[實(shí)用新型]鋰離子電池放電保護(hù)電路及鋰離子電池放電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620562222.7
• 申請(qǐng)日: 2016-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206164117U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洪雁;吳江偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市德朗能電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池放電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池放電保護(hù)電路及鋰離子電池放電裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），主要是依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電時(shí)，Li+在兩極性端之間往返嵌入和脫嵌，充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。鋰離子電池是在消費(fèi)電子領(lǐng)域和動(dòng)力儲(chǔ)能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的能量存儲(chǔ)裝置，為防止在非正常使用發(fā)生過(guò)充電或過(guò)放電現(xiàn)象時(shí)造成鋰離子電池的損壞甚至發(fā)生安全事故，在鋰離子電池實(shí)際使用時(shí)都有保護(hù)電路，保護(hù)電路通常具有過(guò)放電保護(hù)等功能。

目前，鋰離子電池保護(hù)電路主要包括用于對(duì)鋰離子電池的電壓、電流進(jìn)行檢測(cè)的判定電路（通常為IC芯片和電阻電容）、以及用于關(guān)斷/導(dǎo)通放電回路的開(kāi)關(guān)元件（通常為MOS管）。當(dāng)鋰離子電池或其中某單體電池出現(xiàn)異常時(shí)，判定電路中的芯片通過(guò)收集到的電壓、電流信息給出判定，在相應(yīng)控制端輸出不同的控制信號(hào)以控制相應(yīng)的MOS管關(guān)斷放電回路，進(jìn)而保護(hù)鋰離子電池安全。

近年來(lái)，鋰離子電池在汽車啟動(dòng)電池、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，和消費(fèi)領(lǐng)域不同的是，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中的鋰離子電池電流可能高達(dá)百安培級(jí)別或更高，此時(shí)單個(gè)MOS管無(wú)法滿足大電流通過(guò)的要求。對(duì)于小電流（如電動(dòng)自行車的數(shù)十安培電流）級(jí)別鋰離子電池，通常采用多只MOS管并聯(lián)的方式來(lái)解決，但對(duì)于數(shù)百安培或更大電流的保護(hù)電路，采用多只MOS管M1~Mn并聯(lián)，這樣不僅體積龐大、成本不菲，而且在短路或很大電流流過(guò)時(shí)容易因電流分配不均衡而導(dǎo)致部分MOS管燒毀等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種鋰離子電池放電保護(hù)電路及鋰離子電池放電裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種鋰離子電池放電保護(hù)電路，包括與鋰離子電池組相連的放電保護(hù)單元，連接于用電設(shè)備和鋰離子電池組的放電回路的直流接觸器單元，以及與放電保護(hù)單元、直流接觸器單元均相連的MOS開(kāi)關(guān)單元；該MOS開(kāi)關(guān)單元為MOS開(kāi)關(guān)M2；其中，放電保護(hù)單元對(duì)鋰離子電池組進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及判斷比較并輸出放電控制信號(hào)；MOS開(kāi)關(guān)單元根據(jù)放電控制信號(hào)控制直流接觸器單元來(lái)斷開(kāi)或?qū)ǚ烹娀芈贰?!-- SIPO -->

優(yōu)選地，所述放電保護(hù)單元包括與鋰離子電池組相連的鋰離子電池保護(hù)芯片及電阻電容元件，鋰離子電池保護(hù)芯片包含用于對(duì)鋰離子電池組進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集的電壓輸入端、用于輸出放電控制信號(hào)的放電控制端DO、以及用于對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)采集的觸發(fā)端VM。

優(yōu)選地，所述直流接觸器單元包括串連接于用電設(shè)備和鋰離子電池組的充電回路的包含驅(qū)動(dòng)線圈L2的直流接觸器K2；所述直流接觸器K2為常閉式直流接觸器；所述驅(qū)動(dòng)線圈L2和MOS開(kāi)關(guān)單元串連接于所述鋰離子電池組的正極端B+和負(fù)極端B-之間。

優(yōu)選地，所述放電保護(hù)單元的鋰離子電池保護(hù)芯片為共負(fù)極結(jié)構(gòu)的鋰離子電池保護(hù)芯片；直流接觸器K2串連接于用電設(shè)備的正極端P+和鋰離子電池組的正極端B+之間；觸發(fā)端VM與用電設(shè)備的正極端P+相連。

優(yōu)選地，所述MOS開(kāi)關(guān)M2為NMOS管；MOS開(kāi)關(guān)M2的柵極與放電控制端DO另一端相連，MOS開(kāi)關(guān)M2的漏極與驅(qū)動(dòng)線圈L2相連，MOS開(kāi)關(guān)M2的源極與鋰離子電池組的負(fù)極端B-相連。

優(yōu)選地，所述放電保護(hù)單元的鋰離子電池保護(hù)芯片為共正極結(jié)構(gòu)的鋰離子電池保護(hù)芯片；所述直流接觸器K2串連接于用電設(shè)備的負(fù)極端P-和鋰離子電池組的負(fù)極端B-之間；觸發(fā)端VM與用電設(shè)備的負(fù)極端P-相連。

優(yōu)選地，所述MOS開(kāi)關(guān)M2為PMOS管；MOS開(kāi)關(guān)M2的柵極與放電控制端DO相連，MOS開(kāi)關(guān)M2的源極與驅(qū)動(dòng)線圈L2相連；MOS開(kāi)關(guān)M2的柵極與鋰離子電池組的負(fù)極端B-相連。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種鋰離子電池放電裝置，包括鋰離子電池組，以及上述的鋰離子電池放電保護(hù)電路，該鋰離子電池放電保護(hù)電路與鋰離子電池組設(shè)置在一起。

實(shí)施本實(shí)用新型鋰離子電池放電保護(hù)電路的技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：本實(shí)用新型鋰離子電池放電保護(hù)電路的放電保護(hù)單元對(duì)鋰離子電池組進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及判斷比較并輸出放電控制信號(hào)，當(dāng)鋰離子電池組出現(xiàn)過(guò)放電異常情況時(shí)，輸出放電異常的放電控制信號(hào)；MOS開(kāi)關(guān)單元根據(jù)該放電控制信號(hào)控制直流接觸器單元來(lái)斷開(kāi)或?qū)▽?duì)鋰離子電池組的放電回路，起到保護(hù)鋰離子電池組的作用，由于直流接觸器可以通過(guò)很大的工作電流，因而本電路適用于百安培以上大電流放電的鋰離子電池放電裝置。