CN205489482U - 一种锂电池大电流充放电二次保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池大电流充放电二次保护装置，包括：用于提供负荷电流的锂电池组；用于控制锂电池组充放电并对锂电池组进行一次保护的电池管理单元，其电性连接于锂电池组；用于采集锂电池组电压的二次保护控制单元，其电性连接于锂电池组；用于对锂电池组进行二次保护并受控于二次保护控制单元的保护电路，其电性连接于二次保护控制单元；保护电路包括三极管及继电器，三极管电性连接于二次保护控制单元，继电器电性连接于三极管。实施本实用新型的有益效果是：二次保护控制单元检测到过电压输出一个高电平打开三极管使继电器线圈通电闭合动作切断主回路并通过继电器常开自锁来达到启动二次保护电池，提高锂电池二次保护的安全系数。

Description

一种锂电池大电流充放电二次保护装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池控制技术领域，更具体地说，涉及一种锂电池大电流充放电二次保护装置。

背景技术

锂电池在使用过程中，如过充将造成电池起火甚至爆炸，特别是组装成的大电流充放电池组如发生起火或爆炸，会引起造成人员伤害及设备损坏。现有技术的锂电池采用在锂电池本体外加装保险丝做二次保护，但是负荷电流由于电流过大，难以实现保险丝对负荷电流进行二次保护，极易造成锂电池发生爆炸事故，安全系数低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术负荷电流由于电流过大，难以实现保险丝对负荷电流进行二次保护，极易造成锂电池发生爆炸事故，安全系数低的缺陷，提供一种锂电池大电流充放电二次保护装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂电池大电流充放电二次保护装置，包括：

用于提供负荷电流的锂电池组；

用于控制所述锂电池组充放电并对所述锂电池组进行一次保护的电池管理单元，其电性连接于所述锂电池组；

用于采集所述锂电池组电压的二次保护控制单元，其电性连接于所述锂电池组；

用于对所述锂电池组进行二次保护并受控于所述二次保护控制单元的保护电路，其电性连接于所述二次保护控制单元；所述保护电路包括三极管及继电器，所述三极管电性连接于所述二次保护控制单元，所述继电器电性连接于所述三极管。

在本实用新型所述的锂电池大电流充放电二次保护装置中，还包括：

用于控制所述锂电池组放电的放电控制开关，其电性连接于所述电池管理单元及所述锂电池组的负极；

用于控制所述锂电池组充电的充电控制开关，其电性连接于所述电池管理单元、所述继电器及所述放电控制开关。

在本实用新型所述的锂电池大电流充放电二次保护装置中，所述继电器包括继电器线圈和继电器开关；

所述二次保护控制单元连接于所述三极管的基极，所述三极管的集电极分别连接所述继电器线圈的一端和继电器开关的常开触点，所述继电器开关的公共触点连接所述充电控制开关，所述继电器开关的常闭触点连接于所述锂电池组的放电负极。

在本实用新型所述的锂电池大电流充放电二次保护装置中，还包括：

保护电阻，其电性连接于所述继电器线圈的另一端。

实施本实用新型的一种锂电池大电流充放电二次保护装置，具有以下有益效果：当电池管理单元一次保护失效时，二次保护控制单元检测到过电压，因而输出一个高电平以打开三极管，使继电器线圈通电并做闭合动作，切断主回路，通过继电器常开自锁来达到启动二次保护电池，提高了锂电池二次保护的安全系数。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种锂电池大电流充放电二次保护装置的电路框图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提供的一种锂电池大电流充放电二次保护装置100，其目的在于，实现锂电池组1二次保护。当电池管理单元2一次保护失效时，二次保护控制单元3检测到过电压，因而输出一个高电平以打开三极管41，使继电器线圈421通电并做闭合动作，切断主回路，通过继电器42常开自锁来达到启动二次保护电池，提高了锂电池二次保护的安全系数。

参见图1，图1是本实用新型一种锂电池大电流充放电二次保护装置100的电路框图，该锂电池大电流充放电二次保护装置100包括：

用于提供负荷电流的锂电池组1；负荷电流指的是设备正常运行(即带负荷时)的情况下，负载所吸收的电流。负荷电流也叫大电流。

用于控制所述锂电池组1充放电并对所述锂电池组1进行一次保护的电池管理单元2，其电性连接于所述锂电池组1；电池管理单元2可以为电池管理系统，电池管理系统主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

用于采集所述锂电池组1电压的二次保护控制单元3，其电性连接于所述锂电池组1；该二次保护控制单元3主要用来控制保护电路4。

用于对所述锂电池组1进行二次保护并受控于所述二次保护控制单元3的保护电路4，其电性连接于所述二次保护控制单元3；所述保护电路4包括三极管41及继电器42，所述三极管41电性连接于所述二次保护控制单元3，所述继电器42电性连接于所述三极管41。该三极管41的型号优选为2N3904。所述继电器42包括继电器线圈421和继电器开关422；所述二次保护控制单元3连接于所述三极管41的基极，所述三极管41的集电极分别连接所述继电器线圈421的一端和继电器开关422的常开触点，所述继电器开关422的公共触点连接所述充电控制开关6，所述继电器开关422的常闭触点连接于所述锂电池组1的放电负极。

进一步的，该锂电池大电流充放电二次保护装置100还包括：

用于控制所述锂电池组1放电的放电控制开关5，其电性连接于所述电池管理单元2及所述锂电池组1的负极；通常，放电控制开关5在打开的情况下可实现锂电池组1的放电功能。

用于控制所述锂电池组1充电的充电控制开关6，其电性连接于所述电池管理单元2、所述继电器42及所述放电控制开关5。充电控制开关6在打开的情况下可实现锂电池组1的充电功能。

保护电阻7，其电性连接于所述继电器线圈421的另一端，保护电阻7还连接至VCC(电路供电电源)。

特别地，该锂电池大电流充放电二次保护装置100对于多节负荷电流充放电的锂电池组1均适用。

此外，继电器开关422的常闭触点连接放电负极P-，放电负极P-与锂电池组1之间还连接有放电控制开关5机充电控制开关6，锂电池组1的正极直接连接至放电正极P+。

现有技术一般采用熔断保险丝作为电池的二次保护电路4，但是负荷电流过大而导致熔断保险丝的保护功能变差，而且用于负荷电流的熔断保险丝成本较高，难以普及。本实用新型的锂电池大电流充放电二次保护装置100相较于现有技术，其采用继电器42作为二次保护电路4，有效地解决了现有技术中采用熔断保险丝作为二次保护的缺陷，当电池管理单元2一次保护失效时，二次保护控制单元3检测到过电压，因而输出一个高电平以打开三极管41，使继电器线圈421通电并做闭合动作，切断主回路，通过继电器42常开自锁来达到启动二次保护电池，提高了锂电池二次保护的安全系数。该锂电池大电流充放电电池二次保护控制方案主要应用于：电动工具、启动电源、EV(Electron-Volt)电动汽车等等。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (4)

1.一种锂电池大电流充放电二次保护装置，其特征在于，包括：

用于提供负荷电流的锂电池组；

用于控制所述锂电池组充放电并对所述锂电池组进行一次保护的电池管理单元，其电性连接于所述锂电池组；

用于采集所述锂电池组电压的二次保护控制单元，其电性连接于所述锂电池组；

用于对所述锂电池组进行二次保护并受控于所述二次保护控制单元的保护电路，其电性连接于所述二次保护控制单元；所述保护电路包括三极管及继电器，所述三极管电性连接于所述二次保护控制单元，所述继电器电性连接于所述三极管。

2.根据权利要求1所述的锂电池大电流充放电二次保护装置，其特征在于，还包括：

用于控制所述锂电池组放电的放电控制开关，其电性连接于所述电池管理单元及所述锂电池组的负极；

用于控制所述锂电池组充电的充电控制开关，其电性连接于所述电池管理单元、所述继电器及所述放电控制开关。

3.根据权利要求2所述的锂电池大电流充放电二次保护装置，其特征在于，所述继电器包括继电器线圈和继电器开关；

所述二次保护控制单元连接于所述三极管的基极，所述三极管的集电极分别连接所述继电器线圈的一端和继电器开关的常开触点，所述继电器开关的公共触点连接所述充电控制开关，所述继电器开关的常闭触点连接于所述锂电池组的放电负极。

4.根据权利要求3所述的锂电池大电流充放电二次保护装置，其特征在于，还包括：

保护电阻，其电性连接于所述继电器线圈的另一端。