多级电流保护电路及控制方法、保护板、锂电池组与流程

本发明涉及锂电池控制，尤其涉及多级电流保护电路及控制方法、保护板、锂电池组。

背景技术：

1、在锂电池的二次保护中，通过电流保护技术保护锂电池。在锂电池的供电能力与汽车的电力需求不匹配。若锂电池限流过小，无法启动汽车，若限流过大，在启动过程异常和发生意外短路时无法保护锂电池。针对锂电池组外部短路的保护能力，急需开发一套完整可靠的过载保护方案，以保证车载锂电池组的安全运行。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供了一种多级电流保护电路及控制方法、保护板、锂电池组，通过多级电流保护电路，保障汽车和锂电池运行可靠。

2、第一方面，本发明提供了一种多级电流保护电路，应用于锂电池保护板，包括：

3、电流采集模块，用于采集锂电池组的放电电流及该放电电流的供电时长；

4、主控模块，连接所述电流采集模块；所述主控模块用于根据所述电流采集模块的电流大小，确定放电电流的供电时长；根据电流大小和供电时长确定对应的电流状态，根据电流状态确定输出电平信号；

5、开关控制模块，连接所述主控模块；所述开关控制模块包括一组放电mos管，所述放电mos管的第一端连接主控模块，所述放电mos管的第二端连接锂电池组；所述开关控制模块根据所述主控模块输出的电平信号控制所述放电mos管的导通与关断，适时进入对应的电流保护状态。

6、在一些实施方式中，所述电流采集模块包括主铜条电阻r0，所述主铜条电阻r0的一端连接于所述主控模块，所述主铜条电阻r0的另一端连接于所述开关控制模块；通过所述主铜条电阻r0的电压降确定所述锂电池组的放电电流。

7、在一些实施方式中，所述主控模块包括第一芯片ic1，所述第一芯片ic1的10端口连接所处电流采集模块，所述第一芯片ic1的13端口连接所述开关控制模块。

8、在一些实施方式中，还包括滤波模块，所述滤波模块连接所述电流采集模块及主控模块；所述滤波模块包括电阻r18、电阻r19、电容c11、电容c12与电容c13，所述电阻r18、电阻r19一端连接所述所述电流采集模块、另一端连接所述主控模块；电容c11的一端连接所述电容c12的一端及主控模块，所述电容c11的另一端连接所述电容c13的一端及主控模块；所述电容c12与所述电容c13的另一端接地。

9、在一些实施方式中，所述电流状态包括连续供电状态、一级过流保护状态、二级过载保护状态、三级过流保护状态与短路保护状态。

10、第二方面，本发明提供了一种多级电流保护控制方法，应用于如上所述的多级电流保护电路中；本方法包括以下步骤：

11、获取锂电池组放电电流形成的实时电压降及该实时电压降的供电时长；

12、根据所述实时电压降计算放电电流大小，根据所述放电电流大小，确定放电电流的供电时长；根据电流大小和供电时长确定对应的电流状态，根据电流状态确定输出电平信号；所述电流状态包括连续供电状态、一级过流保护状态、二级过载保护状态、三级过流保护状态与短路保护状态；

13、当电流状态为一级过流保护状态、二级过载保护状态、三级过流保护状态或短路保护状态时，输出第一电平信号；

14、根据所述电流保护状态以及第一电平信号控制所述放电mos管关断待预设时间后恢复为连续供电状态；

15、当电流状态为连续供电状态时，输出第二电平信号，所述放电mos管导通，正常供电。

16、在一些实施方式中，根据所述实时电压计算放电电流，根据所述放电电流及实时电压的供电时长确定对应的电流状态，具体为：

17、当主电流铜条r0上的电压降小于20mv，放电电流小于200a，为连续供电状态；

18、当主电流铜条r0上的电压降处于20mv-60mv范围内，放电电流在200a-600a之间，供电时长为30±2秒，则为一级过流保护状态；

19、当主电流铜条r0上的电压降处于60mv-90mv范围内，放电电流在600a-900a之间，供电时长为2±0.2秒，则为二级过载保护状态；

20、当主电流铜条r0上的电压降处于90mv-160mv范围内，放电电流在900a-1600a之间，供电时长为200±20毫秒，则为三级过流保护状态；

21、当主电流铜条r0的电压降处于160mv-200mv范围内，放电电流在1600a-2000a之间，供电时长为2±0.2毫秒，则为短路保护状态。

22、第三方面，本发明提供了一种锂电池保护板，所述锂电池保护板包括如上任一所述的一种多级电流保护电路或如上所述的一种多级电流保护控制方法。

23、第四方面，本发明提供了一种锂电池组，所述锂电池组包括如上所述的一种锂电池保护板。

24、本申请提供了一种多级电流保护电路及控制方法、锂电池保护板、锂电池组，根据电流采集模块采集锂电池组的放电电流及该放电电流的供电时长，确定对应的电流状态，根据电流状态确定输出电平信号，控制所述放电mos管的导通与关断，进入对应的电流保护状态。本申请通过多级保护电路满足汽车在实际工况下对锂电池输出电流的各种不同的要求，又能够保护汽车的电路的安全可靠。

技术特征：

1.一种多级电流保护电路，应用于锂电池保护板，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多级电流保护电路，其特征在于，所述电流采集模块包括主铜条电阻r0，所述主铜条电阻r0的一端连接于所述主控模块，所述主铜条电阻r0的另一端连接于所述开关控制模块；通过所述主铜条电阻r0的电压降确定所述锂电池组的放电电流。

3.根据权利要求2所述的多级电流保护电路，其特征在于，所述主控模块包括第一芯片ic1，所述第一芯片ic1的10端口连接所处电流采集模块，所述第一芯片ic1的13端口连接所述开关控制模块。

4.根据权利要求3所述的多级电流保护电路，其特征在于，还包括滤波模块，所述滤波模块连接所述电流采集模块及主控模块；所述滤波模块包括电阻r18、电阻r19、电容c11、电容c12与电容c13，所述电阻r18、电阻r19一端连接所述所述电流采集模块、另一端连接所述主控模块；电容c11的一端连接所述电容c12的一端及主控模块，所述电容c11的另一端连接所述电容c13的一端及主控模块；所述电容c12与所述电容c13的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的多级电流保护电路，其特征在于，所述电流状态包括连续供电状态、一级过流保护状态、二级过载保护状态、三级过流保护状态与短路保护状态。

6.一种多级电流保护控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1～5任一所述的多级电流保护电路中；本方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种多级电流保护控制方法，其特征在于，根据所述实时电压降计算放电电流，根据所述放电电流及实时电压的供电时长确定对应的电流状态，具体为：

8.一种锂电池保护板，其特征在于，所述锂电池保护板包括如权利要求1-5任一所述的一种多级电流保护电路或权利要求6-7任一所述的一种多级电流保护控制方法。

9.一种锂电池组，其特征在于，所述锂电池组包括如权利要求8所述的一种锂电池保护板。

技术总结
本发明提供一种多级电流保护电路及控制方法、保护板、锂电池组，包括：电流采集模块，用于采集锂电池组的放电电流；主控模块；主控模块用于根据所述电流采集模块的电流大小，确定放电电流的供电时长，根据电流大小和供电时长确定输出电平信号；开关控制模块，连接主控模块；所述开关控制模块包括一组放电MOS管，所述放电MOS管的第一端连接主控模块，所述放电MOS管的第二端连接锂电池组；所述开关控制模块根据所述主控模块输出的电平信号控制所述放电MOS管的导通与关断，适时进入对应的电流保护状态。本发明通过多级电流保护电路及控制方法，保障汽车和锂电池运行可靠。

技术研发人员：鲍旭东,林小毅,范谦,李海波
受保护的技术使用者：浙江巨江新能源科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8