[實用新型]一種多節鋰電池保護系統

有效

• 申請號: 201320526534.9
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN203398772U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 江金光;譚高建
• 申請（專利權）人: 武漢大學蘇州研究院
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種多節鋰電池保護系統，其特征在于，包括MCU模塊、ADC模塊、MUX模塊、鋰電池組、均衡電路、電流檢測模塊、溫度檢測模塊、LDO模塊、供電電路、MOSFET驅動器、短路保護模塊；

其中，MCU模塊通過串口與通用計算機連接，接受用戶必要配置或供用戶讀取數據；MCU模塊通過MOSFET驅動器控制充電開關和放電開關；MCU模塊控制均衡電路對鋰電池組進行均衡操作；MCU模塊控制短路保護模塊；?MCU模塊通過切斷充放電開關，對鋰電池進行保護，必要時也能夠通過短路保護模塊切斷充放電回路，對鋰電池進行保護；MCU模塊通過LED告知用戶鋰電池是否處于正常工作狀態；

鋰電池組包括若干多節串聯的鋰電池串聯；鋰電池組通過依次連接的電流檢測模塊和短路保護模塊與PACK+端口連接；鋰電池組通過放電開關與PACK-端口連接；PACK+端口和PACK-端口連接外電路并為外電路供電；MCU模塊控制均衡電路對鋰電池組進行均衡操作；MCU模塊控制短路保護模塊，通常MCU模塊通過切斷充放電開關，對鋰電池進行保護，必要時也可以通過短路保護模塊切斷充放電回路，對鋰電池進行保護，MCU模塊通過LED告知用戶鋰電池是否處于正常工作狀態；?

鋰電池組通過均衡電路與MUX模塊輸入端相連，均衡電路將各節鋰電池的電壓傳輸給MUX模塊；?MUX模塊依次與電流檢測模塊、溫度檢測模塊、均衡電路的輸出端相連接，以接收鋰電池的電壓、電流、溫度狀態信息；MUX模塊的輸出通道通過ADC模塊與MCU模塊相連接，MUX模塊通道選擇端受MCU模塊控制；ADC模塊轉換MUX模塊輸出的電池狀態信息后，傳輸給MCU模塊作為鋰電池保護的判斷依據；

供電電路的電壓輸入端接在電流檢測模塊與短路保護模塊的公共端，供電電路還分別與LDO模塊、MCU模塊等的電源輸入端連接，為這些模塊供電；LDO模塊為與溫度檢測模塊的電源端相連接，為其供標準的低壓參考電壓。

2.根據權利要求1中所述一種多節鋰電池保護系統，其特征在于：均衡電路采用電阻放電法，對電壓偏高的電池進行均衡操作；第n節鋰電池Bn都并聯著一個由放電電阻RBn、與N型開關MOS管Qn串聯的支路，N型開關MOS管Qn的源極與鋰電池Bn負極相連，N型開關MOS管Qn的漏極通過電阻RBn與鋰電池Bn正極相連，N型開關MOS管Qn的柵極通過電阻RGn與二選一開關MUX2n的輸出端相連，鋰電池Bn正極和負極分別通過限流電阻RFn、RFn-1接入MUX模塊；濾波電容CBn一端通過電阻RFn接到鋰電池Bn的正極，另一端通過電阻RFn-1接到鋰電池Bn的負極；二選一開關MUX2n受MCU模塊的控制，一個輸入端通過電阻RFn連接到鋰電池的正極，一個輸入端通過電阻RFn-1連接到鋰電池的負極，MUX2n的輸出端還通過電阻RTn連接到電阻RFn-1與MUX模塊的公共端；二選一開關MUX2n受MCU模塊的控制，當選通電池正極時，Qn管導通開始對這節電池進行均衡操作；當選通電池負極時，停止對這節電池的均衡操作。

3.根據權利要求2中所述一種多節鋰電池保護系統，其特征在于：MCU模塊通過MOSFET驅動器充放電開關，MCU模塊的PD引腳控制MOSFET驅動器的DSG輸出引腳，MOSFET驅動器的DSG引腳接放電開關控制端，當PD引腳為輸出低電平時，DSG引腳輸出高電平以打開放電開關；當PD引腳輸出高電平時，DSG引腳輸出低電平以切斷放電開關；MCU模塊的PC引腳控制MOSFET驅動器的VH與CHG輸出引腳,VH與CHG輸出引腳輸共同控制充電開關，當PC引腳輸出低電平時，VH引腳輸出高電平且CHG引腳輸出恒定電流以打開充電開關；當PC引腳輸出低電平時，VH引腳輸出低電平且CHG引腳輸出高阻態以切斷充電開關。