[實用新型]一種鋰電池組保護板過電流保護電路

有效

• 申請號: 201920656863.2
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN209823463U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 祝喬;徐志杰;陳俊雄;徐順帆
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L58/24;B60L53/62;B60L58/12
• 代理公司: 51200 成都信博專利代理有限責任公司
• 代理人: 劉凱

本實用新型公開一種鋰電池組保護板過電流保護電路，應用于鋰電池組保護板在放電過程中監測電流并在電流過大時切斷電路保護電池組；包括保護板邏輯IC電路、過電流監測電路、溫度監測電路、電池組低壓檢測電路。當電流過大時，檢流電阻兩端電壓信號經過遠算放大器放大反饋給邏輯IC（HEF4011B），邏輯IC向MOS管柵極輸入低電平信號使MOS管關閉，放電回路斷開。本實用新型提高了電動車鋰電池組保護板放電過程的可靠性，具有低成本、可調整性強、安全性高等優點。

技術領域

本實用新型涉及電路保護技術領域，具體為一種鋰電池組保護板過電流保護電路。

背景技術

目前，電能作為一種綠色環保清潔能源被廣泛應用于各個領域。鋰電池組常用于為各種機械、電動車輛等工具提供動力。相比于鉛酸電池，鋰電池容量更高，循環壽命更長，安全性更好。但鋰離子電池由于活性比較高，必須配合鋰離子電池保護板來使用。

保護板主要用于保護鋰電池組在日常使用中，過充電、過放電、電流過大以及電池間電壓不一致導致的對電池組的損壞。在充電過程中，充電電流一般由廠家根據電池屬性通過充電裝置控制好，正常的充電過程中，充電電流不會對電池組造成不可逆轉的損壞。但在放電過程中，由于機械的工況不同，導致工作電流大小也不能完全確定。在極端工況或者更嚴重的電路短路情況下，持續的電流過大會擊穿放電控制MOS管并造成電池組損壞，進而影響工具的使用。

為了解決工作電流過大對保護板及電池組造成的損壞問題，研究人員提出了很多解決方案。目前常用的方法是通過監測放電控制MOS管兩端的電壓以及MOS管的溫度，來監測電流。當電流過大或者MOS管溫度過高時，切斷電路，從而達到保護電流及MOS管的功能。這種解決方案雖然方便，成本也較低，但總所周知，MOS管的真實阻抗及兩端的電壓會隨著溫度的變化而變化，因此切斷電路的電流閾值往往很難精確控制。當電流瞬間增大，MOS管的溫度以及兩端電壓變化來不及達不到切斷電路的條件時，會導致MOS管燒毀以及電池組的損壞。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種可以有效地保護放電回路，具有低成本、可調整性強、安全性高等優點的鋰電池組保護板過電流保護電路。技術方案如下：

一種鋰電池組保護板過電流保護電路，包括保護板邏輯IC電路、過電流監測電路、溫度監測電路和電池組低壓檢測電路；

所述保護板邏輯IC電路包括HEF4011B芯片，HEF4011B的4A輸入引腳接受溫度監測電路的電壓反饋；4B引腳通過二極管D2與1Y引腳連接，同時接受電池組低壓檢測電路的電壓反饋；4Y輸出引腳通過保護電阻R1與2A引腳連接，3A和3B引腳與保護電阻R2相連后接地，使得3Y引腳輸出高電平，同時3Y引腳通過保護電阻R3與2B引腳連接；1A和1B輸入引腳接收過電流監測電路的電壓信號反饋；2Y輸出引腳作為總控制端，依次通過電阻R4和R5接地，電阻R5兩端并聯有穩壓二極管D1，2Y引腳輸出高電平時，穩壓二極管D1反向串聯于電路中，穩壓二極管D1負極里連接到放電電路MOS管柵極控制引腳；

過電流監測電路包括檢流電阻、LM358運算放大器以及NPN型三極管Q1、Q2和Q4、PNP型三極管Q3；檢流電阻接入端B-通過電阻R6與運算放大器LM358的IN+引腳連接，IN+引腳還通過保護電容C1連接到運算放大器LM358的V-引腳；檢流電阻輸出端F-與運算放大器LM358的V-引腳連接，同時通過電阻R7連接到運算放大器LM358的IN-引腳，還通過電容C2和電阻R9連接到運算放大器LM358的OUT1引腳； OUT1引腳通過電阻R8連接到IN-引腳；電壓信號經運算放大器LM358放大后由經電阻R9后反饋到NPN型三極管Q1、Q2的基極；