CN214755603U - 一种电动助力车的电池保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动助力车的电池保护系统。其中，该系统包括：模拟前端芯片、电流采样电阻、电池组、放电场效应管MOS、充电MOS、二次保护芯片、三端保险丝；模拟前端芯片与电流采样电阻和电池组相连，用于通过电流采样电阻获取电池组的动力回路电流，并采集电池组中电池的单体电压值和电池温度信息；模拟前端芯片与放电MOS以及充电MOS相连，用于控制放电MOS和充电MOS的通断；二次保护芯片与电池组和三端保险丝相连，三端保险丝与电池组相连，二次保护芯片用于控制三端保险丝的熔断。本实用新型实施例的技术方案，实现了对电动助力车电池充放电过程的控制以及多重保护，使得电池充放电过程更加的安全。

Description

一种电动助力车的电池保护系统

技术领域

本实用新型实施例涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种电动助力车的电池保护系统。

背景技术

随着我国电动助力车行业的稳步发展，电动助力车保有量稳步上升，故其安全问题成为重中之重。电动助力车最易引发安全事故的部分即为电池，现如今电池漏电、起火、爆炸等事故屡见不鲜，而且尤其过度充电会使电池发热、鼓起甚至爆炸，因此对电池状态进行实时监控以及对电池充、放电进行有效控制和管理十分重要。

目前，电动助力车的电池通常通过配置硬件保护板或者软件保护板的方式来监测电池的状态，当监测到电池出现故障时，会自动的切断回路进行保护。

然而，上述保护板针对充、放电控制仅依靠MOS管通断来控制动力回路，或再加限流保险丝来保护电池。上述保护方式比较单一，而且不管是快熔或满熔保险丝，其故障跳变可能性高，会导致产品无法使用,从而不能有效的控制充放电的进行。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动助力车的电池保护系统，以实现对电动助力车电池充放电过程的控制以及多重保护，使得电池充放电过程更加的安全。

本实用新型实施例提供了一种电动助力车的电池保护系统，所述系统包括：

模拟前端芯片、电流采样电阻、电池组、放电场效应管MOS、充电MOS、二次保护芯片、三端保险丝；

其中，所述电流采样电阻与所述电池组相连，用于采集电池组的动力回路电流；

所述模拟前端芯片与所述电流采样电阻和所述电池组相连，用于通过所述电流采样电阻获取所述电池组的动力回路电流，以及采集所述电池组中电池的单体电压值和电池温度信息；

所述模拟前端芯片还与所述放电MOS以及充电MOS相连，用于根据所述动力回路电流、电池的单体电压值和电池温度信息控制所述放电MOS和充电MOS的通断；

所述二次保护芯片与所述电池组和三端保险丝相连，所述三端保险丝与所述电池组相连；

所述二次保护芯片用于获取所述电池组的单体电压信息和采样信息，并根据获取到的所述电池组的单体电压信息和采样信息来控制所述三端保险丝的熔断。

可选的，所述系统还包括：

控制器，所述控制器与所述模拟前端芯片和三端保险丝连接，用于从所述模拟前端芯片获取所述电池组的动力回路电流、电池组中电池的单体电压值和电池温度信息，并控制所述三端保险丝的熔断。控制器的设置为电池的充放电过程又增加了一层保护机制，控制器可以在二次保护芯片出现故障的时候控制三端保险丝的熔断，进一步增强了电池运行过程中的保护力度。

可选的，所述控制器为微控制器MCU。

可选的，所述控制器与所述模拟前端芯片通讯连接。

可选的，所述系统还包括：限流保险丝，所述限流保险丝与充电正极端口连接，用于在电池充电过程中充电电流大于保险丝额定充电电流阈值时进行熔断。通过限流保险丝进一步为电池提供保护措施。

本实用新型有益效果是:

本实用新型通过模拟前端芯片来监测电池的单体电压、动力回路电流以及电池温度信息，并且可以通过控制MOS管通断来保护动力回路；此外，本实用新型实施例中所提供电池保护系统还包括二次保护芯片和三端保险丝，当二次保护芯片检测到电池的单体电压值过压或者采样断线时，可触发熔断三端保险丝以保护电池组。即本实用新型实施例实现了对电动助力车电池充放电过程的控制以及多重保护，使得电池充放电过程更加的安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种电动助力车的电池保护系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例

图1为本实用新型实施例一提供的一种电动助力车的电池保护系统结构示意图。参见图1，该系统包括：模拟前端芯片1、电流采样电阻2、电池组3、放电场效应管MOS 4、充电MOS 5、二次保护芯片6、三端保险丝7；

其中，所述电流采样电阻2与所述电池组3相连，用于采集电池组3的动力回路电流；

所述模拟前端芯片1与所述电流采样电阻2和所述电池组3相连，用于通过所述电流采样电阻2获取所述电池组3的动力回路电流，以及采集所述电池组3中电池的单体电压值和电池温度信息；

所述模拟前端芯片1还与所述放电MOS 4以及充电MOS 5相连，用于根据所述动力回路电流、电池的单体电压值和电池温度信息控制所述放电MOS 4和充电MOS 5的通断；

所述二次保护芯片6与所述电池组3和三端保险丝7相连，所述三端保险丝7与所述电池组3相连；所述二次保护芯片6用于获取所述电池组3的单体电压信息和采样信息，并根据获取到的所述电池组3的单体电压信息和采样信息来控制所述三端保险丝7的熔断。

具体的，当模拟前端芯片1检测到电池异常信息时，会及时的切断放电MOS 4或者充电MOS 5，以保护充电或者放电过程中的电池。其中，上述电池异常信息可以为动力回路电流超过限定电流值、电池的单体电压超过额定电压值或者电池的温度超过温度阈值，还可以为模拟前端芯片1采集到的其它电池运行参数的异常状况。本实施例中通过模拟前端芯片1可以对电池充放电过程中的多个运行参数进行监控，当其中一个或者多个运行参数出现异常的时候可以及时控制MOS关断来对电池进行全方位的保护。此外，本实施例中的模拟前端芯片1可以采样动力回路电流大小，进而可以根据实际的使用需求设定充放电保护阈值，使得该保护系统能够适应匹配更多的功率平台，具有广泛的应用性。

进一步的，本实用新型实施例还设置了二次保护芯片6和三端保险丝7来实现电池充放电过程中的多重保护。具体的，当二次保护芯片6检测到电池的单体电压值过压或者采样断线时，二次保护芯片6会主动的切断三端保险丝7，该设置方式与模拟前端芯片1共同为电池提供保护。

进一步的，所述系统还包括：控制器8，所述控制器8与所述模拟前端芯片1和三端保险丝7连接，用于从所述模拟前端芯片1获取所述电池组3的动力回路电流、电池组3中电池的单体电压值和电池温度信息，并控制所述三端保险丝7的熔断。

其中，上述控制器8可以为微控制器8(Micro Control Unit)，MCU)，控制器8与模拟前端芯片1进行通讯连接，可以实现电池运行数据之间的相互通讯。具体的，控制器8从模拟前端芯片1处获取电池的电池组3的动力回路电流、电池组3中电池的单体电压值以及电池温度信息等电池运行数据，当控制器8监测到上述电流运行数据异常时，也会使能三端保险丝7熔断以保护电路。上述设置方式为电池的充放电过程又增加了一层保护机制，控制器8可以在二次保护芯片6出现故障的时候控制三端保险丝7的熔断，进一步增强了电池运行过程中的保护力度。

进一步的，该系统还包括限流保险丝9，所述限流保险丝9与充电正极端口10连接，用于在电池充电过程中充电电流大于保险丝额定充电电流阈值时进行熔断。该设置方式进一步的加强了电池运行过程中的保护力度。

可选的，该系统还包括放电正极端口11以及与充电MOS 5连接的充电/放电负极端口12。

本实施例提供的一种电动助力车的电池保护系统，能够实现对电池运行数据进行全面的监测，可以通过不同的软硬件设置方式实现对电池充放电过程的多重保护，该设计保护电池的方式多样化，方法智能化，应用性范围广。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种电动助力车的电池保护系统，其特征在于，所述系统包括：

模拟前端芯片、电流采样电阻、电池组、放电MOS、充电MOS、二次保护芯片、三端保险丝；

其中，所述电流采样电阻与所述电池组相连，用于采集电池组的动力回路电流；

所述模拟前端芯片与所述电流采样电阻和所述电池组相连，用于通过所述电流采样电阻获取所述电池组的动力回路电流，以及采集所述电池组中电池的单体电压值和电池温度信息；

所述模拟前端芯片还与所述放电MOS以及充电MOS相连，用于根据所述动力回路电流、电池的单体电压值和电池温度信息控制所述放电MOS和充电MOS的通断；

所述二次保护芯片与所述电池组和三端保险丝相连，所述三端保险丝与所述电池组相连；

所述二次保护芯片用于获取所述电池组的单体电压信息和采样信息，并根据获取到的所述电池组的单体电压信息和采样信息来控制所述三端保险丝的熔断。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

控制器，所述控制器与所述模拟前端芯片和三端保险丝连接，用于从所述模拟前端芯片获取所述电池组的动力回路电流、电池组中电池的单体电压值和电池温度信息，并控制所述三端保险丝的熔断。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器为微控制器MCU。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器与所述模拟前端芯片通讯连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

限流保险丝，所述限流保险丝与充电正极端口连接，用于在电池充电过程中充电电流大于保险丝额定充电电流阈值时进行熔断。

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