[實用新型]鋰離子電池過溫保護系統

有效

• 申請號: 201320056023.5
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203166483U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 蔡燕鳳;蔣長林;邱顯煥;李小平;李偉善;馮岸柏;馮洪亮;陳毅斌
• 申請（專利權）人: 深圳華粵寶電池有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02H5/04
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

技術領域

本實用新型涉及電源領域，尤其涉及一種鋰離子電池過溫保護系統。?

背景技術

目前，鋰離子電池以其高工作電壓、高能量密度、長循環壽命、無環境污染等優勢成為動力與儲能電源的首選。但鋰離子電池的過熱會引發爆炸是其目前應用的主要障礙。在實際應用中，鋰離子電池需要一個充分維護的溫度環境來保證其長時間可靠工作。如果溫度過高，不僅會加速電池性能的衰降和老化，嚴重時還會導致正負極材料分解，有機電解液氧化，SEI膜脫落等一系列電池內部熱效應，最終引發電池爆炸。當電池溫度過低時，電池的阻抗會增加，以致不能很好的發揮其性能。因此，為了防止鋰離子電池特性的惡化和事故的發生，必須對鋰離子電池進行過熱保護。?

中國知識產權局2006年11月22日公告的一份公告號為“CN2840470Y”，名稱為“溫度檢測控制電路”的專利文件中，揭露了一種鋰電池溫度檢測控制電路，能夠實現鋰電池充放電情況下的過溫保護。其原理是：通過一個熱敏電阻檢測溫度值，將該溫度值轉換成電壓值，反饋給芯片，芯片經過把該電壓值與一個基準電壓比較，輸出一個控制電平實現保護控制。然而，該專利存在兩個不足之處：（1）、電池在充電放電的情況下允許的最大溫度是有區別的。一般情況，電池放電允許的最大溫度要高于充電允許的最大溫度。而該專利所提出的技術方案是達到同一個溫度時進行過溫保護控制，這樣，若將臨界溫度設置為充電情況下允許的最大溫度，則放電情況下，當電池溫度達到該臨界溫度則電池放電被切斷，然而此時電池其實還可處于正常工作狀態，造成了不必要的動作。（2）、該專利在檢溫電路和過溫控制電路上采用了兩個芯片進行處理，這一定程度上使電路變得復雜，也增加了成本。?

中國知識產權局2009年2月25日公告的一份公告號為“CN101373893”名稱為“電池過溫保護電路”的專利文件中，揭露了另一種電池過溫保護電路，?其原理與上述專利原理相似，不同的是：（1）、該專利已經將電池充放電兩種不同情況下的最高安全溫度進行了分開處理；但是該電路適用情況單一，一旦實際應用更換不同類型電池，則臨界溫度的重新設定很麻煩，整個電路的基準電壓模塊都需要更改。（2）、在電路設計上，該專利沒有采用智能芯片，而是采用一個基準電壓提供電路和比較模塊取而代之。雖然這一定程度上降低了電路成本，但是卻使得電路變得復雜。同時，隨著現實應用的需求越來越多，沒有芯片也意味著該應用存在不能隨時更改電池的臨界溫度，適用的電池類型縮小，電池溫度曲線無法繪制等等問題。?

由此可見，提出的一種簡單，有效，完善，低成本的鋰離子電池的過溫保護系統有著重大的現實意義。?

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種鋰離子電池過溫保護系統。?

為解決上述問題，本實用新型采用的一種技術方案是：提供一種設鋰離子電池過溫保護系統，包括：鋰離子電池組、溫度檢測電路、MCU中央控制單元、開關模塊、放電電路、充電電路、電源模塊以及報警器；?

所述鋰離子電池組與所述電源模塊、溫度檢測電路及開關模塊均電連接，所述MCU中央控制單元與所述溫度檢測電路、電源模塊、報警器及開關模塊均電連接；所述放電電路、充電電路通過與開關模塊電連接實現與鋰離子電池組電連接；?

所述溫度檢測電路，用于檢測所述鋰離子電池組中每個電池單體的溫度，并將檢測到的溫度反饋信號傳送至所述MCU中央控制單元；?

所述放電電路，用于為所述鋰離子電池組進行放電；所述充電電路，用于為所述鋰離子電池組進行充電；?

所述MCU中央控制單元，用于接收溫度檢測電路傳送的溫度反饋信號，基于所述溫度反饋信號判斷所述鋰離子電池組中是否有電池單體的放電溫度不在第一預置安全溫度范圍內或充電溫度不在第二預置安全溫度范圍內，并在判定所述鋰離子電池組中有電池單體的放電溫度不在第一預置安全溫度范圍內或充?電溫度不在第二預置安全溫度范圍內時，觸發所述報警器報警，同時控制所述開關模塊斷開放電電路或充電電路；?

所述電源模塊分別為MCU中央控制單元、溫度檢測電路及報警模塊提供工作電壓；所述鋰離子電池組分別為所述電源模塊及開關模塊提供工作電壓；?

所述MCU中央控制單元還用于當判定電池單體的放電溫度回落到第一預置安全溫度范圍內或充電溫度回落到第二預置安全溫度范圍內時，控制所述開關模塊導通放電電路或充電電路。?