CN212343363U - 一种能够实现单节放电保护的锂电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够实现单节放电保护的锂电池包，通过设置用于检测锂电池组中每节锂电池是否过放的信号检测处理电路和用于在锂电池组中任意一节锂电池出现过放时，使热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态的开关电路，由此将锂电池包中任意一节锂电池的过放通过热敏电阻输出信号呈现出来，使放电控制器对锂电池包停止放电，实现单节过放保护；优点是不需要改变原有的充电器和放电控制器的结构，通过原有的充电器仍然实现单节过充保护以及原有的放电控制器实现单节过放保护，提高锂电池包的使用寿命，降低发生安全事故的风险。

Description

一种能够实现单节放电保护的锂电池包

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池包，尤其是涉及一种能够实现单节放电保护的锂电池包。

背景技术

随着锂电池供电行业的快速发展与应用领域的拓展，锂电池供电的安全性也得到的广泛关注。传统的锂电池包通常包括一个锂电池组和一个感应锂电池包温度的热敏电阻(一般为负温度系数的热敏电阻)，锂电池组由n节(两节以上锂电池并联也计为一节锂电池)锂电池构成，n为大于等于3的整数，第n节锂电池的正极作为锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，第j节锂电池的正极同时引出用于外部连接，第1节锂电池的负极作为锂电池组的负极，j＝1,2,…，n-1，热敏电阻的一端作为锂电池包的温度信号输出端，热敏电阻的另一端接地。

传统的锂电池包通常和充电器、放电控制器一起使用，通过充电器对锂电池包进行充电，实现充电过程中的过充、过温等保护，通过放电控制器对锂电池包进行放电，实现放电过程中的过放、过温等保护。充电器中至少设置有与锂电池包连接的n+2个连接端口，这n+2个连接端口分别为用于与锂电池包的正极连接的一个连接端口、用于与锂电池包的负极连接的一个连接端口、用于与锂电池包中锂电池组的第1节锂电池至第n-1节锂电池的正极一一对应连接的n-1个连接端口以及用于与锂电池包的温度信号输出端连接的一个端口；当锂电池包与充电器连接后进行充电时，充电器通过n+2个连接端口分别监测锂电池包中每节锂电池的电压、锂电池组的总电压及锂电池包的温度，当监测到任意一节锂电池过充(高于其内充电参考值)、热敏电阻感应的温度过高(超出其内预设温度上限参考值)或者过低(低于其内预设温度下限参考值)、热敏电阻呈现对地断路故障(低于其内预设温度下限参考值)以及热敏电阻被短路故障这四种情况中的任意一种时，充电器停止对锂电池包充电，进行过充过温保护，其中热敏电阻呈现对地断路故障(低于其内预设温度下限参考值)以及热敏电阻被短路故障被认定为热敏电阻处于异常工作状态，放电控制器中至少设置有与锂电池包连接的3个连接端口，这3个连接端口分别为用于连接锂电池包的正极的连接端口、用于连接锂电池包的负极的连接端口以及用于连接锂电池包的温度信号输出端的连接端口。当锂电池包与放电控制器连接后进行放电时，放电控制器通过3个连接端口分别监测锂电池包中锂电池组的总电压及锂电池包的温度，当监测到锂电池组过放(低于其内预设总电压参考值，该总电压参考值为单节锂电池安全放电阈值电压的5倍)、热敏电阻感应的温度过高(超出其内预设温度上限参考值)或者过低(低于其内预设温度下限参考值)、热敏电阻出现对地断路故障(低于其内预设温度下限参考值)以及热敏电阻被短路故障这四种情况中的任意一种时，放电控制器对锂电池包停止放电，进行过放过温保护，其中热敏电阻出现对地断路故障(低于其内预设温度下限参考值)以及热敏电阻被短路故障被认定为热敏电阻处于异常工作状态。其中，传统的包括3节锂电池的锂电池包的电路图如图1(a)所示，传统的包括4节锂电池的锂电池包的电路图如图1(b)所示，传统的包括5节锂电池的锂电池包的电路图如图1(c)所示，传统的包括5节锂电池的锂电池包与充电器的连接示意图如图2所示，传统的包括5节锂电池的锂电池包与放电控制器的连接示意图如图3所示。

当前，上述锂电池与充电器和放电控制器的这种配合方式被称为单充整放，即在锂电池包充电过程中充电器对每节锂电池电压进行监测，在锂电池包放电过程中放电控制器对锂电池组整体电压进行监测。放电控制器监测到的锂电池组的总电压为其内5节锂电池的电压之和，仅考虑了5节锂电池的平均电压是否低于安全放电阈值电压，而实际上锂电池组中各节锂电池不可避免会存在电压不均衡现象，由此导致放电控制器监测到的锂电池组的总电压仍然高于总电压参考值，但是有些锂电池的电压高，有些锂电池的电压却已经低于安全放电阈值电压了。此种情况必然导致锂电池包中有锂电池过放，最终导致锂电池包的使用寿命缩短、增大发生安全事故的风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现单节放电保护的锂电池包，该锂电池包能够在放电时实现对每个锂电池的电压监测，且不需要改变原有的充电器和放电控制器的结构，能够与原有的充电器和放电控制器配合使用，通过原有的充电器仍然能实现单节过充保护以及原有的放电控制器能够实现单节过放保护，提高锂电池包的使用寿命，降低发生安全事故的风险。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种能够实现单节放电保护的锂电池包，包括一个锂电池组和一个感应锂电池包温度的热敏电阻，所述的锂电池组包括n节锂电池，n为大于等于3的整数，第n节锂电池的正极作为所述的锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，第j节锂电池的正极同时引出用于外部连接，j＝1,2,…，n-1，第1节锂电池的负极作为所述的锂电池组的负极，所述的热敏电阻的一端作为所述的锂电池包的温度信号输出端，所述的锂电池包还包括用于检测所述的锂电池组中每节锂电池是否过放的信号检测处理电路和用于在所述的锂电池组中任意一节锂电池出现过放时，使所述的热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态的开关电路，所述的开关电路具有短路状态和断路状态，所述的信号检测处理电路具有休眠模式和工作模式，当所述的锂电池包处于非工作状态时，所述的信号检测处理电路进入休眠模式，当所述的锂电池包进入充电工作状态或者放电工作状态时，所述的信号检测处理电路进入工作模式，在所述的锂电池包处于充电工作状态期间，所述的信号检测处理电路驱动所述的开关电路进入相应状态，使所述的热敏电阻保持正常工作状态，在所述的锂电池包处于放电工作状态期间，所述的信号检测处理电路监测所述的锂电池组中每节锂电池是否过放，如果每节锂电池都未过放，所述的信号检测处理电路输出未过放信号驱动所述的开关电路进入相应状态，使所述的热敏电阻保持正常工作状态，如果至少一节锂电池过放，所述的信号检测处理电路输出过放信号驱动所述的开关电路进入相应状态，使所述的热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态，所述的锂电池包的温度信号输出端输出异常信号。

所述的热敏电阻的另一端通过所述的开关电路接地，当所述的信号检测处理电路输出未过放信号时，所述的开关电路呈短路状态，当所述的信号检测处理电路输出过放信号时，所述的开关电路呈断路状态。

所述的锂电池组包括5节锂电池，所述的开关电路采用第一场效应管实现，所述的信号检测处理电路包括型号为AZL05的第一芯片、型号为HT66F0025的第二芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容和第二场效应管，所述的第二芯片具有电源端口、接地端口和6个I/O端口，将6个I/O端口随机称为第一I/O端口、第二I/O端口、第三I/O端口、第四I/O端口、第五I/O端口和第六I/O端口，所述的第一电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第一电阻的另一端分别与所述的第一电容的一端和所述的第一芯片的第1脚连接，所述的第一电容的另一端接地，所述的第二电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第二电阻的另一端分别与所述的第二电容的一端和所述的第一芯片的第2脚连接，所述的第二电容的另一端接地，所述的第三电阻的一端和所述的锂电池组中第4节锂电池的正极连接，所述的第三电阻的另一端分别与所述的第三电容的一端和所述的第一芯片的第3脚连接，所述的第三电容的另一端接地，所述的第四电阻的一端和所述的锂电池组中第3节锂电池的正极连接，所述的第四电阻的另一端分别与所述的第四电容的一端和所述的第一芯片的第4脚连接，所述的第四电容的另一端接地，所述的第五电阻的一端和所述的锂电池组中第2节锂电池的正极连接，所述的第五电阻的另一端分别与所述的第五电容的一端和所述的第一芯片的第5脚连接，所述的第五电容的另一端接地，所述的第六电阻的一端和所述的锂电池组中第1节锂电池的正极连接，所述的第六电阻的另一端分别与所述的第六电容的一端和所述的第一芯片的第6脚连接，所述的第六电容的另一端接地，所述的第一芯片的第7脚接地，所述的第一芯片的第10脚和所述的第七电阻的一端连接，所述的第七电阻的另一端接地，所述的第一芯片的第11脚和所述的第八电容的一端连接，所述的第八电容的另一端接地，所述的第一芯片的第12脚和所述的第九电容的一端连接，所述的第九电容的另一端接地，所述的第一芯片的第14脚和所述的第二芯片的第一I/O端口连接，所述的第一芯片的第15脚和所述的第二芯片的第二I/O端口连接，所述的第一芯片的第16脚分别与所述的第七电容的一端和所述的第二芯片的电源端口连接，所述的第七电容的另一端接地，所述的第二芯片的接地端口接地，所述的第二芯片的第三I/O端口和所述的第二场效应管的漏极连接，所述的第二场效应管的源极和所述的第八电阻的一端均接地，所述的第二场效应管的栅极和所述的第八电阻的另一端连接且其连接端与所述的热敏电阻的另一端连接，所述的第二芯片的第四I/O端口和所述的第一场效应管的栅极连接，所述的第一场效应管的漏极和所述的热敏电阻的另一端连接，所述的第一场效应管的源极接地。

所述的热敏电阻的另一端接地，所述的开关电路与所述的热敏电阻并联，当所述的信号检测处理电路输出未过放信号时，所述的开关电路呈断路状态，当所述的信号检测处理电路输出过放信号时，所述的开关电路呈短路状态。

所述的锂电池组包括5节锂电池，所述的开关电路采用第一场效应管实现，所述的信号检测处理电路包括型号为AZL05的第一芯片、型号为HT66F0025的第二芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容和第二场效应管，所述的第一电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第一电阻的另一端分别与所述的第一电容的一端和所述的第一芯片的第1脚连接，所述的第一电容的另一端接地，所述的第二电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第二电阻的另一端分别与所述的第二电容的一端和所述的第一芯片的第2脚连接，所述的第二电容的另一端接地，所述的第三电阻的一端和所述的锂电池组中第4节锂电池的正极连接，所述的第三电阻的另一端分别与所述的第三电容的一端和所述的第一芯片的第3脚连接，所述的第三电容的另一端接地，所述的第四电阻的一端和所述的锂电池组中第3节锂电池的正极连接，所述的第四电阻的另一端分别与所述的第四电容的一端和所述的第一芯片的第4脚连接，所述的第四电容的另一端接地，所述的第五电阻的一端和所述的锂电池组中第2节锂电池的正极连接，所述的第五电阻的另一端分别与所述的第五电容的一端和所述的第一芯片的第5脚连接，所述的第五电容的另一端接地，所述的第六电阻的一端和所述的锂电池组中第1节锂电池的正极连接，所述的第六电阻的另一端分别与所述的第六电容的一端和所述的第一芯片的第6脚连接，所述的第六电容的另一端接地，所述的第一芯片的第7脚接地，所述的第一芯片的第10脚和所述的第七电阻的一端连接，所述的第七电阻的另一端接地，所述的第一芯片的第11脚和所述的第八电容的一端连接，所述的第八电容的另一端接地，所述的第一芯片的第12脚和所述的第九电容的一端连接，所述的第九电容的另一端接地，所述的第一芯片的第14脚和所述的第二芯片的第一I/O端口连接，所述的第一芯片的第15脚和所述的第二芯片的第二I/O端口连接，所述的第一芯片的第16脚分别与所述的第七电容的一端和所述的第二芯片的电源端口连接，所述的第七电容的另一端接地，所述的第二芯片的接地端口接地，所述的第二芯片的第三I/O端口和所述的第二场效应管的漏极连接，所述的第二场效应管的源极和所述的第八电阻的一端均接地，所述的第二场效应管的栅极和所述的第八电阻的另一端连接且其连接端与所述的热敏电阻的另一端连接，所述的第二芯片的第四I/O端口和所述的第一场效应管的栅极连接，所述的第一场效应管的漏极和所述的热敏电阻的一端连接，所述的第一场效应管的源极接地。与现有技术相比，本实用新型的锂电池包的优点在于通过设置用于检测所述的锂电池组中每节锂电池是否过放的信号检测处理电路和用于在所述的锂电池组中任意一节锂电池出现过放时，使所述的热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态的开关电路，开关电路具有短路状态和断路状态，信号检测处理电路具有休眠模式和工作模式，当锂电池包处于非工作状态时，信号检测处理电路进入休眠模式，当锂电池包进入充电工作状态或者放电工作状态时，信号检测处理电路进入工作模式，在锂电池包处于充电工作状态期间，信号检测处理电路驱动开关电路进入相应状态，使热敏电阻保持正常工作状态，在锂电池包处于放电工作状态期间，信号检测处理电路监测锂电池组中每节锂电池是否过放，如果每节锂电池都未过放，信号检测处理电路输出未过放信号驱动开关电路进入相应状态，使热敏电阻保持正常工作状态，如果至少一节锂电池过放，信号检测处理电路输出过放信号驱动开关电路进入相应状态，使热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态，锂电池包的温度信号输出端输出异常信号，由此将锂电池包中任意一节锂电池的过放通过热敏电阻输出信号呈现出来，使放电控制器控制锂电池包停止放电，实现单节过放保护，由此本实用新型的锂电池包放电时实现对每个锂电池的电压监测，且不需要改变原有的充电器和放电控制器的结构，能够与原有的充电器和放电控制器配合使用，通过原有的充电器仍然能实现单节过充保护以及原有的放电控制器能够实现单节过放保护，提高锂电池包的使用寿命，降低发生安全事故的风险。

附图说明

图1(a)为传统的包括3节锂电池的锂电池包的电路图；

图1(b)为传统的包括4节锂电池的锂电池包的电路图；

图1(c)为传统的包括5节锂电池的锂电池包的电路图；

图2为传统的包括5节锂电池的锂电池包与充电器的连接示意图；

图3为传统的包括5节锂电池的锂电池包与放电控制器的连接示意图；

图4为本实用新型的锂电池包的实施例一的结构框图；

图5为本实用新型的锂电池包的实施例一的电路图；

图6为本实用新型的锂电池包的实施例二的结构框图；

图7为本实用新型的锂电池包的实施例二的电路图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种能够实现单节放电保护的锂电池包，以下结合附图实施例对本实用新型的锂电池包作进一步详细描述。

实施例一：如图4所示，一种锂电池包，包括一个锂电池组和一个感应锂电池包温度的热敏电阻Rt，锂电池组包括n节锂电池，n为大于等于3的整数，第n节锂电池的正极作为锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，第j节锂电池的正极同时引出用于外部连接，j＝1,2,…，n-1，第1节锂电池的负极作为锂电池组的负极，热敏电阻Rt的一端作为锂电池包的温度信号输出端，锂电池包还包括信号检测处理电路1和开关电路2，开关电路2具有导通状态和截止状态，信号检测处理电路1具有休眠模式和工作模式，当锂电池包处于非工作状态时，信号检测处理电路1进入休眠模式，当锂电池包进入充电工作状态或者放电工作状态时，信号检测处理电路1进入工作模式，在锂电池包处于充电工作状态期间，信号检测处理电路1驱动开关电路2进入相应状态，使热敏电阻Rt保持正常工作状态，在锂电池包处于放电工作状态期间，信号检测处理电路1监测锂电池组中每节锂电池是否过放，如果每节锂电池都未过放，信号检测处理电路1输出未过放信号驱动开关电路2进入相应状态，使热敏电阻Rt保持正常工作状态，如果至少一节锂电池过放，信号检测处理电路1输出过放信号驱动开关电路2进入相应状态，使热敏电阻Rt由正常工作状态变换至异常工作状态，锂电池包的温度信号输出端输出异常信号；热敏电阻Rt的另一端通过开关电路2接地，当信号检测处理电路1输出未过放信号时，开关电路2呈短路状态，当信号检测处理电路1输出过放信号时，开关电路2呈断路状态。

如图5所示，本实施例中，锂电池组包括5节锂电池，开关电路2采用第一场效应管Q1实现，信号检测处理电路1包括型号为AZL05的第一芯片U1、型号为HT66F0025的第二芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9和第二场效应管Q2，第一电阻R1的一端和锂电池组的正极连接，第一电阻R1的另一端分别与第一电容C1的一端和第一芯片U1的第1脚连接，第一电容C1的另一端接地，第二电阻R2的一端和锂电池组的正极连接，第二电阻R2的另一端分别与第二电容C2的一端和第一芯片U1的第2脚连接，第二电容C2的另一端接地，第三电阻R3的一端和锂电池组中第4节锂电池的正极连接，第三电阻R3的另一端分别与第三电容C3的一端和第一芯片U1的第3脚连接，第三电容C3的另一端接地，第四电阻R4的一端和锂电池组中第3节锂电池的正极连接，第四电阻R4的另一端分别与第四电容C4的一端和第一芯片U1的第4脚连接，第四电容C4的另一端接地，第五电阻R5的一端和锂电池组中第2节锂电池的正极连接，第五电阻R5的另一端分别与第五电容C5的一端和第一芯片U1的第5脚连接，第五电容C5的另一端接地，第六电阻R6的一端和锂电池组中第1节锂电池的正极连接，第六电阻R6的另一端分别与第六电容C6的一端和第一芯片U1的第6脚连接，第六电容C6的另一端接地，第一芯片U1的第7脚接地，第一芯片U1的第10脚和第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端接地，第一芯片U1的第11脚和第八电容C8的一端连接，第八电容C8的另一端接地，第一芯片U1的第12脚和第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端接地，第一芯片U1的第14脚和第二芯片U2的第3脚连接，第一芯片U1的第15脚和第二芯片U2的第2脚连接，第一芯片U1的第16脚分别与第七电容C7的一端和第二芯片U2的第1脚连接，第七电容C7的另一端接地，第二芯片U2的第8脚接地，第二芯片U2的第4脚和第二场效应管Q2的漏极连接，第二场效应管Q2的源极和第八电阻R8的一端均接地，第二场效应管Q2的栅极和第八电阻R8的另一端连接且其连接端与热敏电阻Rt的另一端连接，第二芯片U2的第5脚和第一场效应管Q1的栅极连接，第一场效应管Q1的漏极和热敏电阻Rt的另一端连接，第一场效应管Q1的源极接地。

本实施例的锂电池包的工作原理为：当电池包与充电器或者放电控制器断开，或者电池包与充电器或者放电控制器连接但是充电器或者放电控制器处于非工作状态，此时电池包的温度信号输出端无有效电压信号，第二场效应管Q2截止，第二场效应管Q2的漏极为高电平，第二芯片U2停止工作，信号检测处理电路1进入休眠模式，在信号检测处理电路1处于休眠模式期间，如果电池包与充电器或者放电控制器连接且充电器或者放电控制器处于工作状态，此时电池包的温度信号输出端具有有效电压信号，第二场效应管Q2导通，第二场效应管Q2的漏极由高电平变为低电平，第二芯片U2被唤醒开始工作，信号检测处理电路1进入工作模式，当信号检测处理电路1进入工作模式时，第二芯片U2立刻控制第一场效应管Q1在预设的导通时间内保持导通，此时热敏电阻的另一端在预设的导通时间内保持接地，在此期间，第二芯片U2根据从第一芯片处实时读取的每节锂电池电压总体变化趋势判定锂电池包当前是处于充电工作状态还是放电工作状态，如果是充电工作状态，则在后续控制第一场效应管Q1继续导通，以配合充电器按正常充电过程进行充电，如果是放电工作状态，则在后续实时从第一芯片处读取每节锂电池电压，如果每节锂电池都未过放，则控制第一场效应管Q1保持导通，以配合放电控制器按正常过程进行放电，如果有任意一节锂电池过放，则控制第一场效应管Q1截止，以配合放电控制器结束放电，实现单放保护功能，在锂电池包处于充电工作状态或者放电工作状态期间，第二芯片U2周期性的控制第一场效应管Q1截止设定时间，该设定时间小于充电器和放电控制器对热敏电阻异常工作状态的响应时间，在此期间，如果第二场效应管Q2的漏极由高电平变为低电平，则表明锂电池包与充电器或者放电控制器连接且充电器或者放电控制器处于工作状态，信号检测处理电路1保持工作模式，如果第二场效应管Q2的漏极维持高电平不变，则表明电池包与充电器或者放电控制器断开，或者电池包与充电器或者放电控制器连接但是充电器或者放电控制器处于非工作状态，第二芯片U2控制第一场效应管Q1截止后停止工作，信号检测处理电路1进入休眠模式。

实施例二：如图6所示，一种锂电池包，包括一个锂电池组和一个感应锂电池包温度的热敏电阻Rt，锂电池组包括n节锂电池，n为大于等于3的整数，第n节锂电池的正极作为锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，第j节锂电池的正极同时引出用于外部连接，j＝1,2,…，n-1，第1节锂电池的负极作为锂电池组的负极，热敏电阻Rt的一端作为锂电池包的温度信号输出端，锂电池包还包括信号检测处理电路1和开关电路2，开关电路2具有短路状态和断路状态，信号检测处理电路1具有休眠模式和工作模式，当锂电池包处于非工作状态时，信号检测处理电路1进入休眠模式，当锂电池包进入充电工作状态或者放电工作状态时，信号检测处理电路1进入工作模式，在锂电池包处于充电工作状态期间，信号检测处理电路1驱动开关电路2进入相应状态，使热敏电阻Rt保持正常工作状态，在锂电池包处于放电工作状态期间，信号检测处理电路1监测锂电池组中每节锂电池是否过放，如果每节锂电池都未过放，信号检测处理电路1输出未过放信号驱动开关电路2进入相应状态，使热敏电阻Rt保持正常工作状态，如果至少一节锂电池过放，信号检测处理电路1输出过放信号驱动开关电路2进入相应状态，使热敏电阻Rt由正常工作状态变换至异常工作状态，锂电池包的温度信号输出端输出异常信号；热敏电阻Rt的另一端接地，开关电路2与热敏电阻Rt并联，当信号检测处理电路1输出未过放信号时，开关电路2呈断路状态，当信号检测处理电路1输出过放信号时，开关电路2呈短路状态。

如图7所示，本实施例中，锂电池组包括5节锂电池，开关电路2采用第一场效应管Q1实现，信号检测处理电路1包括型号为AZL05的第一芯片U1、型号为HT66F0025的第二芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9和第二场效应管Q2，第一电阻R1的一端和锂电池组的正极连接，第一电阻R1的另一端分别与第一电容C1的一端和第一芯片U1的第1脚连接，第一电容C1的另一端接地，第二电阻R2的一端和锂电池组的正极连接，第二电阻R2的另一端分别与第二电容C2的一端和第一芯片U1的第2脚连接，第二电容C2的另一端接地，第三电阻R3的一端和锂电池组中第4节锂电池的正极连接，第三电阻R3的另一端分别与第三电容C3的一端和第一芯片U1的第3脚连接，第三电容C3的另一端接地，第四电阻R4的一端和锂电池组中第3节锂电池的正极连接，第四电阻R4的另一端分别与第四电容C4的一端和第一芯片U1的第4脚连接，第四电容C4的另一端接地，第五电阻R5的一端和锂电池组中第2节锂电池的正极连接，第五电阻R5的另一端分别与第五电容C5的一端和第一芯片U1的第5脚连接，第五电容C5的另一端接地，第六电阻R6的一端和锂电池组中第1节锂电池的正极连接，第六电阻R6的另一端分别与第六电容C6的一端和第一芯片U1的第6脚连接，第六电容C6的另一端接地，第一芯片U1的第7脚接地，第一芯片U1的第10脚和第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端接地，第一芯片U1的第11脚和第八电容C8的一端连接，第八电容C8的另一端接地，第一芯片U1的第12脚和第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端接地，第一芯片U1的第14脚和第二芯片U2的第3脚连接，第一芯片U1的第15脚和第二芯片U2的第2脚连接，第一芯片U1的第16脚分别与第七电容C7的一端和第二芯片U2的第1脚连接，第七电容C7的另一端接地，第二芯片U2的第8脚接地，第二芯片U2的第4脚和第二场效应管Q2的漏极连接，第二场效应管Q2的源极和第八电阻R8的一端均接地，第二场效应管Q2的栅极和第八电阻R8的另一端连接且其连接端与热敏电阻Rt的一端连接，第二芯片U2的第5脚和第一场效应管Q1的栅极连接，第一场效应管Q1的漏极和热敏电阻Rt的一端连接，第一场效应管Q1的源极接地。

本实施例的锂电池包的工作原理为：当电池包与充电器或者放电控制器断开，或者电池包与充电器或者放电控制器连接但是充电器或者放电控制器处于非工作状态，此时电池包的温度信号输出端无有效电压信号，第二场效应管Q2截止，第二场效应管Q2的漏极为高电平，第二芯片U2停止工作，并使第一场效应管Q1保持截止，信号检测处理电路1进入休眠模式，在信号检测处理电路1处于休眠模式期间，如果电池包与充电器或者放电控制器连接且充电器或者放电控制器处于工作状态，此时电池包的温度信号输出端具有有效电压信号，第二场效应管Q2导通，第二场效应管Q2的漏极由高电平变为低电平，第二芯片U2被唤醒开始工作，信号检测处理电路1进入工作模式，当信号检测处理电路1进入工作模式时，第二芯片U2立刻控制第一场效应管Q1在预设的截止时间段内保持截止，此时第一场效应管Q1不影响热敏电阻Rt工作状态，在此期间，第二芯片U2根据从第一芯片处实时读取的每节锂电池电压总体变化趋势判定锂电池包当前是处于充电工作状态还是放电工作状态，如果是充电工作状态，则在后续控制第一场效应管Q1继续截止，以配合充电器按正常充电过程进行充电，如果是放电工作状态，则在后续实时从第一芯片处读取每节锂电池电压，如果每节锂电池都未过放，则控制第一场效应管Q1保持截止，以配合放电控制器按正常过程进行放电，如果有任意一节锂电池过放，则控制第一场效应管Q1导通，以配合放电控制器结束放电，实现单放保护功能，在锂电池包处于充电工作状态或者放电工作状态期间，第二芯片U2周期性的控制第一场效应管Q1导通设定时间，该设定时间小于充电器和放电控制器对敏电阻异常工作状态的响应时间，在此期间，如果第二场效应管Q2的漏极由高电平变为低电平，则表明锂电池包与充电器或者放电控制器连接且充电器或者放电控制器处于工作状态，信号检测处理电路1保持工作模式，如果第二场效应管Q2的漏极维持高电平不变，则表明电池包与充电器或者放电控制器断开，或者电池包与充电器或者放电控制器连接但是充电器或者放电控制器处于非工作状态，第二芯片U2控制第一场效应管Q1截止后停止工作，信号检测处理电路1进入休眠模式。

Claims (5)

1.一种能够实现单节放电保护的锂电池包，包括一个锂电池组和一个感应锂电池包温度的热敏电阻，所述的锂电池组包括n节锂电池，n为大于等于3的整数，第n节锂电池的正极作为所述的锂电池组的正极，第j节锂电池的正极和第j+1节锂电池的负极连接，第j节锂电池的正极同时引出用于外部连接，j＝1,2,…，n-1，第1节锂电池的负极作为所述的锂电池组的负极，所述的热敏电阻的一端作为所述的锂电池包的温度信号输出端，其特征在于所述的锂电池包还包括用于检测所述的锂电池组中每节锂电池是否过放的信号检测处理电路和用于在所述的锂电池组中任意一节锂电池出现过放时，使所述的热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态的开关电路，所述的开关电路具有短路状态和断路状态，所述的信号检测处理电路具有休眠模式和工作模式，当所述的锂电池包处于非工作状态时，所述的信号检测处理电路进入休眠模式，当所述的锂电池包进入充电工作状态或者放电工作状态时，所述的信号检测处理电路进入工作模式，在所述的锂电池包处于充电工作状态期间，所述的信号检测处理电路驱动所述的开关电路进入相应状态，使所述的热敏电阻保持正常工作状态，在所述的锂电池包处于放电工作状态期间，所述的信号检测处理电路监测所述的锂电池组中每节锂电池是否过放，如果每节锂电池都未过放，所述的信号检测处理电路输出未过放信号驱动所述的开关电路进入相应状态，使所述的热敏电阻保持正常工作状态，如果至少一节锂电池过放，所述的信号检测处理电路输出过放信号驱动所述的开关电路进入相应状态，使所述的热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态，所述的锂电池包的温度信号输出端输出异常信号。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池包，其特征在于所述的热敏电阻的另一端通过所述的开关电路接地，当所述的信号检测处理电路输出未过放信号时，所述的开关电路呈短路状态，当所述的信号检测处理电路输出过放信号时，所述的开关电路呈断路状态。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池包，其特征在于所述的锂电池组包括5节锂电池，所述的开关电路采用第一场效应管实现，所述的信号检测处理电路包括型号为AZL05的第一芯片、型号为HT66F0025的第二芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容和第二场效应管，所述的第二芯片具有电源端口、接地端口和6个I/O端口，将6个I/O端口随机称为第一I/O端口、第二I/O端口、第三I/O端口、第四I/O端口、第五I/O端口和第六I/O端口，所述的第一电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第一电阻的另一端分别与所述的第一电容的一端和所述的第一芯片的第1脚连接，所述的第一电容的另一端接地，所述的第二电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第二电阻的另一端分别与所述的第二电容的一端和所述的第一芯片的第2脚连接，所述的第二电容的另一端接地，所述的第三电阻的一端和所述的锂电池组中第4节锂电池的正极连接，所述的第三电阻的另一端分别与所述的第三电容的一端和所述的第一芯片的第3脚连接，所述的第三电容的另一端接地，所述的第四电阻的一端和所述的锂电池组中第3节锂电池的正极连接，所述的第四电阻的另一端分别与所述的第四电容的一端和所述的第一芯片的第4脚连接，所述的第四电容的另一端接地，所述的第五电阻的一端和所述的锂电池组中第2节锂电池的正极连接，所述的第五电阻的另一端分别与所述的第五电容的一端和所述的第一芯片的第5脚连接，所述的第五电容的另一端接地，所述的第六电阻的一端和所述的锂电池组中第1节锂电池的正极连接，所述的第六电阻的另一端分别与所述的第六电容的一端和所述的第一芯片的第6脚连接，所述的第六电容的另一端接地，所述的第一芯片的第7脚接地，所述的第一芯片的第10脚和所述的第七电阻的一端连接，所述的第七电阻的另一端接地，所述的第一芯片的第11脚和所述的第八电容的一端连接，所述的第八电容的另一端接地，所述的第一芯片的第12脚和所述的第九电容的一端连接，所述的第九电容的另一端接地，所述的第一芯片的第14脚和所述的第二芯片的第一I/O端口连接，所述的第一芯片的第15脚和所述的第二芯片的第二I/O端口连接，所述的第一芯片的第16脚分别与所述的第七电容的一端和所述的第二芯片的电源端口连接，所述的第七电容的另一端接地，所述的第二芯片的接地端口接地，所述的第二芯片的第三I/O端口和所述的第二场效应管的漏极连接，所述的第二场效应管的源极和所述的第八电阻的一端均接地，所述的第二场效应管的栅极和所述的第八电阻的另一端连接且其连接端与所述的热敏电阻的另一端连接，所述的第二芯片的第四I/O端口和所述的第一场效应管的栅极连接，所述的第一场效应管的漏极和所述的热敏电阻的另一端连接，所述的第一场效应管的源极接地。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池包，其特征在于所述的热敏电阻的另一端接地，所述的开关电路与所述的热敏电阻并联，当所述的信号检测处理电路输出未过放信号时，所述的开关电路呈断路状态，当所述的信号检测处理电路输出过放信号时，所述的开关电路呈短路状态。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池包，其特征在于所述的锂电池组包括5节锂电池，所述的开关电路采用第一场效应管实现，所述的信号检测处理电路包括型号为AZL05的第一芯片、型号为HT66F0025的第二芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容和第二场效应管，所述的第一电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第一电阻的另一端分别与所述的第一电容的一端和所述的第一芯片的第1脚连接，所述的第一电容的另一端接地，所述的第二电阻的一端和所述的锂电池组的正极连接，所述的第二电阻的另一端分别与所述的第二电容的一端和所述的第一芯片的第2脚连接，所述的第二电容的另一端接地，所述的第三电阻的一端和所述的锂电池组中第4节锂电池的正极连接，所述的第三电阻的另一端分别与所述的第三电容的一端和所述的第一芯片的第3脚连接，所述的第三电容的另一端接地，所述的第四电阻的一端和所述的锂电池组中第3节锂电池的正极连接，所述的第四电阻的另一端分别与所述的第四电容的一端和所述的第一芯片的第4脚连接，所述的第四电容的另一端接地，所述的第五电阻的一端和所述的锂电池组中第2节锂电池的正极连接，所述的第五电阻的另一端分别与所述的第五电容的一端和所述的第一芯片的第5脚连接，所述的第五电容的另一端接地，所述的第六电阻的一端和所述的锂电池组中第1节锂电池的正极连接，所述的第六电阻的另一端分别与所述的第六电容的一端和所述的第一芯片的第6脚连接，所述的第六电容的另一端接地，所述的第一芯片的第7脚接地，所述的第一芯片的第10脚和所述的第七电阻的一端连接，所述的第七电阻的另一端接地，所述的第一芯片的第11脚和所述的第八电容的一端连接，所述的第八电容的另一端接地，所述的第一芯片的第12脚和所述的第九电容的一端连接，所述的第九电容的另一端接地，所述的第一芯片的第14脚和所述的第二芯片的第一I/O端口连接，所述的第一芯片的第15脚和所述的第二芯片的第二I/O端口连接，所述的第一芯片的第16脚分别与所述的第七电容的一端和所述的第二芯片的电源端口连接，所述的第七电容的另一端接地，所述的第二芯片的接地端口接地，所述的第二芯片的第三I/O端口和所述的第二场效应管的漏极连接，所述的第二场效应管的源极和所述的第八电阻的一端均接地，所述的第二场效应管的栅极和所述的第八电阻的另一端连接且其连接端与所述的热敏电阻的另一端连接，所述的第二芯片的第四I/O端口和所述的第一场效应管的栅极连接，所述的第一场效应管的漏极和所述的热敏电阻的一端连接，所述的第一场效应管的源极接地。

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