池的电压。
[0041]保护板还可以包括温度开关，温度开关用于监测保护板以及周围环境的温度，当温度开关测得的温度超过温度阈值时，温度开关导通并向所述锂电保护主芯片ICl提供反馈。温度开关由ICl的Vregl供电，电压为4.25V。图中，IC2处的Vreg2为芯片IC2的一路输出可以用于后续扩展。锂电保护主芯片ICl基于温度开关提供的反馈信号、电池组中每个单体电池的电压、检流电阻反馈的所述电池组的充放电流控制放电开关和放电开关的导通与关断。
[0042]本实施例中的保护板的具体工作流程如下:
[0043]1)正常情况下:锂电池充放电可控，即单体达到锂电保护IC1既定参数(过充4.25V、过放2.8V、充电过流12±4厶、放电过流45±5厶、温度保护75±5°C )时由IC1控制可实现保护，电池包连接保护板后IC1驱动信号D01与D02位高电平，控制放电M0S管G2、充电M0S管G3导通
[0044]放电过程:电池包连接负载进行放电，当达到锂电保护IC1设定的单体过放保护电压值时，驱动信号D01变为低电平，放电M0S管G2关闭，停止放电；此外，放电电流经6毫欧的检流电阻反馈给锂电保护芯片IC1的Is脚，当放电电流过大，达到Is脚设定的放电电流保护值时，M0S管G2也会关闭，电池包停止向负载放电。
[0045]充电过程:电池包连接36V充电器进行充电，当IC1测得电池组中任意一节电池达到锂电保护IC1设定的单体过充保护电压值时，驱动信号C01变为低电平，充电M0S管G3关闭，停止充电；此外，由于充电电流经检流电阻反馈给锂电保护IC1的Is脚，当放电电流过大，达到Is脚设定的充电电流保护值时，M0S管G3也会关闭，保护板切断回路，充电器停止向电池包充电。
[0046]此外，还可以对保护板温度以及周围环境进行测量，当温度超过预定阈值时，IC1也会控制C01和D01输出低电平，使放电M0S管G2与充电M0S管G3关断。
[0047]2)异常情况下(这里所提到的异常情况指的是电流或电压超过IC1所设定的阈值，但却无法关断M0S管G2或G3的情况):锂电保护冗余芯片IC2实时检测单体异常充放电压(既定参数:单体电压异常过放电压最低为2.7V、单体电压异常过充电压最高为4.3V)，正常情况锂电保护冗余芯片IC2的充电M0S管驱动信号C02和放电M0S管驱动信号D02为高电平，
[0048]异常放电过程:当锂电保护IC1或放电M0S管失效不受控(即一直导通无法关闭)时，无法切断回路，电池包会一直放电，当电池包中单体电压达到最低电压2.7V时，则属于异常放电情况，此时锂电保护芯片IC2放电驱动信号D02会变为低电平，经逻辑电路(由三极管搭建的电平转换电路)控制M0S管G1导通，保险丝F1熔断，切断主回路，实现放电保护；当放电电流超过保险可承受电流时，锂电保护芯片IC2放电驱动信号D02也会变为低电平，保险丝F1熔断，实现放电保护。
[0049]异常充电过程:情况1:当锂电保护IC1或充电M0S管失效不受控时(即一直导通无法关闭)时，无法切断回路，充电器会一直给电池包充电，当电池包中单体电压达到最高电压4.3V时，则属于异常充电情况，此时锂电保护芯片IC2充电驱动信号C02会变为低电平，经逻辑电路(由三极管搭建的电平转换电路)控制M0S管G1导通，保险丝熔断，实现充电保护；
[0050]情况2:若充电器异常，出现大电流，保险丝F2会直接熔断，实现充电保护。
[0051 ] 本发明的方案与现有技术不同，现有技术大多采用在充电与放电回路线上串接保险方式实现大电流保护，但这种方式不能解决如放电M0S管不受控时，且未出现大电流，此时保护板无法起到保护作用，电池会持续放电，对电池性能造成影响。由于采用两套1C，即使出现上述情况，当电池单体电压达到IC2过充过放电压保护值时，IC2会发出控制信号，切断回路，实现保护。
[0052]虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有二次保护功能的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于，所述模拟非均衡BMS保护板包括:锂电保护主芯片IC1、锂电保护冗余芯片IC2、充电开关、放电开关、检流电阻、熔断式保护电路，所述模拟非均衡BMS保护板用于对电动自行车的电池组进行过充放保护， 所述充电开关用于控制所述充电器与所述电池组之间的导通与关断； 所述放电开关用于控制所述负载与所述电池组之间的导通与关断； 所述检流电阻与所述电池组串联连接，用于将所述电池组的充放电流反馈至所述锂电保护主芯片IC1 ; 所述熔断式保护电路串联连接在所述电池组的充放电回路中； 所述锂电保护主芯片IC1和所述锂电保护冗余芯片IC2分别接收来自所述电池组的每个节点的电压信号，并获取每节电池的电压值，所述锂电保护主芯片IC1分别与所述充电开关和所述放电开关相连，并用于控制其开关，所述锂电保护冗余芯片IC2与所述熔断式保护电路相连，用于控制所述熔断式保护电路的熔断。2.根据权利要求1所述的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于，所述模拟非均衡BMS保护板还包括RC滤波电路，所述锂电保护主芯片IC1和所述锂电保护冗余芯片IC2通过所述RC滤波电路监测所述电池组中每个单体电池的电压。3.根据权利要求2所述的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于，所述模拟非均衡BMS保护板还包括温度开关，所述温度开关用于监测保护板以及周围环境的温度，当所述温度开关测得的温度超过温度阈值时，所述温度开关导通并向所述锂电保护主芯片IC1提供反馈。4.根据权利要求3所述的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于， 所述锂电保护主芯片IC1基于所述温度开关提供的反馈信号、所述电池组中每个单体电池的电压、所述检流电阻反馈的所述电池组的充放电流控制所述充电开关和所述放电开关的导通与关断。5.根据权利要求4所述的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于，所述锂电保护主芯片IC1和所述锂电保护冗余芯片IC2针对所述电池组中每个单体电池的电压设定阈值，并且所述锂电保护冗余芯片IC2的单体过充过放保护电压阈值范围宽于所述锂电保护主芯片IClo6.根据权利要求4所述的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于，所述熔断式保护电路还包括熔断开关、第一熔断保险F1、第二熔断保险F2、逻辑电路，所述第一熔断保险F1、第二熔断保险F2与所述电池组串联连接，所述熔断开关一端连接在所述第一熔断保险F1和第二熔断保险F2的连接点，另一端接地，所述逻辑电路用于控制所述熔断开关，当所述电池组中任意一个单体电池的电压超过所述锂电保护主芯片IC1设定的相应阈值并达到所述锂电保护冗余芯片IC2设定的相应阈值时，所述锂电保护冗余芯片IC2控制所述熔断开关导通，以使得所述熔断式保护电路熔断，且当出现充电器异常出现大电流，超过F2设定的允许最大电流时，所述第二熔断保险F2熔断，保护电池组与充电器。7.根据权利要求1所述的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于，所述放电开关为放电M0S管，所述充电开关为充电M0S管。8.根据权利要求1所述的模拟非均衡BMS保护板，其特征在于，所述锂电保护主芯片 IC1采用ML5235-004和所述锂电保护冗余芯片IC2采用ML5235-005。
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有二次保护功能的模拟非均衡BMS保护板，所述模拟非均衡BMS保护板包括：锂电保护主芯片IC1、锂电保护冗余芯片IC2、充电开关、放电开关、检流电阻、熔断式保护电路，所述模拟非均衡BMS保护板用于对电动自行车的电池组进行过充过放保护以及充放电过流保护。本实用新型使用单体保护电压等级不同的冗余锂电保护IC和熔断式电路实现二次保护功能；熔断式电路采用T型双保险电路，出现异常大电流保护锂电池的同时，也可保护充电器；当锂电保护IC和MOS管失效，异常充放电时，可及时切断回路，充分保护锂电池包的安全性和可靠性。
【IPC分类】H02H7/18
【公开号】CN205070405
【申请号】CN201520755564
【发明人】李圣歌, 肖绪铎, 张晖, 关道诤
【申请人】新源国宏科技（北京）有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月25日