[发明专利]一种蓄电池单体专用的集成电路的实现方法

说明书

一种蓄电池单体专用的集成电路的实现方法，集成电路包括电池单体采集保护专用芯片，蓄电池单体，积分电容，温敏电阻、CPU控制模块及辅助电路。所述电池单体采集保护专用芯片包括集成蓄电池单体过充均衡电路、过放开路保护电路和电压温度采集积分电路。本发明集成电路在蓄电池过充电或过放电状态下，通过MOS管开关切换蓄电池的充放电回路，保证电池单体的安全性，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种蓄电池单体专用的集成电路的实现方法，属蓄电池技术领域。

背景技术

单体可充电蓄电池电压一般为几伏，而储能电池或动力电池的电压一般需要几十伏甚至更高，因此需要将许多单体电池串联后使用。大量电池的串联使用，在充放电过程中由于各单体电池的容量，内阻、温度的偏差，很容易引起各个电池电压不均衡，轻者导致电池组容量下降和快速劣化，重者导致徐电池开路，引起重大事故，甚至导致电池组起火爆炸，造成不可挽回的损失。由于容量内阻的差异，同一组串联蓄电池组中单体电池的充放电深度会不同，容量大的总会欠充欠放，而容量小的总会过充过放，会进一步加大电池之间的不均衡性，最终导致整组蓄电池的提前失效。

电力直流系统中大部分使用阀控式铅酸蓄电池，通过监测单节电池的电压、温度，整组电压、电流等数据能够有效监控蓄电池运行状态，但是目前对于蓄电池充放电过程中存在的过充过放问题却不够重视，尚无自动化保护方法，当蓄电池存在开路时也只能被动的进行现场处理，无法适应当前电力系统高可靠性的发展需求。

国内外针对动力电池的保护电路研究较多，一个完整的保护电路一般包括采样电路，逻辑控制电路，过充电保护电路，过放电保护电路，过放电保护电路等部分，现有的保护电路均存在线路复杂，性能不稳定等问题，且随着电池串联数量的增加，其线路控制更加复杂，实用性差。因此开发一种集蓄电池单体电压温度采集、蓄电池单体过充电保护、蓄电池单体过放电保护及开路保护功能为一体的蓄电池单体专用芯片至关重要。

发明内容

本发明的目的是，为了解决串联蓄电池中存在的蓄电池单体过充电、过放电甚至开路的问题，本发明提供一种蓄电池单体专用的集成电路的实现方法。

本发明的技术方案如下：一种蓄电池单体专用的集成电路的实现方法，所述集成电路包括蓄电池单体采集保护专用芯片，蓄电池单体，外部积分电容，温敏电阻，CPU控制模块及辅助电路；CPU控制模块与蓄电池单体采集保护专用芯片相关端口相连接；蓄电池单体采集保护专用芯片与蓄电池单体连接；积分电容连接蓄电池单体采集保护专用芯片的引脚CT1和引脚CT2；温敏电阻一端连接蓄电池单体采集保护专用芯片的引脚VT，温敏电阻另一端接地；所述集成电路在蓄电池单体过充电或过放电状态下，通过MOS管开关切换蓄电池单体的充放电回路，保证蓄电池单体的安全性，延长使用寿命。

所述电池单体采集保护专用芯片包括集成蓄电池单体过充均衡电路、过放开路保护电路和电压温度采集积分电路。

所述蓄电池单体采集保护专用芯片通过引脚VB+、VB-分别采集蓄电池单体的正极、负极电压信号，当输入引脚VB+与VB-之间的电压差高于过充参考电压V1时，过充均衡电路上的MOS管开关导通，使蓄电池单体上并联电阻R，通过电阻分流消耗过充电量，保护蓄电池单体不因过充导致性能下降；当输入引脚VB+与VB-之间的电压差低于过放参考电压V2时，过放开路保护电路上的MOS管导通，使蓄电池单体反向并联二极管D导通，避免过放电对蓄电池单体的损害及开路造成的失电风险；其中引脚VT连接温敏电阻作为温度信号采集输入；蓄电池单体采集保护专用芯片的引脚CT1与引脚CT2分别连接积分电容C的两端，引脚Vref输入基准电压值，引脚CTL0/CTL1/CTL2连接CPU输入控制信号，CPU输出控制信号CTL1和CTL2切换积分电路的模拟信号量输入，通过积分电容对模拟信号进行积分，将模拟信号转化成时间信号，由引脚OUT连接CPU计数器控制信号进行计数，实现电压温度的高精度采集；蓄电池单体采集保护专用芯片通过引脚VDD及GND由外部进行供电，接入蓄电池单体采集保护专用芯片的工作电压和接地。