CN106099216B - 锂电池包二级硬件保护装置 - Google Patents
锂电池包二级硬件保护装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106099216B CN106099216B CN201610308431.3A CN201610308431A CN106099216B CN 106099216 B CN106099216 B CN 106099216B CN 201610308431 A CN201610308431 A CN 201610308431A CN 106099216 B CN106099216 B CN 106099216B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole
- resistance
- capacitor
- mono
- optocoupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 41
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 36
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种锂电池包二级硬件保护装置，分压电阻R2、分压电阻R4、分压电阻R7、电阻R6，电压比较器U1，电阻R6一端接在分压电阻R4、分压电阻R7之间，电阻R6另一端接电压比较器U1的负端，电压比较器U1的正端串接电阻R3后接至参考电压VREF，电压比较器U1的输出端串接电阻R5后接至光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，光耦隔离器OP1中发光二极管的正极串接电阻R1后接至电源VREG，光耦隔离器OP1中光耦三极管的C极输出控制信号。本发明既简单又安全而且成本低廉，高抗干扰传输，快速直接硬件保护，无需CPU的管理及参与，完全的独立硬件保护机制，简单高效，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池管理技术领域。
背景技术
锂电池电动车为人类的节能、环保带来一次绿色能源革命，但是屡屡的燃烧事故又阻碍了这场革命的进程，这种重大的安全隐患让人忧心重重，令每一个电车人谈及神伤。虽然问题是整个行业技术水平高度所限，但作为锂电池第一管理参与者BMS(电池管理系统)绝对有责任将这种重大的安全风险降到最低。总结近年来出现的重大燃烧事故，充电失控燃烧居多，皆因充电保护失效而使锂电池过充燃烧。
现有技术分为两种：一种是单纯采集数据，并将数据传输给CPU，再由CPU判断是否过压需要发送保护命令。这种方式虽然采用了CAN总线数据传输，但是长距离高速数据传输，依然存在干扰，并且微控制器CPU的抗干扰能力依然有限，程序飞车失控也无法做到绝对安全，目前高端产品已出现双CPU管理，以克服其不足，即便以上环节正常，通过微控制器CPU解析数据再分析判定再发出保护命令，时间上还是有延迟；第二种方式虽然采用了具有二级保护的专用芯片，但是前端采样监测成本增加了一倍，不利于行业推广利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种安全性较高的锂电池包二级硬件保护装置，简单有效。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂电池包二级硬件保护装置，其特征在于：包括分压电阻R2、分压电阻R4、分压电阻R7、电阻R6，电压比较器U1，所述分压电阻R2一端接电池包正极，所述分压电阻R2另一端串接分压电阻R4、分压电阻R7至电池包负端，电池包负端接地，电阻R6一端接在分压电阻R4、分压电阻R7之间，电阻R6另一端接电压比较器U1的负端，电压比较器U1的正端串接电阻R3后接至参考电压VREF，电压比较器U1的输出端输出控制信号。
进一步地，所述电压比较器U1的输出端串接电阻R5后接至光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，电压比较器U1的电源由电源VREG供给，所述光耦隔离器OP1中发光二极管的正极串接电阻R1后接至电源VREG，二极管DS1的负极接光耦隔离器OP1中发光二极管的正极，二极管DS1的正极接光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，光耦隔离器OP1中光耦三极管的C极输出控制信号。
进一步地，电容C1一端接参考电压VREF，电容C1另一端接地，电容C2一端接电压比较器U1的正端，电容C2另一端接地，电容C3一端接光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，电容C3另一端接地，电容C4一端接电压比较器U1的负端，电容C4另一端接地。
进一步地，光耦隔离器OP1中光耦三极管的C极串接电阻R12后接至三极管Q1的B极，三极管Q1的C极接至MOS管M1的G极，三极管Q1的E极接地；MOS管M1的S极接地，MOS管M1的D极接光耦U3中的发光二极管的负极，光耦U3中的发光二极管的正极串接电阻R17后接至正5V电压，光耦U3的输出端输出外部硬件使能控制信号。
进一步地，所述光耦U3的输出端由光耦MOS管M2、光耦MOS管M3形成，光耦MOS管M2的S极接光耦MOS管M3的S极，光耦MOS管M2的D极作为外部硬件使能控制信号输出端，光耦MOS管M3的D极作为外部硬件使能控制信号输入端。
进一步地，电容C8一端接三极管Q1的B极，电容C8另一端接地，电阻R15一端接三极管Q1的B极，电阻R15另一端接地，电容C7一端接三极管Q1的C极，电容C7另一端接地，电阻R18一端接正5V电压，电阻R18另一端接MOS管M1的G极，电阻R24一端接光耦U3中的发光二极管的正极，电阻R24另一端接光耦U3中的发光二极管的负极，电容C11一端接MOS管M1的G极，电容C11另一端接地，电阻R20一端接MOS管M1的G极，电阻R20另一端接地。
本发明的有益效果是：本发明既简单又安全而且成本低廉，高抗干扰传输，快速直接硬件保护，无需CPU的管理及参与，完全的独立硬件保护机制，简单高效，安全可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的基础电路原理图；
图2是本发明的拓展一电路原理图；
图3是本发明的拓展二电路原理图；
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种锂电池包二级硬件保护装置，包括分压电阻R2、分压电阻R4、分压电阻R7、电阻R6，电压比较器U1，所述分压电阻R2一端接电池包正极，所述分压电阻R2另一端串接分压电阻R4、分压电阻R7至电池包负端，电池包负端接地，电阻R6一端接在分压电阻R4、分压电阻R7之间，电阻R6另一端接电压比较器U1的负端，电压比较器U1的正端串接电阻R3后接至参考电压VREF，电压比较器U1的输出端输出控制信号。
电池包电压经过分压电阻R2、分压电阻R4、分压电阻R7分压后经由电阻R6输入电压比较器U1的负端，该电压与电压比较器U1正端输入的参考电压VREF作比较，一旦电压比较器U1负端电压超过设定值，电压比较器U1输出翻转为低电平。
进一步地，如图2所示，所述电压比较器U1的输出端串接电阻R5后接至光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，电压比较器U1的电源由电源VREG供给，所述光耦隔离器OP1中发光二极管的正极串接电阻R1后接至电源VREG，二极管DS1的负极接光耦隔离器OP1中发光二极管的正极，二极管DS1的正极接光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，光耦隔离器OP1中光耦三极管的C极输出控制信号。
电压比较器U1输出翻转为低电平后，经由电阻R5引发光耦隔离器OP1导通工作输出控制信号，进而实现了将电池包电压的过电压信号传递给控制侧。
电容C1一端接参考电压VREF，电容C1另一端接地，电容C2一端接电压比较器U1的正端，电容C2另一端接地，电容C3一端接光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，电容C3另一端接地，电容C4一端接电压比较器U1的负端，电容C4另一端接地。
进一步地，如图3所示，光耦隔离器OP1中光耦三极管的C极串接电阻R12后接至三极管Q1的B极，三极管Q1的C极接至MOS管M1的G极，三极管Q1的E极接地；MOS管M1的S极接地，MOS管M1的D极接光耦U3中的发光二极管的负极，光耦U3中的发光二极管的正极串接电阻R17后接至正5V电压，光耦U3的输出端输出外部硬件使能控制信号。
所述光耦U3的输出端由光耦MOS管M2、光耦MOS管M3形成，光耦MOS管M2的S极接光耦MOS管M3的S极，光耦MOS管M2的D极作为外部硬件使能控制信号输出端，光耦MOS管M3的D极作为外部硬件使能控制信号输入端。
电容C8一端接三极管Q1的B极，电容C8另一端接地，电阻R15一端接三极管Q1的B极，电阻R15另一端接地，电容C7一端接三极管Q1的C极，电容C7另一端接地，电阻R18一端接正5V电压，电阻R18另一端接MOS管M1的G极，电阻R24一端接光耦U3中的发光二极管的正极，电阻R24另一端接光耦U3中的发光二极管的负极，电容C11一端接MOS管M1的G极，电容C11另一端接地，电阻R20一端接MOS管M1的G极，电阻R20另一端接地。
光耦隔离器OP1导通后,经过电阻R12使三极管Q1导通，而后MOS管M1被关断，从而使光耦U3关闭，断开外部硬件使能控制信号，使外部的继电器断开，继而停止给电池包充电。
本发明既简单又安全而且成本低廉，高抗干扰传输，快速直接硬件保护，无需CPU的管理及参与，完全的独立硬件保护机制，简单高效，安全可靠。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (1)
1.一种锂电池包二级硬件保护装置，其特征在于：包括分压电阻R2、分压电阻R4、分压电阻R7、电阻R6，电压比较器U1，所述分压电阻R2一端接电池包正极，所述分压电阻R2另一端串接分压电阻R4、分压电阻R7至电池包负端，电池包负端接地，电阻R6一端接在分压电阻R4、分压电阻R7之间，电阻R6另一端接电压比较器U1的负端，电压比较器U1的正端串接电阻R3后接至参考电压VREF；
所述电压比较器U1的输出端串接电阻R5后接至光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，电压比较器U1的电源由电源VREG供给，所述光耦隔离器OP1中发光二极管的正极串接电阻R1后接至电源VREG，二极管DS1的负极接光耦隔离器OP1中发光二极管的正极，二极管DS1的正极接光耦隔离器OP1中发光二极管的负极；
电容C1一端接参考电压VREF，电容C1另一端接地，电容C2一端接电压比较器U1的正端，电容C2另一端接地，电容C3一端接光耦隔离器OP1中发光二极管的负极，电容C3另一端接地，电容C4一端接电压比较器U1的负端，电容C4另一端接地；
光耦隔离器OP1中光耦三极管的C极串接电阻R12后接至三极管Q1的B极，三极管Q1的C极接至MOS管M1的G极，三极管Q1的E极接地；MOS管M1的S极接地，MOS管M1的D极接光耦U3中的发光二极管的负极，光耦U3中的发光二极管的正极串接电阻R17后接至正5V电压；
所述光耦U3的输出端由光耦MOS管M2、光耦MOS管M3形成，光耦MOS管M2的S极接光耦MOS管M3的S极，光耦MOS管M2的D极作为外部硬件使能控制信号输出端，光耦MOS管M3的D极作为外部硬件使能控制信号输入端；
电容C8一端接三极管Q1的B极，电容C8另一端接地，电阻R15一端接三极管Q1的B极，电阻R15另一端接地，电容C7一端接三极管Q1的C极，电容C7另一端接地，电阻R18一端接正5V电压，电阻R18另一端接MOS管M1的G极，电阻R24一端接光耦U3中的发光二极管的正极，电阻R24另一端接光耦U3中的发光二极管的负极，电容C11一端接MOS管M1的G极，电容C11另一端接地，电阻R20一端接MOS管M1的G极，电阻R20另一端接地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610308431.3A CN106099216B (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 锂电池包二级硬件保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610308431.3A CN106099216B (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 锂电池包二级硬件保护装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106099216A CN106099216A (zh) | 2016-11-09 |
| CN106099216B true CN106099216B (zh) | 2019-04-16 |
Family
ID=57229932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610308431.3A Active CN106099216B (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 锂电池包二级硬件保护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106099216B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201854030U (zh) * | 2010-08-31 | 2011-06-01 | 深圳拓邦股份有限公司 | 防误操作的保护电路及应用该保护电路的太阳能发电系统 |
| CN103592505A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-19 | 深圳市航盛电子股份有限公司 | 自保护的电压检测电路 |
| CN103730935A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 广东志成冠军集团有限公司 | 一种实现锂电池电能一致的均衡电路 |
| CN205992750U (zh) * | 2016-05-11 | 2017-03-01 | 江苏博强新能源科技股份有限公司 | 锂电池包二级硬件保护装置 |
-
2016
- 2016-05-11 CN CN201610308431.3A patent/CN106099216B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201854030U (zh) * | 2010-08-31 | 2011-06-01 | 深圳拓邦股份有限公司 | 防误操作的保护电路及应用该保护电路的太阳能发电系统 |
| CN103592505A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-19 | 深圳市航盛电子股份有限公司 | 自保护的电压检测电路 |
| CN103730935A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 广东志成冠军集团有限公司 | 一种实现锂电池电能一致的均衡电路 |
| CN205992750U (zh) * | 2016-05-11 | 2017-03-01 | 江苏博强新能源科技股份有限公司 | 锂电池包二级硬件保护装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106099216A (zh) | 2016-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206336142U (zh) | 电池管理系统 | |
| CN104065141B (zh) | 大规模电池管理系统 | |
| CN108767946A (zh) | 一种唤醒电路及电池管理系统 | |
| CN102830783B (zh) | 笔记本电脑电源智能电源线 | |
| CN205754408U (zh) | 一种具有正反向供电功能的交换机 | |
| CN208738874U (zh) | 充电解锁电路、充电解锁装置和充电装置 | |
| CN208782521U (zh) | 一种唤醒电路及电池管理系统 | |
| CN206332432U (zh) | 低成本带隔离自锁的直流母线欠压保护电路 | |
| CN206906516U (zh) | 一种多路保险丝状态智能检测电路 | |
| CN106099216B (zh) | 锂电池包二级硬件保护装置 | |
| CN208836436U (zh) | 用于数据线的防静电电路 | |
| CN105515112B (zh) | 一种低功耗的充电控制系统 | |
| CN205992750U (zh) | 锂电池包二级硬件保护装置 | |
| CN103269064B (zh) | 开关电源ac端上抗干扰电容零功耗释放电路 | |
| CN103595115B (zh) | 一种有混合储能的直流供电系统 | |
| CN105429246A (zh) | 一种终端充满电后自动断开的电路和方法 | |
| CN206178103U (zh) | 一种储能系统接触器粘连检测装置 | |
| CN210442672U (zh) | 智能供电开关 | |
| CN204733422U (zh) | 一种太阳能灯系统 | |
| CN209462042U (zh) | 一种电池管理系统 | |
| CN204190436U (zh) | 蓄电瓶充电系统及其自动断电装置 | |
| CN207274595U (zh) | 车载换挡器电源控制系统 | |
| CN101442831A (zh) | 互用电池的移动设备 | |
| CN110281787A (zh) | 一种无线充电设备及其保护电路 | |
| CN104377787A (zh) | 充电电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215600 Zhangjiagang, Jiangsu, Jiangsu, Yangtze River, the Yangtze River International Metallurgical Industrial Park (Yu Bridge Village, the 25 buildings) Jiangsu Bo Qiang new energy Polytron Technologies Inc, Applicant after: JIANGSU BOQIANG NEW ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 215600 Zhangjiagang, Jiangsu, Jiangsu, Yangtze River, the Yangtze River International Metallurgical Industrial Park (Yu Bridge Village, the 25) Jiangsu Bo Qiang Amperex Technology Limited () Applicant before: JIANGSU RICHPOWER NEW ENERGY CO.,LTD. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240815 Address after: Room 301, Building 11, No. 518 Shenzhuan Road, Songjiang High tech Park, Shanghai Caohejing Development Zone, Songjiang District, Shanghai, 201600 Patentee after: Shanghai Aodian New Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 215600 Jiangsu Boqiang New Energy Technology Co., Ltd. Jiangsu Yangzi River International Metallurgical Industrial Park (building 25, Yuqiao Village), Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: JIANGSU BOQIANG NEW ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |