[實用新型]一種基于阻斷式PTC的電池保護裝置

有效

• 申請號: 201821050492.5
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN208835771U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 樊朝暉;王占偉;戴鵬飛;孫敏南
• 申請（專利權）人: 樊朝暉
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 翁德億

本實用新型公開了一種基于阻斷式PTC的電池保護裝置，該裝置包括阻斷式PTC、均衡單元和總電壓監測單元；阻斷式PTC串聯在鋰電池組的充放電主回路中，均衡單元內包括若干個受MOS開關控制的均衡電阻，每個均衡電阻分別跨接在對應電芯的兩端，且均貼合在阻斷式PTC的一側；總電壓監測單元分別與每個電芯連接和每個MOS開關連接。該方法為通過旁路均衡電阻發熱對高壓電芯進行均衡，以平衡一致性；同時充分利用均衡能量對阻斷式PTC進行主動加熱，使其內阻劇增，從而抑制充電電流，實現過充保護。本實用新型具有結構簡單、安全可靠、成本低廉的特點，可有效解決鋰電池在安全電壓下的動態一致性和可靠性的問題，提升電池壽命。

技術領域

本實用新型屬于鋰電池保護技術領域，具體涉及一種基于阻斷式PTC的電池保護裝置。

背景技術

鋰電池作為本世紀最重要的能源載體，是新能源技術不可或缺的產品。對于鋰電池而言，由于技術的發展，其倍率能力及能量密度正在飛速地提高，而縱觀當今所采用的鋰電池安全管理方法，卻并沒有隨之取得突破性地進步。鋰電池的安全管理，已經成為了業界公認的世界性的難題。

究其原因，就是鋰電池的電芯技術及工藝特點決定了其每支電芯不可能做到完全一致，由此導致了鋰電池理論和其應用的不可調和。由于鋰電池是由若干電芯進行組合應用的，因此鋰電池的一致性差異可以由多種原因引起，如材料一致性差異、內阻一致性差異、溫度一致性差異或者工藝一致性差異等等，這也是傳統鋰電池循環壽命快速衰減的根本原因。

迄今為止，鋰電池一致性差異的解決方案較少，一般采用恒溫加小電流均衡的方法，但由于能量均衡的方法均存在多余能量需要釋放的問題，因此現有的解決方法中存在鋰電池溫度變化和電壓變化的矛盾。

此外，如今的鋰電池的管理和保護依然離不開電子開關，雖然電子開關的靈敏度較高，但電子開關的控制技術十分復雜，成本又較高，這也是制約鋰電池標準化推廣的主要原因之一。

由此可知，既要保證簡潔耐用，又要保證安全可控，還要成本在可接受范圍內，這三者之間顯得矛盾重重。然而，目前市面上還沒有一種能夠三者同時兼顧，實現有效群管理的鋰電池保護裝置。

實用新型內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種基于阻斷式PTC的電池保護裝置，具有集簡單、可靠、專業性于一體的特點，以解決鋰電池在安全電壓下的動態一致性和可靠性的問題。

為達到上述技術目的及效果，本實用新型通過以下技術方案實現：

本實用新型的一種基于阻斷式PTC的電池保護裝置，由阻斷式PTC、均衡單元和總電壓監測單元組成；所述阻斷式PTC串聯在鋰電池組的充放電主回路中，所述均衡單元內包括若干個均衡電阻和若干個MOS開關，所述均衡電阻和所述MOS開關的數量均與所述鋰電池組中串聯電芯的個數相等，每個所述均衡電阻均貼合在所述阻斷式PTC的一側，且每個所述均衡電阻分別通過一個所述MOS開關跨接在對應的所述電芯的兩端；所述總電壓監測單元的監測信號引腳分別與每個所述電芯的兩端連接，所述總電壓監測單元的控制信號引腳分別與每個所述MOS開關連接。

進一步的，所述阻斷式PTC上貼覆有一塊散熱片。

進一步的，所述鋰電池組的充放電主回路中還串聯有一個脫橋式磁保持繼電器，并且所述脫橋式磁保持繼電器與所述總電壓監測單元的控制信號引腳連接。

進一步的，所述脫橋式磁保持繼電器采用本實用新型人在先申請的專利“一種采用微動開關的脫橋式磁保持繼電器（專利號：201621398568.4）”；所述脫橋式磁保持繼電器包括一個罩殼，所述罩殼內設置有第一銜鐵、第二銜鐵、雙線圈電磁鐵、工字型磁鋼、第一磁鐵、第二磁鐵和雙向微動開關；