CN203243028U - 锂动力电池组断线保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种锂动力电池组断线保护电路，包括主控芯片、电压检测电路、断线检测电路和关断电路，电压检测电路、断线检测电路和关断电路均连接至主控芯片，电压检测电路和断线检测电路连接；断线检测电路包括至少一个断线检测单元，该断线检测单元包括相互连接的导通单元和电压分压检测单元，电压分压检测单元并接在每一个锂电池正负两端，同时电压分压检测单元的输出端接于电压检测电路，导通单元接于电压分压检测单元和电压检测电路之间，电压检测电路触发导通单元导通，使能电压分压检测单元，电压分压检测单元将检测结果发送回电压检测电路。本实用新型实现了电池检测线断线检测功能，扩大了产品应用范围，使锂电池的应用更安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及大容量锂动力电池组，具体涉及一种应用于电动自行车、电动摩托车、UPS电源等领域的锂动力电池组的断线保护电路。
背景技术
随着锂动力电池的技术不断成熟，锂电池通过串并联组合成不同电压与容量的电池组，现已完全可应用在大功率各种负载上。目前应用最多的是电动自行车、，电动摩托车、UPS电源等产品。
应用于电动自行车、电摩等产品时，常规的锂动力电池组的保护电路具有很多弊端。图1为现有技术中的常规的锂动力电池组的保护电路的原理图，其使用的锂电池的节数为4-16节串联。参照图1，此类锂动力电池组保护电路，通过芯片IC1和芯片IC2及其外围电路来检测锂动力电池组的电压，当检测到锂动力电池组的电压异常时，这两颗芯片会发出保护信号，控制下面的关断器件，实现常规的过充过放保护功能。而芯片IC1和芯片IC2检测锂动力电池组中的每一颗单体电池的电压时，均是通过两组连接排线来进行检测，该排线一端焊接于各单体电池的正负极上，一端连接于保护板上芯片IC1和芯片IC2的电压检测脚。这种连接排线属于接触型器件，因此在实际使用中，常会因振动等因素而连接不牢或脱落，而这类常规的锂动力电池组的保护电路并不具有检测线断线检测保护功能，因此，在锂动力电池组异常时，电路无法正常做出保护，造成一定的安全隐患。
实用新型内容
因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种锂动力电池组断线保护电路，在不影响正常的充放电及保护功能的前提下，实现电池检测线断线检测保护的功能，从而解决现有技术之不足。
为了解决上述技术问题，本实用新型的一种锂动力电池组断线保护电路，包括主控芯片、电压检测电路、断线检测电路和关断电路，电压检测电路、断线检测电路和关断电路均连接至主控芯片，电压检测电路和断线检测电路电性连接，断线检测电路包括与锂动力电池组的锂电池相同数量的断线检测单元，该断线检测单元包括相互连接的导通单元和电压分压检测单元，电压分压检测单元并接在每一个锂电池正负两端，同时电压分压检测单元的输出端接于电压检测电路，导通单元接于电压分压检测单元和电压检测电路之间，电压检测电路触发导通单元导通，使能电压分压检测单元，电压分压检测单元将检测结果发送回电压检测电路。
作为一种可行的方案，所述断线检测单元包括电阻R1、电阻R2、场效应管M0和场效应管M1，电阻R1的一端和电阻R2的一端接于场效应管M0的S端，电阻R1的另一端接于场效应管M1的D端，电阻R2的另一端接于电压检测电路，场效应管M0的G端和场效应管M1的G端均连接至电压检测电路。由多个断线检测单元组成的断线检测电路来实现断线检测功能。具体实施原理为当电池组在充放电过程中，主控芯片和电压检测电路会在固定的时间点发出检测信号，此时由电阻R1、电阻R2、场效应管M0、场效应管M1及相邻断线检测单元的电阻（记为电阻R3）组成的断线检测电路将会动作，场效应管M1将会瞬间导通，由于电阻R1的阻值较小，此时若检测线正常，那电压检测电路通过电阻R2、电阻R3检测到的电池电压不会有任何变化；若出现了检测线断掉的情况，那么电压检测电路所检测到的电压则会是0V，电压检测电路将检测到的电压异常信号传递给主控芯片，经主控芯片分析处理后，发出保护动作，从而切断充放电回路，达到断线保护的功能。同时，此电路并不会影响到正常电池组的电压检测及保护功能，达到了极为理想的效果。
进一步的，所述电压检测电路由电池管理芯片实现，例如爱特梅尔公司(Atmel Corporation)推出的型号为ATA6870的电池管理芯片。
进一步的，所述关断电路可由关断器件场效应管实现，也可由主控芯片及其跟随电路实现。
上述电路中，所述锂动力电池组包括多个串联、并联或者串并联连接的锂电池。
本实用新型采用上述方案，通过断线检测部份、电压检测部份、主控部份和关断部份四大模块实现了断线检测功能。当锂动力电池组在充放电过程中，断线检测部份会受电压检测及主控部份的控制而定期打开，用以检测排线工作是否正常，当出现断线的情况，主控部份经分析确认后会在最短的时间内发出关断信号，通过关断部份关闭，以达到断线保护的功能。本实用新型可应用于多串锂电池保护板的检测线断线保护功能。本实用新型在不影响正常的充放电及保护功能的前提下，实现了电池检测线断线检测保护的功能，扩大了产品的应用范围，使动力电池组的应用更加安全、可靠。
附图说明
图1为现有技术中的常规的锂动力电池组的保护电路的原理图；
图2为本实用新型的实施例1中的锂动力电池组断线保护电路的原理图；
图3为本实用新型的实施例2中的锂动力电池组断线保护电路的原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
本实用新型的一种锂动力电池组断线保护电路，包括主控芯片、电压检测电路、断线检测电路和关断电路，电压检测电路、断线检测电路和关断电路均连接至主控芯片，电压检测电路和断线检测电路电性连接，断线检测电路包括与锂动力电池组的锂电池相同数量的断线检测单元，该断线检测单元包括相互连接的导通单元和电压分压检测单元，电压分压检测单元并接在每一个锂电池正负两端，同时电压分压检测单元的输出端接于电压检测电路，导通单元接于电压分压检测单元和电压检测电路之间，电压检测电路触发导通单元导通，使能电压分压检测单元，电压分压检测单元将检测结果发送回电压检测电路。锂动力电池组包括多个串联、并联或者串并联连接的锂电池。
实施例1
图2为锂动力电池组断线保护电路的原理图，如图所示，该电路中，电压检测电路采用AFE芯片（型号为ATA6870的电池管理芯片，记为芯片IC1）实现，主控芯片采用微处理器MCU1实现，关断电路由主控芯片及其跟随电路（或者外围电路）实现；并由若干组的断线检测单元相结合来实现断线检测功能，本实施例中，由5组的断线检测单元实现。具体的，该5组断线检测单元包括场效应管M0、场效应管M1、场效应管M2、场效应管M3、场效应管M4、场效应管M5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，电阻R1的一端和电阻R2的一端接于场效应管M0的S端，电阻R1的另一端接于场效应管M1的D端，电阻R2的另一端接于电压检测电路，场效应管M0的G端和场效应管M1的G端均连接至电压检测电路，其他组断线检测单元的与该组断线检测单元的连接方式相同。本实施例中，由这5组断线检测单元组成的断线检测电路来实现断线检测功能。具体实施原理为当电池组在充放电过程中，主控芯片和电压检测电路会在固定的时间点发出检测信号，此时由电阻R1、电阻R2、场效应管M0、场效应管M1及相邻断线检测单元的电阻（记为电阻R3）组成的断线检测电路将会动作，场效应管M1将会瞬间导通，由于电阻R1的阻值较小，此时若检测线正常，那电压检测电路通过电阻R2、电阻R3检测到的电池电压不会有任何变化；若出现了检测线断掉的情况，那么电压检测电路所检测到的电压则会是0V，电压检测电路将检测到的电压异常信号传递给主控芯片，经主控芯片分析处理后，发出保护动作，从而切断充放电回路，达到断线保护的功能。同时，此电路并不会影响到正常电池组的电压检测及保护功能，达到了极为理想的效果。
实施例2
图3为另一锂动力电池组断线保护电路的原理图，该电路可用于锂电池组管理及断线保护电路中，参照图中所示，主控芯片由微处理器实现。电压检测电路由电池管理芯片及其外围电路实现，关断电路由关断器件场效应管实现；断线检测电路由若干组的断线检测单元实现。当电池组在充放电过程中，断线检测电路会受主控芯片和电压检测电路的控制而定期打开，用以检测排线工作是否正常，当出现断线的情况，主控芯片经分析确认后会在最短的时间内发出关断信号，将关断电路关闭，以达到断线保护的功能。
本实用新型为多串锂电池保护板增设了检测线断线保护功能，从而扩大了动力电池产品的应用范围，且使动力电池组的应用更加安全、可靠。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种锂动力电池组断线保护电路，其特征在于：包括主控芯片、电压检测电路、断线检测电路和关断电路，电压检测电路、断线检测电路和关断电路均连接至主控芯片，电压检测电路和断线检测电路电性连接；
断线检测电路包括至少一个断线检测单元，该断线检测单元包括相互连接的导通单元和电压分压检测单元，电压分压检测单元并接在每一个锂电池正负两端，同时电压分压检测单元的输出端接于电压检测电路，导通单元接于电压分压检测单元和电压检测电路之间，电压检测电路触发导通单元导通，使能电压分压检测单元，电压分压检测单元将检测结果发送回电压检测电路。
2.根据权利要求1所述的一种锂动力电池组断线保护电路，其特征在于：所述断线检测单元包括电阻R1、电阻R2、场效应管M0和场效应管M1，电阻R1的一端和电阻R2的一端接于场效应管M0的S端，电阻R1的另一端接于场效应管M1的D端，电阻R2的另一端接于电压检测电路，场效应管M0的G端和场效应管M1的G端均连接至电压检测电路。
3.根据权利要求1或2所述的一种锂动力电池组断线保护电路，其特征在于：所述关断电路由关断器件场效应管实现。
4.根据权利要求1所述的一种锂动力电池组断线保护电路，其特征在于：所述电压检测电路由电池管理芯片实现。
5.根据权利要求4所述的一种锂动力电池组断线保护电路，其特征在于：所述电压检测电路采用型号为ATA6870的电池管理芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320287653 CN203243028U (zh) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 锂动力电池组断线保护电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201320287653 CN203243028U (zh) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 锂动力电池组断线保护电路 |
Publications (1)
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| CN203243028U true CN203243028U (zh) | 2013-10-16 |
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ID=49320287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104391212A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-03-04 | 芜湖天元汽车电子有限公司 | 一种多路电池电压采集系统断线检测电路 |
| CN104991154A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-10-21 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种电动汽车电池包单体电压采集线断线检测方法及系统 |
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2013
- 2013-05-24 CN CN 201320287653 patent/CN203243028U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104391212A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-03-04 | 芜湖天元汽车电子有限公司 | 一种多路电池电压采集系统断线检测电路 |
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| CN104991154B (zh) * | 2015-07-14 | 2018-02-13 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种电动汽车电池包单体电压采集线断线检测方法及系统 |
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