一种电池保护方法及装置的制造方法_2

文档序号:9202077阅读:来源:国知局
2]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
[0043]图1示出了本发明实施例提供的一种电池保护装置的模块框图;
[0044]图2示出了本发明实施例提供的另一种电池保护装置的模块框图;
[0045]图3示出了本发明实施例提供的一种电池保护方法的方法流程图;
[0046]图4示出了本发明实施例提供的另一种电池保护方法的方法流程图;
[0047]图5示出了本发明实施例提供的另一种电池保护方法的方法流程图。
【具体实施方式】
[0048]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0049]随着环境的不断恶化,已经让全社会和国家层面的全民意识不断提高。随着收入的提高,汽车已经进入大众家庭,私家车也很普及。2015年中国的汽车保有量将超过1.6亿辆;带来的环境问题也不断增大。现在车辆使用蓄电池都是采用的铅酸蓄电池,寿命最多每3年必须更换。铅酸蓄电池技术发明到现在已经有150多年,产品的优点缺点是:污染大,寿命短。
[0050]如图1所示,本发明实施例提供的一种电池保护装置,包括:电芯测量装置102、控制芯片103、保护模块104和负极输出端,所述电芯测量装置102与电池电芯101耦合,所述电芯测量装置102与所述控制芯片103耦合,电池负极与所述保护模块104耦合,所述保护模块104与所述负极输出端耦合,电池正极和所述负极输出端为用电负载供电。本发明实施例中,所述电芯测量装置与电池电芯的正极连接,即所述电芯测量装置为正极测量。
[0051]所述电芯测量装置可以为单级电芯测量装置也可以为多级电芯测量装置,具体选用单级还是多级,可以根据电池的电芯数量来选择,在此不做具体限定。
[0052]本发明实施例通过电芯测量装置102检测电池的电压,例如在电池的电芯上直接引出一条导线与电芯测量装置102连接,即开尔文接法,电池电芯101内的电性参数反映了电池的充放电状况和向负载的供电情况,其中,所述电性参数可以包括电池电芯的电压值或电流值,例如,锂电池的充电限制电压是4.2V,锂电池放电终止电压是2.75?3.00V,因此,根据电池电芯101的电压值与控制芯片103内的预设的数值范围比对,所述预设的数值范围表示电芯的非正常工作状态,例如过充、过放、负载过大或短路等情况。
[0053]电芯测量装置102将检测的电池电芯101的电性参数发送至所述控制芯片103,所述控制芯片103判断所获取的电性参数是否符合预设数值范围,若是,发送启动指令至所述保护模块104。
[0054]具体的判断过程可以是以下方式:
[0055]本发明实施例中,所述电芯测量装置102用于采集所述电池电芯101的工作电压和电流。
[0056]如图2所示,所述保护模块104包括过载保护器201,所述电池负极与所述过载保护器201耦合,所述过载保护器201设有多条供电支路,每个供电支路均连接所述负极输出端,所述过载保护器201与所述负极输出端耦合,所述控制芯片103判断所获取的电压值是否小于第一预设数值,若是,发送启动指令至所述过载保护器201,其中,所述第一预设数值可以是电池电芯的最低电压值
[0057]所述过载保护器切断至少一个所述供电支路,即过载保护器内的多个支路连接多个用电负载,所述过载保护器可以在过载情况发生时切断所有的用电负载的电源,也可以切断某个或某些用电负载的电源,在此不做限定。
[0058]另外,当电气线路发生故障时,会产生短路现象。发生短路时,线路中产生的瞬时故障电流可达到额定电流的十几倍到几十倍,它将导致产生过大的热量,使用电负载和导线的绝缘损坏,因此,当电路出现短路电流时,必须迅速、可靠地切断电源。
[0059]因此,如图2所示,所述保护模块104还包括短路保护器202,所述电池负极与所述短路保护器202耦合,所述短路保护器202与所述负极输出端耦合,所述电芯测量装置102按照预设采样频率采集所述电池电芯101的电压值,将所述电压值发送至所述控制芯片103,所述控制芯片103判断连续两次获取的电压值的差值是否大于第二预设数值,若是,发送启动指令至所述短路保护器202,所述短路保护器202接收到启动指令后,切断所述电池负极与负极输出端之间的耦合电路,即切断电池与所有用电负载的供电线路。短路保护器202可以采用熔断器、低压断路器或专门的短路保护装置。
[0060]另外,启动所述短路保护器202的方式还可以是,所述控制芯片获取所述电芯测量装置采集的电池电芯内的电流,所述控制芯片判断所获取的所述电池电芯的电流是否大于预设的最大电流,即是否超过电池电芯的最大电流,若是,所述控制芯片控制所述短路保护器关闭电流输出,对所述电池进行保护。
[0061]再者,所述控制芯片103还可以判断所获取的电压值是否超过电池充电压制电压,当超过时,所述控制芯片103控制为电池充电的电路停止工作,即停止电池的充电。所述控制芯片103还可以判断电压值是否低于电池放电终止电压,若是,停止电池的放电。
[0062]具体的实现方式可以是,为所述电池充电的充电装置通过一个开关与所述电池耦合,所述控制芯片与所述开关耦合,所述控制芯片控制所述开关的导通与断开,例如所述开关可以是三极管开关,所述控制芯片为所述三极管开关输入偏置电压。当所述控制芯片判断电池电芯的电压过高时,例如高于电池的充电状态的最高电压,则控制所述开关断开所述充电装置与所述电池的导通。
[0063]再者,本发明实施例中,所述电池采用磷酸铁锂电池。
[0064]磷酸铁锂电池的主要特点:循环次数达到3000次以上是铅酸蓄电池使用寿命的10倍。磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁,而磷酸铁锂以经过严格的安全测试不会产生爆炸。可大电流快速充放电,40分钟内即可使电池充满,启动电流可达2C。耐高温:磷酸铁锂电热峰值可达350°C?500°C。工作温度范围宽广(_20°C?75°C )。无记忆效应:可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种
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