一种电池充放电保护装置的制作方法

本技术涉及电池充放电领域，尤其涉及一种电池充放电保护装置。

背景技术：

1、可充电的电池应用领域涉及范围较广，包括交通动力电源、电力储能电源、移动通信电源、新能源储能动力电源等几方面。电池管理系统是用来管理电池充放电和充放电安全保护的系统；在电池充放电过程中，如果工作电流超过了安全值，则应该采取相应的安全保护措施，否则会因电流过大造成剧烈的过热反应，最终造成电池外壳破裂，产生爆炸。目前大部分的电池充放电管理系统中都设有过流安全保护电路，但是仅设有单重的过流保护电路。

2、与本实用新型相关的现有技术中，如中国发明专利，专利申请号cn201911140347.5，发明专利名称：一种电池充放电保护电路以及电池装置，该发明公开了一种电池充放电保护电路以及电池装置，电池充放电保护电路包括多个连接点接口、充电正极接口、充电负极接口、单电池保护模块、第一开关管模块、第二开关管模块以及过流检测模块。该发明通过配置的过流检测模块检测电路电流，通过该电流控制第二开关管模块导通与截止，实现电池组的过流保护功能。但是该发明仅设有单重的过流检测保护模块，在单重的过流保护电路故障失效后，过流保护电路无法在发生电路过流时及时切断充放电回路，最终引起电池爆炸等危险事故的发生。

技术实现思路

1、为此，需要提供一种电池充放电保护装置，解决电池充电管理系统中的只设单重过流保护电路，在过流保护电路故障时无法及时在过流情况下切断电池充电回路导致电池最终爆炸等危险情况出现的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了，一种电池充放电保护装置，包括充放电连接座、充放电开关电路、电流采样电路、电池均衡芯片、处理器芯片、充放电驱动芯片和电池组连接座；

3、所述充放电连接座的正极连接所述充放电开关电路的输出端，所述充放电连接座的负极与所述充放电驱动芯片的负极引脚和所述电流采样电路的一端相连接，所述充放电开关电路的输入端通过所述电池组连接座的正极端连接电池组的正极端，所述电池组中每个的正极端分别连接所述电池均衡芯片的电池采样输入引脚，所述电池均衡芯片的充放电引脚连接所述充放电驱动芯片的充放电引脚，所述电池均衡芯片的通讯引脚连接所述处理器芯片的通讯引脚，所述处理器芯片的充放电输出引脚连接所述充放电驱动芯片的充放电输入引脚，所述充放电驱动芯片的开关驱动引脚连接所述充放电开关电路的控制端，所述电流采样电路的采样输出端与所述电池均衡芯片的电流采样输入引脚和所述处理器芯片的电流采样输入引脚相连接；

4、所述电流采样电路的另一端、所述电池均衡芯片、所述处理器芯片、所述充放电驱动芯片和所述电池组连接座的接地端接地。

5、进一步的，还包括供电控制电路；所述供电控制电路具有外界电源输入端，所述供电控制电路的电源输出端连接所述电池均衡芯片、所述处理器芯片和所述充放电驱动芯片的电源输入引脚，所述供电控制电路的供电控制端连接所述电池均衡芯片的唤醒输出引脚和所述处理器芯片的电源唤醒输出引脚；

6、进一步的，所述供电控制电路包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的输入引脚连接外部电源，所述电压转换芯片的输出引脚连接所述处理器芯片的电源输入引脚。

7、进一步的，所述供电控制电路还包括第一开关管和第二开关管；所述第一开关管的输入端连接外部电源，所述第一开关管的控制端连接所述第二开关管的输入端，所述第一开关管的输出端连接所述电池均衡芯片的电源输入引脚，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的控制端与所述处理器芯片的唤醒输出引脚连接。

8、进一步的，所述充放电开关电路包括第四开关管；所述第四开关管的控制端连接所述充放电驱动芯片的充电控制引脚，所述第四开关管的输入端连接所述充放电连接座的正极，所述第四开关管的输出端连接所述充放电驱动芯片的充电输入引脚和电池组的正极端。

9、进一步的，所述充放电开关电路还包括第五开关管；所述第五开关管的控制端连接所述充放电驱动芯片的放电控制引脚，所述第五开关管的输出端连接所述充放电驱动芯片的放电输入引脚和所述充放电连接座的正极，所述第五开关管的输入端连接和电池组的正极端连接。

10、进一步，还包括预放电电路，所述预放电电路的控制端连接所述充放电驱动芯片的预放电控制引脚，所述预放电电路的输入端连接所述充放电连接座的正极，所述预放电电路的输出端与所述电池组连接座的正极和所述充放电驱动芯片的预放电输入引脚相连接。

11、进一步的，所述预放电电路包括第三开关管和第一限流电阻，所述第三开关管的控制端连接所述充放电驱动芯片的预放电控制引脚，所述第三开关管的输入端连接所述限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端连接所述充放电连接座的正极，所述第三开关管的输出端与所述电池组连接座的正极和所述充放电驱动芯片的预放电输入引脚相连接。

12、进一步的，所述限流电阻为一个或者是多个的限流电阻并联，并联后的所述限流电阻的一端连接所述充放电连接座的正极，并联后的所述限流电阻的另一端连接所述第三开关管的输入端。

13、进一步的，所述第三开关管、所述第四开关管和所述第五开关管为场效应管。

14、区别于现有技术，上述技术方案通过电池均衡芯片的电流采样引脚和处理器芯片的电流采样引脚分别从电流采样电路的电流采样端子获取到电路的采样电流，当电路过电流时，一方面：电池均衡芯片检测到电流过流，通过电池均衡芯片的充放电引脚输出断开充放电回路的信号给充放电驱动芯片，充放电驱动芯片接收该信号后，输出低电平信号控制充放电开关电路断开开关，起到一重电路过电流保护的功能。另一方面，在处理器芯片检测到电流过流后，也输出断开充放电回路的信号给充放电驱动芯片，充放电驱动芯片接收该信号后，输出低电平信号控制充放电开关电路断开开关，起到第二重电路过电流保护的功能。本实用新型通过电池均衡芯片和处理器芯片检测过电流情况，在过流时，均能触发电池均衡芯片和处理器芯片发出断开充放电回路的信号给充放电驱动芯片，促使充放电驱动芯片输出低电平信号控制充放电开关电路断开开关，起到了双重保护电路的功能，解决了现有技术中电池充电管理系统中的只设单重过流保护电路，在过流保护电路故障时无法及时在过流情况下切断电池充电回路导致电池最终爆炸等危险情况出现的问题。

技术特征：

1.一种电池充放电保护装置，其特征在于：包括充放电连接座、充放电开关电路、电流采样电路、电池均衡芯片、处理器芯片、充放电驱动芯片和电池组连接座；

2.根据权利要求1所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：还包括供电控制电路；所述供电控制电路具有外界电源输入端，所述供电控制电路的电源输出端连接所述电池均衡芯片、所述处理器芯片和所述充放电驱动芯片的电源输入引脚，所述供电控制电路的供电控制端连接所述电池均衡芯片的唤醒输出引脚和所述处理器芯片的电源唤醒输出引脚。

3.根据权利要求2所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：所述供电控制电路包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的输入引脚连接外部电源，所述电压转换芯片的输出引脚连接所述处理器芯片的电源输入引脚。

4.根据权利要求3所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：所述供电控制电路还包括第一开关管和第二开关管；所述第一开关管的输入端连接外部电源，所述第一开关管的控制端连接所述第二开关管的输入端，所述第一开关管的输出端连接所述电池均衡芯片的电源输入引脚，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的控制端与所述处理器芯片的唤醒输出引脚连接。

5.根据权利要求1所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：所述充放电开关电路包括第四开关管；所述第四开关管的控制端连接所述充放电驱动芯片的充电控制引脚，所述第四开关管的输入端连接所述充放电连接座的正极，所述第四开关管的输出端连接所述充放电驱动芯片的充电输入引脚和电池组的正极端。

6.根据权利要求5所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：所述充放电开关电路还包括第五开关管；所述第五开关管的控制端连接所述充放电驱动芯片的放电控制引脚，所述第五开关管的输出端连接所述充放电驱动芯片的放电输入引脚和所述充放电连接座的正极，所述第五开关管的输入端连接和电池组的正极端连接。

7.根据权利要求6所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：还包括预放电电路，所述预放电电路的控制端连接所述充放电驱动芯片的预放电控制引脚，所述预放电电路的输入端连接所述充放电连接座的正极，所述预放电电路的输出端与所述电池组连接座的正极和所述充放电驱动芯片的预放电输入引脚相连接。

8.根据权利要求7所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：所述预放电电路包括第三开关管和第一限流电阻，所述第三开关管的控制端连接所述充放电驱动芯片的预放电控制引脚，所述第三开关管的输入端连接所述限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端连接所述充放电连接座的正极，所述第三开关管的输出端与所述电池组连接座的正极和所述充放电驱动芯片的预放电输入引脚相连接。

9.根据权利要求8所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：所述限流电阻为一个或者是多个的限流电阻并联，并联后的所述限流电阻的一端连接所述充放电连接座的正极，并联后的所述限流电阻的另一端连接所述第三开关管的输入端。

10.根据权利要求8所述的一种电池充放电保护装置，其特征在于：所述第三开关管、所述第四开关管和所述第五开关管为场效应管。

技术总结
本技术提供一种电池充放电保护装置，包括充放电连接座、充放电开关电路、电流采样电路、电池均衡芯片、处理器芯片、充放电驱动芯片和电池组连接座；电池均衡芯片和处理器芯片的电流采样引脚分别从电流采样电路的电流采样端子获取到电路的采样电流，电池均衡芯片和处理器芯片通过检测电路电流，在过流时，电池均衡芯片和处理器芯片均能发出断开充放电回路的信号给充放电驱动芯片，促使充放电驱动芯片输出低电平信号控制充放电开关电路断开开关，起到了双重保护电路的功能，解决了现有技术中电池充电管理系统中的只设单重过流保护电路，在过流保护电路故障时无法及时在过流情况下切断电池充电回路导致电池最终爆炸等危险情况出现的问题。

技术研发人员：邓伟粤,张宗东,李汪彪,陈聪慧,詹仁辉
受保护的技术使用者：福建超智集团有限公司
技术研发日：20230621
技术公布日：2024/1/15