磷酸铁锂电池保护板的制作方法

本发明涉及一种磷酸铁锂电池保护板。

背景技术：

磷酸铁锂电池目前作为一种新型环保，高效，瞬间能大电流放电的动力电池，其独特的性能逐渐被市场接受，目前主要应用在太阳能路灯，电动工具，汽车,火车。高铁等领域，磷酸铁锂动力电池的基准电压为3.2v，为满足使用需求，须将多节电池串联达到所需求的电压，而同一批电芯在做成之后，它们的容量和内阻都存在差导，因此在组合之前一定要把差导较小的电池配在一组，以达到一定程度上的延长电池的循环使用寿命的目的。对于多个电池串在一起组成的电池组，需对该电池组的每节电池进行充放电过程，太阳能路灯由于要求采用较高的输入电压，甚至是瞬间可变的电压，现有的通用电池保护板已经不能满足该电池在太阳能领域的推广应用，阻碍了其在该领域的推广。

为了解决这个问题，必须采用耐压值很高，耐瞬间大电流冲击的电子器件，这样势必造成体积大，成本高，不能适合技术的发展要求。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种磷酸铁锂电池保护板。

根据本发明的一个方面，提供了一种磷酸铁锂电池保护板，该磷酸铁锂电池保护板包括：

磷酸铁锂电池管理芯片，所述磷酸铁锂电池管理芯片包括1～16脚，所述磷酸铁锂电池管理芯片例如可以是sh367003xbaaoo芯片，其中，4节磷酸铁锂池bt1～bt4串联后，磷酸铁锂池bt4的正极连接到磷酸铁锂电池管理芯片的15脚为磷酸铁锂电池管理芯片提供电源正极；

电阻r4，所述电阻r4的一端接所述磷酸铁锂池bt1的负极，所述电阻r4的另一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的7脚，其中，所述磷酸铁锂池bt1的负极通过所述电阻r4接到所述磷酸铁锂电池管理芯片的7脚为所述磷酸铁锂电池管理芯片供电源负极，；

电阻r9、r11、r8和r3,所述电阻r9的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚，所述电阻r9的一端连接所述磷酸铁锂池bt4的正极(；

所述电阻r11的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚，所述电阻r11的另一端分别连接所述磷酸铁锂池bt3的正极和所述磷酸铁锂池bt4的负极；

所述电阻r8的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚，所述电阻r8的另一端连接所述磷酸铁锂池bt2的正极和所述磷酸铁锂池bt3的负极；

所述电阻r3的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚，所述电阻r3的另一端连接所述磷酸铁锂池bt1的正极；

热保护器kt，所述热保护器kt串接在所述磷酸铁锂池bt2和所述磷酸铁锂池bt3之间；

电容c1、c2、c3、c4，所述电容c1、c2、c3、c4的一端接在所述磷酸铁锂池bt4的正极，所述电容c1的另一端接在磷酸铁锂电池管理芯片的12脚上，所述电容c2的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚上，所述电容c3的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚上,所述电容c4的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚上；

电阻r6，所述电阻r6的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的11脚，所述电阻r6的另一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片7脚；

电阻r5，所述电阻r5的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚，所述电阻r5的另一端接所述磷酸铁锂电池管理的7脚；

电阻r10，所述电阻r10的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的10脚，所述电阻r10的另一端接所述磷酸铁锂池bt4的正极；

电容c6、c7，所述电容c6、c7的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的7脚,所述电容c6的另一端分别接所述磷酸铁锂电池管理芯片的6脚，所述电容c7接所述磷酸铁锂电池管理芯片的5脚；

电阻r01，所述电阻r01的一端接所述磷酸铁锂池bt1的负极，所述电阻r01的另一端接p-输出负极；

电阻r15，所述电阻r15的一端接所述p-输出负极，，所述电阻r15的另一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的4脚；

电阻r12，所述电阻r12的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的3脚；

mos管q1和mos管q2，所述mos管q1栅极的连接所述电阻r12的另一端，所述mos管q1和mos管q2的d极连接在一起，所述mos管q1的s极接在p+输出极，所述mos管q2的s极接在所述磷酸铁锂池bt4的正极；

电阻r13、r14,所述电阻r13、r14的一端接在p+,所述电阻r13的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的2脚，所述电阻r14的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的1脚。

进一步的，所述磷酸铁锂电池保护板中，在正常充电时，由所述磷酸铁锂电池管理芯片的1脚和电阻r14给mos管q1提供导通电压，正常充电；

充电快完成时，在所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚与所述磷酸铁锂电池bt1的负极、所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚与14脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚与15脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚与16脚之间，若检测到某单节磷酸铁锂电池bt1或bt2或bt3或bt4的电压超过3.75v，所述磷酸铁锂电池管理芯片的内部对检测到的信号处理后，通过所述磷酸铁锂电池管理芯片的1脚来控制所述mosfet管q1使其关闭，从而关闭充电回路，保护所述磷酸铁锂池bt1～bt4不被过充。

进一步的，所述磷酸铁锂电池保护板中，在放电时，在所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚与所述磷酸铁锂池bt1的负极、所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚与14脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚与15脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚与16脚之间，若检测到某单节电池电压低于2.0v，所述磷酸铁锂电池管理芯片内部对检测到的信号处理后，通过所述磷酸铁锂电池管理芯片的3脚来控制所述mosfet管q2使其关闭，从而关闭放电回路，保护所述磷酸铁锂池bt1～bt4不被过放。

进一步的，所述磷酸铁锂电池保护板中，当外部短路或用电器的电流过大超过设定值，则所述电阻r01、r02的电压将升高，电压通过所述电阻r15送到所述磷酸铁锂电池管理芯片的4脚，所述磷酸铁锂电池管理芯片将从所述电阻r15接收到的电压与所述磷酸铁锂电池管理芯片内部的基准值比较，当从所述电阻r15接收到的电压高于所述基准值，所述磷酸铁锂电池管理芯片通过所述磷酸铁锂电池管理的3脚控制mosfet管q2关闭输出，同时若mosfet管q1、q2流过的电流过大，所述磷酸铁锂电池管理芯片的2脚和16脚之间的电压(管压降)超出所述磷酸铁锂电池管理芯片的设定值，所述磷酸铁锂电池管理芯片通过所述磷酸铁锂电池管理的3脚控制所述mosfet管q2关闭输出。

进一步的，所述磷酸铁锂电池保护板中，当环境温度高于75摄氏度时，所述热保护器kt迅速断开，以及时断开所述磷酸铁锂池bt1～bt4的充放电回路。

进一步的，所述磷酸铁锂电池保护板中，所述磷酸铁锂电池管理芯片的10脚通过电阻r10接在所述磷酸铁锂池bt4的正极，以选择4串电池模式。

进一步的，所述磷酸铁锂电池保护板中，所述磷酸铁锂电池管理芯片的5脚通过电容c7接地，通过改变电容c7的大小以改变过放电延时时间。

进一步的，所述磷酸铁锂电池保护板中，所述磷酸铁锂电池管理芯片的6脚cct通过电容c6接地，通过改变电容c6的大小以改变过充电延时时间。

与现有技术相比，本发明通过专用保护板来实现有效对电池组的充、放电进行实时监控与保护，防止电池组过充,过放,过热,过流等安全保护功能，本发明能有效防止电池过充，过放，过流，短路，及超高温的工作环境安全，确保电池组安全有效的运行。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明一个方面的一种磷酸铁锂电池保护板的电路图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明提供一种磷酸铁锂电池保护板，包括：

磷酸铁锂电池管理芯片，所述磷酸铁锂电池管理芯片包括1～16脚，所述磷酸铁锂电池管理芯片例如可以是sh367003xbaaoo芯片，其中，4节磷酸铁锂池bt1～bt4串联后，磷酸铁锂池bt4的正极连接到磷酸铁锂电池管理芯片的15脚为磷酸铁锂电池管理芯片提供电源正极；

电阻r4，所述电阻r4的一端接所述磷酸铁锂池bt1的负极，所述电阻r4的另一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的7脚，其中，所述磷酸铁锂池bt1的负极通过所述电阻r4接到所述磷酸铁锂电池管理芯片的7脚为所述磷酸铁锂电池管理芯片供电源负极，；

电阻r9、r11、r8和r3,所述电阻r9的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚，所述电阻r9的一端连接所述磷酸铁锂池bt4的正极(第12.8v，第4节电池正极)；

所述电阻r11的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚，所述电阻r11的另一端分别连接所述磷酸铁锂池bt3的正极和所述磷酸铁锂池bt4的负极(9.6v，第3节电池正极，第4节电池负极)；

所述电阻r8的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚，所述电阻r8的另一端连接所述磷酸铁锂池bt2的正极和所述磷酸铁锂池bt3的负极(6.4v，第2节电池正极，第3节电池负极)；

所述电阻r3的一端连接所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚，所述电阻r3的另一端连接所述磷酸铁锂池bt1的正极(3.2v，第1节电池正极)；

热保护器kt，所述热保护器kt串接在所述磷酸铁锂池bt2和所述磷酸铁锂池bt3之间；

电容c1、c2、c3、c4，所述电容c1、c2、c3、c4的一端接在所述磷酸铁锂池bt4的正极，所述电容c1的另一端接在磷酸铁锂电池管理芯片的12脚上，所述电容c2的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚上，所述电容c3的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚上,所述电容c4的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚上；

电阻r6，所述电阻r6的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的11脚，所述电阻r6的另一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片7脚；

电阻r5，所述电阻r5的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚，所述电阻r5的另一端接所述磷酸铁锂电池管理的7脚；

电阻r10，所述电阻r10的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的10脚，所述电阻r10的另一端接所述磷酸铁锂池bt4的正极；

电容c6、c7，所述电容c6、c7的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的7脚,所述电容c6的另一端分别接所述磷酸铁锂电池管理芯片的6脚，所述电容c7接所述磷酸铁锂电池管理芯片的5脚；

电阻r01，所述电阻r01的一端接所述磷酸铁锂池bt1的负极，所述电阻r01的另一端接p-输出负极；

电阻r15，所述电阻r15的一端接所述p-输出负极，，所述电阻r15的另一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的4脚；

电阻r12，所述电阻r12的一端接所述磷酸铁锂电池管理芯片的3脚；

mos管q1和mos管q2，所述mos管q1栅极的连接所述电阻r12的另一端，所述mos管q1和mos管q2的d极连接在一起，所述mos管q1的s极接在p+输出极，所述mos管q2的s极接在所述磷酸铁锂池bt4的正极；

电阻r13、r14,所述电阻r13、r14的一端接在p+,所述电阻r13的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的2脚，所述电阻r14的另一端接在所述磷酸铁锂电池管理芯片的1脚。

具体的，所述磷酸铁锂电池管理芯片的各脚的功能如下表所示：

本发明的磷酸铁锂电池保护板一实施例中，在正常充电时，由所述磷酸铁锂电池管理芯片的1脚和电阻r14给mos管q1提供导通电压，正常充电；

充电快完成时，在所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚与所述磷酸铁锂电池bt1的负极、所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚与14脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚与15脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚与16脚之间，若检测到某单节磷酸铁锂电池bt1或bt2或bt3或bt4的电压超过3.75v，所述磷酸铁锂电池管理芯片的内部对检测到的信号处理后，通过所述磷酸铁锂电池管理芯片的1脚来控制所述mosfet管q1使其关闭，从而关闭充电回路，保护所述磷酸铁锂池bt1～bt4不被过充。

在此，本实施例能够实现磷酸铁锂电池的过充保护功能。

本发明的磷酸铁锂电池保护板一实施例中，在放电时，在所述磷酸铁锂电池管理芯片的12脚与所述磷酸铁锂池bt1的负极、所述磷酸铁锂电池管理芯片的13脚与14脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的14脚与15脚、所述磷酸铁锂电池管理芯片的15脚与16脚之间，若检测到某单节电池电压低于2.0v，所述磷酸铁锂电池管理芯片内部对检测到的信号处理后，通过所述磷酸铁锂电池管理芯片的3脚来控制所述mosfet管q2使其关闭，从而关闭放电回路，保护所述磷酸铁锂池bt1～bt4不被过放。

在此，本实施例实现了磷酸铁锂池bt1～bt4的过放保护。

本发明的磷酸铁锂电池保护板一实施例中，当外部短路或用电器的电流过大超过设定值，则所述电阻r01、r02的电压将升高，电压通过所述电阻r15送到所述磷酸铁锂电池管理芯片的4脚，所述磷酸铁锂电池管理芯片将从所述电阻r15接收到的电压与所述磷酸铁锂电池管理芯片内部的基准值比较，当从所述电阻r15接收到的电压高于所述基准值，所述磷酸铁锂电池管理芯片通过所述磷酸铁锂电池管理的3脚控制mosfet管q2关闭输出，同时若mosfet管q1、q2流过的电流过大，所述磷酸铁锂电池管理芯片的2脚和16脚之间的电压(管压降)超出所述磷酸铁锂电池管理芯片的设定值，所述磷酸铁锂电池管理芯片通过所述磷酸铁锂电池管理的3脚控制所述mosfet管q2关闭输出，双重保护了功率管和电池，不被短路的大电流损坏元器件和电池。

在此，本实施例实现了磷酸铁锂电池的短路保护和过流保护。

另外，电容c1,c2,c3,c4,一端分别接在芯片15脚vc1，14脚vc2，13脚vc3，12脚vc4，电容的另一端接在第4节电池正极，能有效防止电压微抖增强抗干扰。

本发明的磷酸铁锂电池保护板一实施例中，当环境温度高于75摄氏度时，所述热保护器kt迅速断开，以及时断开所述磷酸铁锂池bt1～bt4的充放电回路，保证了磷酸铁锂电池不在高温环境下工作。

在此，本实施例实现了磷酸铁锂电池的高温保护。

本发明的磷酸铁锂电池保护板一实施例中，所述磷酸铁锂电池管理芯片的10脚通过电阻r10接在所述磷酸铁锂池bt4的正极，以选择4串电池模式。

在此，所述磷酸铁锂电池管理芯片的10脚通过电阻r10接在所述磷酸铁锂池bt4的正极，所述磷酸铁锂电池管理芯片的通过内部开关选择4串电池模式。

本发明的磷酸铁锂电池保护板一实施例中，所述磷酸铁锂电池管理芯片的5脚通过电容c7接地，通过改变电容c7的大小以改变过放电延时时间。

本发明的磷酸铁锂电池保护板一实施例中，所述磷酸铁锂电池管理芯片的6脚cct通过电容c6接地，通过改变电容c6的大小以改变过充电延时时间。

综上所述，本发明提供的磷酸铁锂电池专用保护板，通过专用保护板来实现有效对电池组的充、放电进行实时监控与保护，防止电池组过充,过放,过热,过流等安全保护功能，本发明能有效防止电池过充，过放，过流，短路，及超高温的工作环境安全，确保电池组安全有效的运行。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。