[发明专利]一种电池保护板外部短路主动防护方法及电池保护板

权利要求书

1.一种电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：该方法包括在电池处于首次激活状态时和/或电池处于运行状态时的主动防护；

当电池处于首次激活状态时，执行以下检测逻辑：

1)控制预充电开关在周期内按照第一占空比交替闭合、断开；

2)检测预充电电流和P+点的电压；所述P+点为用于连接外部负载的正极连接点；P-点为用于连接外部负载的负极连接点；所述外部负载等价为电容，记为等价电容；

3)分别判断预充电电流和P+点的电压的大小；

4)若预充电电流大于设定电池电流值且P+点的电压小于设定极小电压值，则断开电池放电开关；设定电池电流值依据电池电压与预充电阻的比值得到；

当电池处于运行状态时，执行以下运行状态检测逻辑：

1)若放电电流小于外部静态功耗对应的电流值且已持续设定时间，则断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关；

2)控制主动防护开关在周期内按照第二占空比交替闭合、断开；所述主动防护开关并接在放电开关和预充电路的并接点与所述P-点之间，且与等价电容并联；

3)采集放电开关和预充电路的并接点电压，并将并接点电压与参考电压比较，输出包含占空比信息的输出信号；

4)若输出信号中占空比在第二占空比范围内，则放电开关持续断开，充电开关闭合，主动防护开关持续断开，进入首次激活状态检测逻辑；若输出信号中占空比不在第二占空比范围内，则闭合放电开关和充电开关。

2.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：当电池处于运行状态时，步骤1)中，若放电电流大于外部静态功耗对应的电流值，则放电开关闭合，外部静态功耗对应的电流值依据外部负载而确定。

3.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：电池处于运行状态，在断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关后，若预充电电流大于设定预充电流比例值，则放电开关立即闭合，预充电开关和主动防护开关断开，设定预充电流比例值依据电池电压与预充电电阻的比值而确定。

4.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：当电池处于首次激活状态时，步骤4)中，若预充电电流小于设定零电流近似值且P+处的电压大于电池电压近似值，则断开电池放电开关；电池电压近似值依据电池电压而确定。

5.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：当电池处于首次激活状态时，步骤4)中，若有预充电电流且P+处的电压有上升趋势，直至P+处的电压大于电池电压近似值，则断开预充电开关、闭合放电开关和充电开关。

6.根据权利要求1所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：若输出信号中占空比在第二占空比范围内，则放电开关持续断开，充电开关闭合，主动防护开关持续断开后，持续检测预充电电流和P+点的电压；若输出信号中占空比不在第一占空比范围内，则闭合放电开关和充电开关后，持续检测放电电流。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：当电池处于首次激活状态，分别判断预充电电流和P+点的电压的大小时，需要判断n次，且n次均满足，则该条件为满足，以控制对应的开关动作，n≥3。

8.根据权利要求1至6任一项所述的电池保护板外部短路主动防护方法，其特征在于：第二占空比的取值范围为[b-5％，b+5％]，b为第二占空比设置值。

9.一种电池保护板，该电池保护板包括充放电电路和预充电路，充放电电路一端用于连接电池，另一端用于连接负载；充放电电路上串设有放电开关和充电开关；预充电路与放电开关并联；预充电路上串设有预充电开关；还包括微处理器，微处理器用于控制放电开关、充电开关和预充电开关的开关；其特征在于：该电池保护板还包括主动防护电路和比较器；所述主动防护电路并接在放电开关和预充电路的并接点与P-点之间，且与等价电容并联；所述P-点为用于连接外部负载的负极连接点；所述等价电容为所述外部负载等价得到的；所述主动防护电路上串设有主动防护开关和保护电阻；所述比较器输入端与放电开关和预充电路的并接点相连接，用于将放电开关和预充电路的并接点电压与参考电压比较，输出包含占空比信息的输出信号至微控制器；

微处理器还用于：

在电池处于首次激活状态时和/或电池处于运行状态时的主动防护；

当电池处于激活状态时，执行以下检测逻辑：

1)控制预充电开关在周期内按照第一占空比交替闭合、断开；

2)获取预充电电流和P+点的电压；所述P+点为用于连接外部负载的正极连接点；

3)分别判断预充电电流和P+点的电压的大小；

4)若预充电电流大于设定电池电流值且P+点的电压小于设定极小电压值，则断开电池放电开关；设定电池电流值依据电池电压与预充电阻的比值得到；

当电池处于运行状态时，执行以下运行状态检测逻辑：

1)若放电电流小于外部静态功耗对应的电流值且已持续设定时间，则断开放电开关、闭合预充电开关和充电开关；

2)控制主动防护开关在周期内按照第二占空比交替闭合、断开；所述主动防护开关并接在放电开关和预充电路的并接点与所述P-点之间，且与等价电容并联；

3)获取包含占空比信息的输出信号；

4)若输出信号中占空比在第二占空比范围内，则放电开关持续断开，充电开关闭合，主动防护开关持续断开，进入首次激活状态检测逻辑；若输出信号中占空比不在第二占空比范围内，则闭合放电开关和充电开关。