CN219779166U - 一种温度保护装置及动力电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度保护装置及动力电池组，所述温度保护装置包括温度侦测电路和温度保护电路，所述温度侦测电路包括串联的多个常闭型的温度开关，所述多个常闭型的温度开关分别对应地设置于电芯组的表面上预定的多个侦测部位。本实用新型采用硬件设计实现电池异常高温的监测，通过多个温度开关实现对电芯组多点遍历式的监测，较之传统的监测方式，可靠性更高，不会出现因控制单元失效导致保护功能失效的情形，并能做到风险的及时发现，可以保证电池组使用更安全更可靠。

Description

一种温度保护装置及动力电池组

技术领域

本实用新型涉及动力电池过温保护技术领域，尤其涉及一种温度保护装置及动力电池组。

背景技术

目前，大多数动力电池组都只有个别且需固定位置的温度侦测点，用于对内部电芯的温度进行侦测，然后电池管理系统根据温度侦测的实际情况电池的充放电功率做出控制。而这种基于电池管理系统的调控方式存在着一定的安全风险，因为如果一旦电池管理系统的控制单元失效，电池的过温保护也会相继失效，电池若持续高温则可能带来不可预估的安全风险。另外，这种个别点的检测往往也不能及时发现潜在的风险，因为风险源头可能离检测点较远，等检测点发现可能已经晚了。

对于本领域的技术人员而言，现有的基于软件控制的过温保护方式存在安全隐患，而如何提高电池组的安全性，尽可能地对风险做到及时发现并控制风险，成为本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温度保护装置及动力电池组，来解决或至少部分解决上述背景技术中所提到的技术问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种温度保护装置，包括：

温度侦测电路；所述温度侦测电路包括串联的多个常闭型的温度开关，所述多个常闭型的温度开关分别对应地设置于电芯组的表面上预定的多个侦测部位；电芯组的正极电连接有电阻R1的一端，电阻R1的另一端电连接所述温度侦测电路的正接线端，所述温度侦测电路的负接线端接地；

温度保护电路；所述温度保护电路包括控制电路和可控保险丝；所述可控保险丝包括一端电连接电芯组的正极的导通部以及用于熔断导通部的熔断控制部，所述导通部的另一端设为负载接线端；所述熔断控制部用于电连接所述控制电路的正接线端，所述控制电路的负接线端接地，所述控制电路的控制端电连接电阻R1的另一端；

当任意的温度开关断开时，所述熔断控制部通电发热并熔断所述导通部。

可选地，所述控制电路包括开关管Q1和稳压二极管Z1；

开关管Q1的负接线端以及稳压二极管Z1的正极均接地，开关管Q1的正接线端以及稳压二极管Z1的负极均电连接所述熔断控制部，开关管Q1的控制端电连接电阻R1的一端；

当开关管Q1的控制端输入高电平时，开关管Q1导通。

可选地，开关管Q1为NMOS增强型场效应管。

可选地，所述温度侦测电路的正接线端与所述温度侦测电路的负接线端还分别电连接电容C1的两极；

电容C1的电容值为0.1微法；电阻R1的阻值为10M欧。

可选地，温度开关的总数为N，N为大于等于4的自然数。

第二方面，本实用新型还提供了一种动力电池组，包括电芯组和电池管理系统，所述电芯组和所述电池管理系统之间电连接有如上所述的一种温度保护装置；所述电池管理系统的正接线端电连接所述负载接线端。

可选地，所述熔断控制部远离所述导通部的一端设有第一连接端点；所述控制电路的正接线端设置有用于导通第一连接端点的第二连接端点；

所述第一连接端点和所述第二连接端点在所述多个常闭型的温度开关全部串联完成后才导通。

可选地，在所述多个常闭型的温度开关全部串联完成之前，所述第一连接端点和所述第二连接端点断开连接或不导通。

可选地，所述第一连接端点和所述第二连接端点焊接连接。

可选地，多个所述常闭型的温度开关分别具有预定的温度阈值；不同的温度开关的温度阈值能相同，也能不同。

本实用新型的有益效果：

采用硬件设计实现电池异常高温的监测，通过多个温度开关实现对电芯组多点遍历式的监测，较之传统的监测方式，可靠性更高，不会出现因控制单元失效导致保护功能失效的情形，并能做到风险的及时发现，可以保证电池组使用更安全更可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种动力电池组的系统架构图。

图2为本实用新型实施例提供的一种温度侦测电路的电路原理图。

图3为本实用新型实施例提供的一种温度保护电路的电路结构图。

图中：

100、温度保护装置；110、可控保险丝；111、第一连接端点；120、控制电路；121第二连接端点；200、电芯组；300、电池管理系统。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种动力电池组的系统架构图。

该动力电池组包括电芯组200和电池管理系统300，电芯组200和电池管理系统300之间电连接有温度保护装置100；电池管理系统的正接线端电连接温度保护装置100的负载接线端。

请继续参考图2和图3，图2为本实用新型实施例提供的一种温度侦测电路的电路原理图，图3为本实用新型实施例提供的一种温度保护电路的电路结构图。

温度保护装置100包括温度侦测电路和温度保护电路；

其中，温度侦测电路包括串联的多个常闭型的温度开关，多个常闭型的温度开关分别对应地设置于电芯组200的表面上预定的多个侦测部位，以实时侦测电芯组200在工作时是否发生温度过高的情形；电芯组200的正极(图1中电芯组200连接B+的一端)电连接有电阻R1的一端，电阻R1的另一端电连接温度侦测电路的正接线端(图1中的T0端)，温度侦测电路的负接线端(图1中的T1端)接地；

温度保护电路包括控制电路120和可控保险丝110；可控保险丝110(即图3中的元件F1)包括一端电连接电芯组200的正极的导通部以及用于熔断导通部的熔断控制部，导通部的另一端设为负载接线端(图3中F1的端口3，也即P0+)；熔断控制部用于电连接控制电路120的正接线端，控制电路120的负接线端接地，控制电路120的控制端电连接电阻R1的另一端；

由于多个常闭型的温度开关为串联的关系，故，任何一个温度开关的断开，会是的T0端和T1端之间出现高阻抗的现象，此时，T0端会被置高电平，即控制电路120的控制端为高电平，此时，控制电路120的正接线端与控制电路120的负接线端接通，电芯组200的电流能经F1的端口1流向端口4，使熔断控制部通电发热，进而熔断导通部，使电芯组200断开与负载输出端的连接，停止供电。

具体的，控制电路120包括开关管Q1和稳压二极管Z1；

开关管Q1的负接线端以及稳压二极管Z1的正极均接地，开关管Q1的正接线端以及稳压二极管Z1的负极均电连接熔断控制部，开关管Q1的控制端电连接电阻R1的一端；

本实施例中，开关管Q1选用NMOS增强型场效应管；当开关管Q1的控制端(Q1的G极)输入高电平时，开关管Q1的D极和S极导通。

作为一种较优的实施方式，本实施例中，温度侦测电路的正接线端(T0端)与温度侦测电路的负接线端(T1端)还分别电连接电容C1的两极；

电容C1的电容值为0.1微法；电阻R1的阻值为10M欧。

本实施例中，温度开关的总数为N，N为大于等于4的自然数。多个温度开关分布于电芯组200的各个表面，尤其是需要遍历电芯组200的四侧外表面上；当然，温度开关需要根据实际应用场景对应地进行布置，一些体积较大的电芯组，可能每个表面都需要设置多个温度开关，以保障各个点出现异常高温时能够及时断电保护。

本实施例中，由于采用的是硬件设计实现电池异常高温的监测，且采用多点分布式的监测，因此较之传统的监测方式，这种方式可靠性更高，不会出现因控制单元失效导致保护功能失效的情形，可以保证电池组使用更安全更可靠。

此外，本实施例还具有与上述结构相匹配的特殊的电路组装方式，具体如下：

熔断控制部远离导通部的一端设有第一连接端点111；控制电路120的正接线端设置有用于导通第一连接端点111的第二连接端点121；

第一连接端点111和第二连接端点121在多个常闭型的温度开关全部串联完成后才会使两者互相导通；否则，F1在组装过程中就好因Q1的G极高电平而导致F1熔断。

具体的，在多个常闭型的温度开关全部串联完成之前，第一连接端点和第二连接端点断开连接或不导通；在多个常闭型的温度开关全部串联完成后，将第一连接端点111和第二连接端点121焊接固定。

另外，多个常闭型的温度开关分别具有预定的温度阈值；当温度开关的温度达到或高于其预定的温度阈值时，温度开关切换为断开状态，由于温度开关为比较常规的电子元器件，故其内部具体结构和工作原理在此不再赘述；

需要说明的是，本实施例中，可以根据不同的需求选取不同温度阈值的温度开关，因此，上述多个温度开关中，不同的温度开关的温度阈值可能相同，也可能不同，其需要根据实际应用场景进行相应的设定。

本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“一端”、“另一端”仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，其中，“一端”一般指的是附图中的左端或上端。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种温度保护装置，其特征在于，包括：

温度侦测电路；所述温度侦测电路包括串联的多个常闭型的温度开关，所述多个常闭型的温度开关分别对应地设置于电芯组的表面上预定的多个侦测部位；电芯组的正极电连接有电阻R1的一端，电阻R1的另一端电连接所述温度侦测电路的正接线端，所述温度侦测电路的负接线端接地；

温度保护电路；所述温度保护电路包括控制电路和可控保险丝；所述可控保险丝包括一端电连接电芯组的正极的导通部以及用于熔断导通部的熔断控制部，所述导通部的另一端设为负载接线端；所述熔断控制部用于电连接所述控制电路的正接线端，所述控制电路的负接线端接地，所述控制电路的控制端电连接电阻R1的另一端；

当任意的温度开关断开时，所述熔断控制部通电发热并熔断所述导通部。

2.根据权利要求1所述的一种温度保护装置，其特征在于，所述控制电路包括开关管Q1和稳压二极管Z1；

开关管Q1的负接线端以及稳压二极管Z1的正极均接地，开关管Q1的正接线端以及稳压二极管Z1的负极均电连接所述熔断控制部，开关管Q1的控制端电连接电阻R1的一端；

当开关管Q1的控制端输入高电平时，开关管Q1导通。

3.根据权利要求2所述的一种温度保护装置，其特征在于，开关管Q1为NMOS增强型场效应管。

4.根据权利要求1所述的一种温度保护装置，其特征在于，所述温度侦测电路的正接线端与所述温度侦测电路的负接线端还分别电连接电容C1的两极；

电容C1的电容值为0.1微法；电阻R1的阻值为10M欧。

5.根据权利要求1所述的一种温度保护装置，其特征在于，温度开关的总数为N，N为大于等于4的自然数。

6.一种动力电池组，包括电芯组和电池管理系统，其特征在于，所述电芯组和所述电池管理系统之间电连接有如权利要求1-5中任意一项所述的一种温度保护装置；所述电池管理系统的正接线端电连接所述负载接线端。

7.根据权利要求6所述的一种动力电池组，其特征在于，所述熔断控制部远离所述导通部的一端设有第一连接端点；所述控制电路的正接线端设置有用于导通第一连接端点的第二连接端点；

所述第一连接端点和所述第二连接端点在所述多个常闭型的温度开关全部串联完成后才导通。

8.根据权利要求7所述的一种动力电池组，其特征在于，在所述多个常闭型的温度开关全部串联完成之前，所述第一连接端点和所述第二连接端点断开连接或不导通。

9.根据权利要求7所述的一种动力电池组，其特征在于，所述第一连接端点和所述第二连接端点焊接连接。

10.根据权利要求6所述的一种动力电池组，其特征在于，多个所述常闭型的温度开关分别具有预定的温度阈值；不同的温度开关的温度阈值能相同，也能不同。