CN114498569A - 一种新型锂电池保护板控制结构 - Google Patents

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杨里理
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Abstract

本发明公开了一种新型锂电池保护及控制结构，包括锂电池组，锂电池组的侧面连接有保护板，其特征在于：保护板的负极端与锂电池组负极端之间电性连接，保护板的顶部固定有控制模块，控制模块与保护板之间电性连接，控制模块的一侧电性连接有预充继电器和主继电器，控制模块对预充继电器和主继电器进行启闭控制，预充继电器和主继电器与锂电池负极之间设置有总线进行连通；达到无电位差接通主继电器的效果，既很好的保护了主继电器触点，同时达到锂电池可以长期大功率放电的效果。

Description

一种新型锂电池保护板控制结构
技术领域
本发明涉及锂电池保护板技术领域，具体涉及一种新型锂电池保护板控制结构。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池；由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。
对于安装于汽车上的锂电池，现有的一般是通过动力电池保护板对锂电池进行保护，顾名思义，它是用来保护电池不让损坏与延长电池的使用寿命，而保护板只在电池出现极端问题的情况下作出最稳定最有效的保护防止出现意外；而传统的保护板控制结构在电流超过150A时便处于不安全不稳定状态，在汽车通过钥匙启动的一刻，汽车会瞬时处于大功率放电状态，现有的保护板控制结构此时的电流直接与主继电器连通，长期有此种情况发生的状态下，主继电器的触点易损坏，严重的会有火花产生，造成安全隐患。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种新型锂电池保护板控制结构，包括锂电池组，锂电池组的侧面连接有保护板，保护板的负极端与锂电池组负极端之间电性连接，保护板的顶部固定有控制模块，控制模块与保护板之间电性连接，控制模块的一侧电性连接有预充继电器和主继电器，控制模块对预充继电器和主继电器进行启闭控制，预充继电器和主继电器与锂电池组正极之间设置有总线进行连通。
进一步的，预充继电器和主继电器并联连接设置，电路连通后，控制模块先开启预充继电器三秒，三秒后长期连通主继电器与驱动电压的电性连接，再控制模块断开预充继电器与驱动电压的电性连接。
进一步的，预充继电器的一侧串联有刹车电阻。
进一步的，刹车电阻的阻值为40欧姆。
进一步的，主继电器的一侧串联有熔断器。
进一步的，锂电池组的负极端与主继电器输出端之间连接有副线，副线上连接有保护电阻。
进一步的，保护电阻的阻值为2000欧姆。
进一步的，锂电池组和保护板的外侧设置有保护箱，锂电池组和保护板安装于保护箱内，保护箱内侧安装有GPS监控装置。
本发明有益效果如下：
1、汽车通过汽车钥匙发动时，前三秒的电流从预充继电器以及预充电阻通过，先行小电流可给汽车控制器的电容充满电，三秒后长期连通主继电器与驱动电压的电性连接，并控制模块再断开预充继电器与驱动电压的电性连接，达到无电位差接通主继电器的效果，既很好的保护了主继电器触点，同时达到锂电池组可以长期大功率放电的效果，有效避免因触点损坏产生火花引起的安全隐患，并使主继电器的使用寿命得到了极大的提高。
2、检索电压可经副线控制的锂电池组正极-车辆控制器-保护电阻-锂电池组负极线路流通，由于保护电阻的存在，该线路上通过的电流极为微小，又保证了检索电压在关闭钥匙时加载车辆控制器上。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为图1中内部结构的俯视图；
图3为本发明中锂电池组的连接结构示意图；
图4为本发明的外部结构示意图。
附图标记说明如下：1、锂电池组；2、保护板；3、控制模块；4、预充继电器；5、主继电器；6、刹车电阻；7、熔断器；8、保护电阻；9、保护箱；10、GPS监控装置。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：
实施例一：
如图1至图3所示，一种新型锂电池保护板2控制结构，包括锂电池组1，锂电池组1的侧面连接有保护板2，通过保护板2的电压采样线对电池组的电芯电压进行监控，保护板2的负极端与锂电池组1负极端之间电性连接，保护板2的另一端与汽车的DC-DC转换器电性连接，保护板2的顶部固定有控制模块3，DC-DC转换器输出的12V电压既供汽车内如转向灯等的小功率用电器用，同时也与控制模块3电性连接，控制模块3的一侧电性连接有预充继电器4和主继电器5，控制模块3对预充继电器4和主继电器5进行启闭控制；预充继电器4和主继电器5并联连接设置，主继电器5和预充继电器4的另一端通过总线与汽车的车辆控制器的负极端电性连接，车辆控制器的正极端与锂电池组1的正极端口电性连接；其中，总线的通断通过汽车钥匙控制。
本实施例中，预充继电器4的一侧串联有刹车电阻6，刹车电阻6的阻值为40欧姆，额定功率为100瓦；当通过钥匙发动汽车时，控制模块3先开启预充继电器4三秒，此时主继电器5处于未连通状态，前三秒的电流从预充继电器4以及预充电阻6通过，先行小电流给汽车控制器的电容充满电，三秒后，长期连通主继电器5与驱动电压的电性连接，并控制模块3断开预充继电器4与驱动电压的电性连接，主继电器5的一侧串联有熔断器7以对电路进行保护。
实施例二：
如图1至图3所示，在上述实施例一的一种新型锂电池保护板2控制结构中，锂电池组1的负极端与主继电器输出端之间连接有与总线并联的副线，副线处于锂电池组1的负极端与车辆控制器的负极端之间，副线上连接有保护电阻8，保护电阻8的阻值为2000欧姆，额定功率为5瓦；当汽车通过汽车钥匙关闭后，部分汽车的车辆控制器会对线路电压进行检索，由于此时钥匙控制的总线断开，检索电压可经副线控制的锂电池组1正极-车辆控制器-保护电阻8-锂电池组1负极线路加在车辆控制器上。
实施例三：
如图1至图4所示，在上述实施例二的一种新型锂电池保护板2控制结构中，锂电池组1和保护板2的外侧设置有保护箱9，锂电池组1和保护板2安装于保护箱9内，保护箱9内侧安装有GPS监控装置10，以便远程查看电池状态以及程序升级、维修售后等，在控制结构整体发生故障后，发生故障位置可通过各自GPS监控装置10远程将位置信号传送至控制中枢，以便于后续就近派人进行检修。
本发明工作原理如下：
在通过汽车钥匙发动汽车后，通过保护板2的电压采样线对通过的电流进行监控，保护板2的另一端与汽车的DC-DC转换器电性连接，DC-DC转换器输出的12V电压既供汽车内如转向灯等的小功率用电器用，同时也与控制模块3电性连接，控制模块3先开启预充继电器4三秒，此时主继电器5处于未连通状态，前三秒的电流从预充继电器4以及预充电阻6通过，先行小电流给汽车控制器的电容充满电，三秒后，长期连通主继电器5与驱动电压的电性连接，并控制模块3断开预充继电器4与驱动电压的电性连接，此时达到无电位差接通主继电器5的效果，很好的保护了主继电器5触点，同时达到锂电池组1可以长期大功率放电的效果。
当汽车通过汽车钥匙关闭后，部分汽车的车辆控制器会对线路电压进行检索，以检查车门车窗等是否关闭，并于未完全关闭的情况下发出警报，由于此时钥匙控制的总线断开，检索电压可经副线控制的锂电池组1正极-车辆控制器-保护电阻8-锂电池组1负极线路加在车辆控制器上，由于保护电阻8的存在，该线路上通过的电流极为微小，又保证了检索电压的存在。
当控制结构整体发生故障后，可将安装于不同设备上的不同GPS监控装置10命以不同号码，并在出厂前记录于总部GPS控制中枢中，当设备发生故障位置，通过各自GPS监控装置10即可远程将控制信号传送至控制中枢，以便于后续就近派人进行检修。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种新型锂电池保护板控制结构，包括锂电池组(1)，所述锂电池组(1)的侧面连接有保护板(2)，其特征在于：所述保护板(2)的负极端与锂电池组(1)负极端之间电性连接，所述保护板(2)的顶部固定有控制模块(3)，所述控制模块(3)与保护板(2)之间电性连接，控制模块(3)的一侧电性连接有预充继电器(4)和主继电器(5)，所述控制模块(3)对预充继电器(4)和主继电器(5)进行启闭控制，所述预充继电器(4)和主继电器(5)与锂电池组(1)正极之间设置有总线进行连通。
2.根据权利要求1所述的一种新型锂电池保护板控制结构，其特征在于：所述预充继电器(4)和主继电器(5)并联连接设置，电路连通后，所述控制模块(3)先开启预充继电器(4)三秒，三秒后长期连通主继电器(5)与驱动电压的电性连接，再控制模块(3)断开所述预充继电器(4)与驱动电压的电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种新型锂电池保护板控制结构，其特征在于：所述预充继电器(4)的一侧串联有刹车电阻(6)。
4.根据权利要求3所述的一种新型锂电池保护板控制结构，其特征在于：所述刹车电阻(6)的阻值为40欧姆。
5.根据权利要求2所述的一种新型锂电池保护板控制结构，其特征在于：所述主继电器(5)的一侧串联有熔断器(7)。
6.根据权利要求1所述的一种新型锂电池保护板控制结构，其特征在于：所述锂电池组(1)的负极端与主继电器输出端之间连接有副线，所述副线上连接有保护电阻(8)。
7.根据权利要求6所述的一种新型锂电池保护板控制结构，其特征在于：所述保护电阻(8)的阻值为2000欧姆。
8.根据权利要求1所述的一种新型锂电池保护板控制结构，其特征在于：所述锂电池组(1)和保护板(2)的外侧设置有保护箱(9)，所述锂电池组(1)和保护板(2)安装于保护箱(9)内，所述保护箱(9)内侧安装有GPS监控装置(10)。
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