CN216672654U

CN216672654U - 充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板

Info

Publication number: CN216672654U
Application number: CN202220990536.2U
Authority: CN
Inventors: 李涛; 王焕然; 路发涛
Original assignee: Xinxiang Chaoke New Energy Co ltd
Current assignee: Xinxiang Chaoke New Energy Co ltd
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2032-04-27

Abstract

本实用新型实施例涉及电池保护板技术领域，具体涉及充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，其包括电池组模块、充电器模块、充电恒压控制模块、充电控制MOSFET模块、放电控制MOSFET模块、电池保护芯片模块、分流器模块。本实用新型的有益效果为：任意一个电池电压上升到VOC以上并持续了一段时间TOC或更长，CO端子的输出就会反转，将充电控制MOSFET模块关断，这称为过充电状态；此时，充电恒压控制模块，保持B+和B‑之间的电压为电池只数乘以3.65V，继续保持涓流充电，实现了兼容铅酸电池和三元锂离子电池充电器的目的。

Description

充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板

技术领域

本实用新型涉及电池保护板技术领域，具体涉及可兼容铅酸电池充电器和三元锂离子电池的磷酸铁锂电池保护板。

背景技术

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，由于它具有大容量、无记忆效应、重量轻、安全环保等优点。由于磷酸铁锂电池具有上述特点，并且生产出各种不同容量的电池，它主要应用领域有: 电动车辆、电动工具、储能设备等。

由于铅酸电池和三元锂离子电池发展比较早，市场上配套的充电器已经相当普及，切换到磷酸铁锂电池时由于就遇到了充电器和电池保护板不通用的问题，用户要重新购买磷酸铁锂电池专用的充电器，阻碍了磷酸铁锂电池的快速普及。

因此，需要充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，以克服上述问题的发生。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，实现了解决背景技术中所提出问题的目的。

本实用新型实施例为了实现上述目的，具体采用以下技术方案：包括：

电池组模块，用于接收/放出电能；

充电器模块，用于向电池组模块输入电能；

充电恒压控制模块，用于保持充电器模块向电池组模块所输入电能的电压稳定；

充电控制MOSFET模块，用于控制充电器模块向电池组模块的电能输入；

放电控制MOSFET模块，用于控制电池组模块放出电能；

电池保护芯片模块，用于防止出现电池组模块放出电能过电流、电池组模块短路。

作为上述方案的进一步改进：

充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板还包括：

分流器模块，用于控制充电控制MOSFET模块向电池组模块输入电能、控制放电控制MOSFET模块放出电池组模块的电能。

所述电池保护芯片模块上分别设置有VM端子、CO端子、VINI端子和DO端子。

所述电池保护芯片模块上的VM端子、CO端子均与充电控制MOSFET模块连接。

所述电池保护芯片模块上的VINI端子分别与充电控制MOSFET模块、放电控制MOSFET模块连接。

所述电池保护芯片模块上的DO端子与放电控制MOSFET模块连接。

本实用新型实施例的有益效果为：

任意一个电池电压上升到 VOC以上并持续了一段时间 TOC或更长，CO端子的输出就会反转，将充电控制MOSFET模块关断，这称为过充电状态；此时，充电恒压控制模块，保持B+和B-之间的电压为电池只数乘以3.65V，继续保持涓流充电，实现了兼容铅酸电池和三元锂离子电池充电器的目的。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

图中：1、电池组模块；2、充电器模块；3、充电恒压控制模块；4、充电控制MOSFET模块；5、放电控制MOSFET模块；6、电池保护芯片模块；7、分流器模块。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

参见图1，本实用新型实施例公开了充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，包括：

电池组模块1，用于接收/放出电能；

充电器模块2，用于向电池组模块1输入电能；

充电恒压控制模块3，用于保持充电器模块2向电池组模块1所输入电能的电压稳定；

充电控制MOSFET模块4，用于控制充电器模块2向电池组模块1的电能输入；

放电控制MOSFET模块5，用于控制电池组模块1放出电能；

电池保护芯片模块6，用于防止出现电池组模块1放出电能过电流、电池组模块1短路。

充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板还包括：

分流器模块7，用于控制充电控制MOSFET模块4向电池组模块1输入电能、控制放电控制MOSFET模块5放出电池组模块1的电能。

电池保护芯片模块6上分别设置有VM端子、CO端子、VINI端子和DO端子；电池保护芯片模块6上的VM端子、CO端子均与充电控制MOSFET模块4连接；电池保护芯片模块6上的VINI端子分别与充电控制MOSFET模块4、放电控制MOSFET模块5连接；电池保护芯片模块6上的DO端子与放电控制MOSFET模块5连接。

过充电保护电压VOC

过充电解除电压VOCR

过放电保护电压VOD

过放电解除电压VODR

放电过流一VEC1

放电过流二VEC2

短路VSHORT

充电过流VCHA

3.650 V

3.470 V

2.320 V

2.580 V

0.100 V

0.200 V

0.400 V

100 mV

表1

过充电保护延时TOC	充电过流保护延时TCHA	过放电保护延时TOD	放电过流1延时TEC1	放电过流2延时TEC2	短路延时TSHORT
						1000 ms	12ms	1000 ms	1000 ms	125 ms	300 μs

表2

如表1（检测电压表）及表2（延迟时间表）所示，本申请具备以下功能：

1.过充电：

任意一个电池电压上升到 VOC以上并持续了一段时间 TOC或更长， CO端子的输出就会反转，将充电控制MOSFET模块4关断，这称为过充电状态；此时，充电恒压控制模块3控制电路工作，保持B+和B-之间的电压为电池只数乘以3.65V，继续保持涓流充电，实现了兼容铅酸电池和三元锂离子电池充电器的目的；

所有电池电压降低到VOCR以下并持续了一段时间 TOCR或更长，过充电状态解除，恢复为正常状态；若此时连接负载（VVM>VB+），当所有电池电压降低到VOC以下时，过充电状态解除，恢复为正常状态，此功能称作负载检测功能；

2.过放电：

任意一个电池电压降低到 VOD以下并持续了一段时间 TOD或更长， DO 端子的输出就会反转，将放电控制MOSFET模块5关断，停止放电，这称为过放电状态；若 VM<4V（负载解除），且所有电池电压上升到VODR以上并持续了一段时间 TODR或更长，过放电状态解除，恢复为正常状态；若此时连接充电器模块2（VM<VCHA)，当所有电池电压上升到VOD以上时，过放电状态解除，恢复为正常状态，此功能称作充电器检测功能；

3.放电过电流：

电池处于放电状态时，VINI端子端电压随着放电电流的增大而增大，当 VINI端子端电压高于 VEC1并持续了一段时间 TEC1或更长，电池保护芯片模块6认为出现了放电过流一；当VINI端子端电压高于VEC2并持续了一段时间 TEC2或更长，电池保护芯片模块6认为出现了放电过流二；当VINI 端电压高于 VSHORT并持续了一段时间 TSHORT或更长，电池保护芯片模块6认为出现了短路；上述三种状态任意一种状态出现后，DO端子的输出就会反转，将放电控制MOSFET模块5关断，停止放电；进入放电过电流保护状态后，如断开负载（VM<4V），放电过电流状态解除，恢复为正常状态；

4.充电过电流：

正常工作状态下的电池，在充电过程中，如果VINI端子端电压低于VCHA，并且这种状态持续的时间超过TCHA 或更长，则关闭充电控制MOSFET模块4，停止充电，这个状态称为充电过流状态，进入充电过流保护状态后，如果断开充电器模块2（VM>-0.20)充电过电流状态被解除，恢复到正常工作状态；

5.断线保护：

正常状态下，电池保护芯片模块6管脚 B1、B2、Bx中任意一根或多根与电芯的连线断开，芯片通过检测并判断为发生断线状态，强制将 CO端子、 DO端子输出为低电平，即同时关闭充电控制MOSFET模块4、放电控制MOSFET模块5，此状态称为断线保护状态；当断开的连线重新正确连接后，电池保护芯片模块6退出断线保护状态。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。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对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，其特征在于，包括：

电池组模块（1），用于接收/放出电能；

充电器模块（2），用于向电池组模块（1）输入电能；

充电恒压控制模块（3），用于保持充电器模块（2）向电池组模块（1）所输入电能的电压稳定；

充电控制MOSFET模块（4），用于控制充电器模块（2）向电池组模块（1）的电能输入；

放电控制MOSFET模块（5），用于控制电池组模块（1）放出电能；

电池保护芯片模块（6），用于防止出现电池组模块（1）放出电能过电流、电池组模块（1）短路。

2.根据权利要求1所述的充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，其特征在于，充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板还包括：

分流器模块（7），用于控制充电控制MOSFET模块（4）向电池组模块（1）输入电能、控制放电控制MOSFET模块（5）放出电池组模块（1）的电能。

3.根据权利要求1所述的充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，其特征在于，所述电池保护芯片模块（6）上分别设置有VM端子、CO端子、VINI端子和DO端子。

4.根据权利要求3所述的充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，其特征在于，所述电池保护芯片模块（6）上的VM端子、CO端子均与充电控制MOSFET模块（4）连接。

5.根据权利要求3所述的充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，其特征在于，所述电池保护芯片模块（6）上的VINI端子分别与充电控制MOSFET模块（4）、放电控制MOSFET模块（5）连接。

6.根据权利要求3所述的充电器可兼容的磷酸铁锂电池保护板，其特征在于，所述电池保护芯片模块（6）上的DO端子与放电控制MOSFET模块（5）连接。