[实用新型]一种锂电池组过温过流双重保护装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种锂电池组保护装置，特别是一种锂电池组过温过流双重保护装置。

【背景技术】

目前，随着电子技术的迅速发展，如电动机车等各种电动工具的应用日趋广泛。上述电动工具的动力多采用锂电池多节串联，目前市场上四节及四节以下的锂电池串联已经有了较为成熟的集成芯片对其进行有效充放电保护，而对于四节以上的串联则多是通过复杂的外围电路进行保护。并且大多数锂电池组保护电路是通过设置均衡电路监视每一个电池，当任一单体电池发生过充过放时，整个外围电路就会切断，温度保护和过流保护的情况类似。目前的均衡电路实现均衡分流过程中，如果电池串联保护电路的某个均衡电路异常，如果不及时切除会导致锂电池过放、过温现象，影响到其他正常工作的电池组，甚至易引发锂电池爆炸。但目前实现锂电池组过温过流保护电路大多数结构复杂，可靠性低。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是：有必要提供一种锂电池组过温过流双重保护装置，以防止电池组内部发生异常时出现的过温过流现象。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种锂电池组过温过流双重保护装置，该保护装置包括锂电池组、电池管理系统、开关电路、过温保护电路以及过流保护电路；所述过温保护电路包含紧贴锂电池组的正温度系数热敏电阻器PTC，当温度升高到过温度检测值时，电池管理系统保护芯片输出高电平，控制开关电路断开整个放电回路；

所述过流保护电路包括用于连接在负载电路中的采样电阻、第一开关管和第二开关管，采样电阻的两端分别与第一开关管的输入端和稳压电路的一端相连，第一开关管的输出端与第二开关的控制端相连，所述的采样电阻与第一开关管控制端之间串接有稳压电路；所述的稳压电路包括基准源和与基准源并接的分压电阻，第一开关管的栅极控制端与基准源产生的分压电路节点连接；所述的第一开关管的输出端通过热敏电阻和限流电阻接地；所述的第一开关管和第二开关管为MOS管。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型的保护装置能同时实现对锂电池组的过温过流保护，且所使用的电路元件少，整体电路结构简单，可靠性高，节约成本。

【附图说明】

图1是本实用新型的锂电池组过温过流双重保护装置的系统框图。

图2是本实用新型的过流保护电路的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示为本实用新型的锂电池组过温过流保护装置系统框图，包括锂电池组、电池管理系统、开关电路、过温保护电路以及过流保护电路；过温保护电路是通过现有成熟的保护芯片对电池进行分组保护，在本实施例中，过温保护电路包含紧贴电池组的正温度系数热敏电阻器PTC，当温度升高到过温度检测值时，保护芯片输出高电平，控制开关电路断开整个放电回路。因为每个小电池组都这样的温度保护，可以对整个电池进行有效的温度监控，故能够避免拉单个热敏电阻不能检测整个电池组的温度的弊端。

如图2所示的本实用新型的锂电池组过流保护电路，包括采样电阻、第一开关管和第二开关管，采样电阻的两端分别与第一开关管的输入端和控制端相连，第一开关管的输出端与第二开关的控制端相连，通过在采样电阻与第一开关管控制端之间串接稳压电路，当直流电源输出电流过大或限流需要保护，采样电阻与稳压电路中的串设的分压电阻串接后的进行取样，在采样电阻和稳压电路中的分压电阻作用下，第一开关管的控制端的电压达到开关管导通的阈值电压，此时第一开关管导通，第一开关管的输出端电压升高，而第一开关管的输出端又与第二开关管的控制端相连，第二开关管控制端的电压也相应升高，第二开关管的截止，整个电路将不通，从而实现在采样电阻较小时也能够实现过流保护的目的。

另外，环境温度升高会导致开关管导通的阈值电压下降，此时，限流保护电路中由于开关管导通的阈值电压下降会使得限流保护电路提前进入保护状态，不能够正常使用，为此，如图1所示在PMOS管T1的漏极端串接一热敏电阻VR1和限流电阻R1后接地，通过热敏电阻VR1和电阻R1的作用，补偿温度升高时MOS管阈值电压降低对电路造成的影响。其工作原理如下：未达到限流阈值时，若温度升高，PMOS管T1的阈值电压减小，PMOS管T1提前进入导通状态，T1漏极到地产生微小电流，此电流在热敏电阻VR1和电阻R1上产生的电压降会降低，维持T1漏极电位基本不变的效果，反之环境温度降低时则有相反的调整效果。无论温度如何变化，在一定范围内，过流电路能够正常使用。