一种便携式计算机低温锂电池单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式计算机低温锂电池单元，该锂电池单元包括外壳、盖板、对外连接器、保护板、板间连接器和锂电池组；所述外壳为长方体状；盖板是一块印刷电路板，通过螺钉固定在外壳上，盖板上设计有对外连接器，所述保护板上有SMBus总线接口；保护板通过板间连接器与盖板固定在一起，保护板上还设计有实现在0℃至-40℃低温环境下对锂电池组的过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及温度保护功能的保护电路；锂电池组呈长方体，放置于外壳中，且与保护板相连。本实用新型低温锂电池单元具备多重保护功能，能够满足0℃至-40℃低温环境下便携式计算机的正常使用要求。
【专利说明】一种便携式计算机低温锂电池单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种锂电池单元，具体为一种适用于0°C至-40°c低温环境的锂电池单元。该实用新型可广泛应用于低温条件下便携式计算机的供电。
【背景技术】
[0002]锂电池具有寿命长、使用安全、容量大、体积小、质量轻、绿色环保等特点，因而被广泛应用于便携式计算机。据 申请人:所知，目前市场上现有的便携式计算机锂电池单元工作温度在0°c以上，无法满足便携式计算机在0°C至-40°c低温环境下的使用要求。
实用新型内容
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是:提供一种便携式计算机低温锂电池单元。该锂电池单元可在(TC至-40°c低温环境下正常使用，实现在(TC至-40°c低温环境下对锂电池组的过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及温度保护的功能。
[0004]本实用新型解决所述技术问题的技术解决方案是:设计一种便携式计算机低温锂电池单元，其特征在于该锂电池单元包括外壳、盖板、对外连接器、保护板、板间连接器和锂电池组；所述外壳为长方体状；盖板是一块印刷电路板，通过螺钉固定在外壳上，盖板上设计有对外连接器，所述保护板上有SMBus总线接口 ；保护板通过板间连接器与盖板固定在一起，实现电气相连，保护板上还设计有实现在0°C至_40°C低温环境下对锂电池组的过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及温度保护功能的保护电路；锂电池组呈长方体，放置于外壳中，且与保护板相连。
[0005]与现有技术相比，本实用新型低温锂电池单元具备多重保护功能，能够满足0°C至_40°C低温环境下便携式计算机的正常使用要求，同时可通过位于保护板上的SMBus总线将电池单元状态信息反馈给外部便携式计算机，从而极大方便了使用和维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型便携式计算机低温锂电池单元一种实施例的外型结构示意图；
[0007]图2是本实用新型便携式计算机低温锂电池单元一种实施例的内部结构示意图；
[0008]图3是本实用新型便携式计算机低温锂电池单元一种实施例的电气原理框图；
[0009]图4是本实用新型便携式计算机低温锂电池单元一种实施例在0°C至_40°C低温环境下保护控制流程示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例及其附图对本实用新型进一步详细说明。
[0011]本实用新型设计的一种便携式计算机低温锂电池单元(简称锂电池单元，参见图1、图2)，其特征在于该锂电池单元包括外壳1、盖板2、对外连接器3、保护板4、板间连接器5和锂电池组6。[0012]所述外壳I为长方体状，其中一面挖空，以铝合金铣加工或磨具注塑加工而成。所述盖板2是一块印刷电路板，通过螺钉固定在外壳I上，盖板2上设计有对外连接器3，用于与便携式计算机相连，实现充放电，同时锂电池单元可通过SMBus总线将电池单元的相关信息反馈至外部便携式计算机。所述保护板4为印刷电路板，其上设计有常规的保护电路，为实现0°C至_40°C低温环境下锂电池单元的可靠性与稳定性，保护板4的核心采用美国Texas Instruments公司bq20zXX芯片，此类芯片工作温度为_40°C -85°C,保护板4外围所选器件工作温度为_40°C -80°C，从器件级确保了满足0°C至_40°C低温环境条件下可正常工作要求；保护板4通过板间连接器5与盖板2固定在一起，实现电气相连，所选用的板间连接器5工作温度范围为_55°C -125°C。锂电池组6呈长方体状，为聚合物锂离子电池，此锂电池组6的工作温度为-50°C _60°C，完全可满足所需温度条件下的使用要求，同时为保证锂电池组6在(TC至_40°C低温环境条件下工作稳定，对保护板4中相关寄存器进行配置，防止低温条件下出现过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及温度保护等现象，从而对锂电池组6进行相应的保护，最终实现本实用新型在低温(TC至-40°C低温环境条件下的正常使用。
[0013]本实用新型锂电池单元的电气原理是(参见图3)，外部便携式计算机通过对外连接器3，与便携式计算机相连，实现充电、放电和SMBus总线通讯功能；所述保护板4分别与盖板2和锂电池组6相连，实现在0°C至_40°C低温环境下对锂电池组6的保护。
[0014]所述保护功能分为充电保护和放电保护两个过程，其中充电保护分为过充保护、过流保护、短路保护和过温保护四类保护，放电保护分为过充保护、过流保护和短路保护三类保护。以下对各类保护进行描述(参见图4)。
[0015]本实用新型在0°C至-40°C低温环境条件下充电使用过程中，内部电路检测到锂电池组6电压超过设定的阀值，即过充条件满足时，关闭充电开关，充电功能关闭，锂电池单元处于过充保护状态；当内部电路检测到锂电池组6电压恢复至正常范围时，充电功能重新启动，反之一直处于过充保护状态。在充电过程中，当内部电路检测到充电电流超过设定阀值或充电过程中发生短路，即充电过流条件或充电短路条件满足时，内部电路会关闭充电开关，充电功能关闭，锂电池单元处于过流或短路保护状态，内部电路会延时30秒后重新启动充电功能。当充电状态下环境温度高于或者低于设定温度时，即过温条件满足时，内部电路会关闭充电开关，充电功能关闭，锂电池单元处于过温保护状态，当环境温度恢复至正常范围时，内部电路会打开充电开关，充电功能重新启动，反之锂电池单元一直处于过温保护状态。
[0016]本实用新型在0°C至-40°C低温环境条件下放电使用过程中，内部电路检测到锂电池组6电压低于设定的阀值，即过放条件满足时关闭放电开关，放电功能关闭，锂电池单元处于过放保护状态；当内部电路检测到锂电池组6电压恢复至正常范围时，放电功能重新启动，反之锂电池单元一直处于过放保护状态。在放电过程中，当内部电路检测到放电电流超过设定阀值或放电过程中发生短路，即放电过流条件或放电短路条件满足时，内部电路会关闭放电开关，放电功能关闭，锂电池单元处于放电过流或放电短路保护状态，内部电路会延时30秒后重新启动放电功能。
[0017]本实用新型未述及之处适用于现有技术。
【权利要求】
1.一种便携式计算机低温锂电池单元，其特征在于该锂电池单元包括外壳、盖板、对外连接器、保护板、板间连接器和锂电池组；所述外壳为长方体状；盖板是一块印刷电路板，通过螺钉固定在外壳上，盖板上设计有对外连接器，所述保护板上有SMBus总线接口 ；保护板通过板间连接器与盖板固定在一起，实现电气相连，保护板上还设计有实现在0°C至-40°C低温环境下对锂电池组的过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及温度保护功能的保护电路；锂电池组呈长方体，放置于外壳中，且与保护板相连。
2.根据权利要求1所述的便携式计算机低温锂电池单元，其特征在于所述保护板的核心采用美国Texas Instruments公司bq20zXX芯片，芯片工作温度为_40°C _85°C,保护板的外围所选器件工作温度为-40°C -80°C ;保护板通过板间连接器与盖板固定在一起，实现电气相连，所选用板间连接器工作温度范围为_55°C -125°C。
【文档编号】H02H7/18GK203707829SQ201420010970
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月4日 优先权日:2014年1月4日
【发明者】公维伟, 高勇, 李清胜, 张学旺, 陈明, 张翔 申请人:天津市英贝特航天科技有限公司