[發明專利]鋰電池動態過流保護方法

在審

• 申請號: 201410476148.2
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104184132A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 劉華偉;張圣
• 申請（專利權）人: 中穎電子股份有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐潔晶

技術領域

本發明涉及鋰電池保護技術領域，具體來說，本發明涉及一種鋰電池動態過流保護方法。

背景技術

近年來，隨著便攜式產品的廣泛應用以及節能環保的不斷倡導，越來越多的產品(電動自行車、電動工具、UPS等)都采用鋰電池作為它的主要供電電源。鋰電池具有：體積小、能量密度高、放電倍率高、循環壽命高、自放電率低、環保無污染等優點。但是，由于其能量密度高及其特有的化學特性，鋰電池的安全性和穩定性亦存在隱患。通常鋰電池組均包含專用的鋰電池保護板，鋰電池保護板的核心功能之一就是過流保護功能。

在鋰電池保護板的實際應用中，針對特定電流，如果過流保護延時過長，則可能燒壞鋰電池保護板，損傷鋰電池；如果過流保護延時過短，由于外部干擾或者正常工作時的瞬態電流過大，則可能頻繁進入過流保護狀態，影響正常應用。因此，針對不同的應用場合，要求能根據過流保護電流的大小來調整對應的延時。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種鋰電池動態過流保護方法，解決鋰電池產品在實際應用中由于充電過流和放電過流引入的安全隱患，增強產品的穩定性和安全性。

為解決上述技術問題，本發明提供一種鋰電池動態過流保護方法，所述方法在已設定的最小過流保護點和最大過流保護點之間，選取單調下降的直線或者任意光滑曲線，作為過流保護延時和過流保護閾值電壓之間的關系曲線；對于任一過流保護閾值電壓值，其相應的過流保護延時值系由兩者之間的所述關系曲線實時求得；

其中，所述最小過流保護點處的所述過流保護閾值電壓最低，所述過流保護延時最長；所述最大過流保護點處的所述過流保護閾值電壓最高，所述過流保護延時最短。

可選地，對于所述鋰電池動態過流保護方法：

當過流保護電壓值大于最大過流保護閾值時，過流保護延時恒定為最大過流保護閾值對應的過流保護延時；

當過流保護電壓值小于最小過流保護閾值時，無過流保護動作發生。

可選地，所述鋰電池的過流保護動作包括充電過流保護和放電過流保護。

可選地，所述過流保護閾值電壓實時對應于所述鋰電池的充電電流或者放電電流的大小。

可選地，所述最小過流保護點和所述最大過流保護點之間的所述關系曲線由一個或多個一般過流保護點劃分為兩個或兩個以上的區間，每個區間內的所述關系曲線分別選取單調下降的直線或者任意光滑曲線，作為所述過流保護延時和所述過流保護閾值電壓之間的關系曲線。

可選地，所述主模塊包括過流檢測模塊、延時模塊和控制模塊；

其中，所述過流檢測模塊用于采集與所述主模塊并聯的一采樣電阻兩端的電壓，來和所述過流保護閾值電壓比較后進行過流保護；

所述延時模塊用于根據過流保護電流值的大小，來調整對應的所述過流保護延時；

所述控制模塊用于當所述充電過流保護發生后，關閉所述主模塊外的一充電保護模塊，從而切斷充電回路；以及當所述放電過流保護發生后，關閉所述主模塊外的一放電保護模塊，從而切斷放電回路。

可選地，所述過流檢測模塊通過計算出當前流經所述采樣電阻的電流，或者根據特定電流來預設需要設定的所述過流保護閾值電壓；

其中，R_SENSE為所述采樣電阻的電阻值，U_SENSE為所述采樣電阻兩端的電壓值，I_SENSE為流經所述采樣電阻的電流值。

可選地，所述方法系由純硬件實現。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明在已設定最小過流保護點和最大過流保護點的基礎上，引入了“過流保護延時跟隨電流變化”的思路，根據電流大小實時采取相應過流保護延時，使得鋰電池的充電過流保護和放電過流保護不再僅局限于兩組或三組固定過流保護點。當充電電流或放電電流位于已設固定過流保護點之間的區間時，也會有與其對應的過流保護延時，從而提高了過流保護的實時性。

本發明解決了鋰電池產品在實際應用中由于充電過流和放電過流引入的安全隱患，增強了產品穩定性和安全性。

附圖說明

本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為現有技術和本發明中的一個鋰電池保護板的實際應用框圖；

圖2為現有技術中的一種鋰電池過流保護方法的過流保護延時隨過流保護閾值電壓變化的曲線示意圖；

圖3為本發明一個實施例的鋰電池動態過流保護方法的過流保護延時隨過流保護閾值電壓變化的曲線示意圖；