DE102006059368A1

DE102006059368A1 - Schutzvorrichtung und -verfahren für Lithiumbatterien

Info

Publication number: DE102006059368A1
Application number: DE102006059368A
Authority: DE
Inventors: Jing-Yih Cherng; Wei-Chen Wu; Samual Chen; Steven Hou
Original assignee: Amita Technologies Inc Taiwan
Current assignee: Amita Technologies Inc Taiwan
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2007-06-21
Also published as: GB2433359A; GB0619836D0; KR100887053B1; KR20070064399A; GB2433359B; FR2895163A1; JP2007165324A

Abstract

Es werden eine Schutzvorrichtung (1) und ein Schutzverfahren für Lithiumbatterien angegeben, die verhindern, dass eine Batterie übermäßig geladen oder entladen wird. Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien verfügt über eine Abnormalitätserkennungsschaltung (2), eine Optokopplungsschaltung (3), eine Ausgleichsschaltung und eine Kennungsschaltung. Die Abnormalitätserkennungsschaltung prüft die Spannung jeder geladenen Batterie (4) und gibt ein Messsignal aus. Wenn das Messsignal normal ist, wird der Lade- oder Entladevorgang fortgesetzt, andernfalls wird die Batterie abgeschaltet. Dann prüft die Ausgleichsschaltung, ob das Messsignal ein Überladesignal ist, um zu entscheiden, ob die geladene Batterie geladen werden soll oder nicht. Die Optokopplungsschaltung stellt ihre Impedanz entsprechend dem Zustand des Messsignals ein, um die Verbindung zwischen der geladenen Batterie und einem externen Schaltkreis abzuschalten, und die Kennungsschaltung versorgt das System mit Information zur Position der Batterie, die das Abnormalitätssignal liefert.

Description

Prioritäten: 16. Dezember 2005 Taiwan, Republik China 94221994 5. Mai 2006 Taiwan, Republik China 95116037

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung und ein Schutzverfahren für eine Steuerschaltung, die parallel zu einer Batterie geschaltet ist, die seriell mit anderen Batterien verbunden ist.

Als wiederaufladbare Batterien sind u.a. Nickel-Cadmium (Ni-Cd)-Batterien und Nickel-Metallhydrid(Ni-MH)-Batterien bekannt. Die Ersteren sind relativ neu und am Markt noch kaum vorhanden. Ein wesentlicher Nachteil derselben besteht darin, dass sie einen Speichereffekt und eine kurze Lebensdauer zeigen. Außerdem ist Cadmium ein Schwermetall, das zu Umweltverschmutzung führt. Mit der Entwicklung von Ni-MH-Batterien wird versucht, diese Mängel zu überwinden. Zu ihren Vorteilen gehören die Folgenden: Verringerung des Speichereffekts, Verbesserung der Ladekapazität, Standfestigkeit gegen Überladung oder übermäßige Entladung, Verlängerung der Lebensdauer, kurze Ladezeit und, was am wichtigsten ist, ohne giftiges Metall, so dass keine Umweltverschmutzung auftreten kann. Selbstverständlich sind auch Ni-MH-Batterien nicht zu 100 perfekt. Beispielsweise ist die Anpassung an Umgebungsbedingungen schlecht. Sie sind bei Temperaturen über 45°C und unter 0° beinahe nutzlos. Daher können derartige Batterien an sehr warmen oder kalten Orten keine Energie an elektrische Geräte liefern. Außerdem ist nach einer Leerlaufperiode die Leistung ziemlich verringert, so dass erst wieder ein Aufladen erfolgen muss.

Als andere wiederaufladbare Batterien sind Lithiumbatterien bekannt. Wenn eine Lithiumbatterie geladen wird und die Ladespannung zu hoch ist, besteht die Gefahr einer Explosion in der Batterie. Wenn dagegen eine Lithiumbatterie entladen wird und die Entladespannung zu niedrig ist, so dass die Spannung der Lithiumbatterie unter einer Grundspannung liegt, wird die Nutzungsdauer der Batterie nachteilig beeinflusst. Daher wird wäh rend des Ladens und Entladens eine Schutzvorrichtung angebracht, wie sie in der 1 dargestellt ist.

In der 1 sind vier in Reihe geschaltete Lithiumbatterien zur Veranschaulichung beispielhaft dargestellt. Eine Schutzvorrichtung 100 verfügt über einen Schutz-IC 101 speziell für vier in Reihe geschaltete Batterien sowie einen Schaltkreisschalter 103. Bei einem praxisgerechten Design wird ein geeigneter Schutz-IC 101 entsprechend der Anzahl der in Reihe geschalteten Lithiumbatterien 102 gewählt. Wenn eine Spannungsabnormalität der Lithiumbatterie 102 erkannt wird, schickt der Schutz-IC 101 ein Signal an den Schaltkreisschalter 103, wodurch dieser den Lade- oder Entladestrom abschaltet. Wenn die Anzahl der in Reihe geschalteten Lithiumbatterien 102 von vier verschieden ist, ist es erforderlich, eine neue Baugruppe der Schutzvorrichtung 100 anzubringen. Derzeit können die Hersteller Schutz-ICs nur für vier in Reihe geschaltete Lithiumbatterien liefern. Je mehr in Reihe geschaltete Lithiumbatterien vorhanden sind, umso komplizierter ist das Schaltungsdesign des Schutz-IC. Wegen der Kompliziertheit des Schaltungsdesigns und einem Ungleichgewichtsproblem, zu dem es durch ungleichmäßige Alterung und ungleichmäßige Energieabnahme der in Reihe geschalteten Batterien kommt, ist es sehr schwierig, eine Schutzschaltung für mehr als fünf in Reihe geschaltete Lithiumbatterien herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung und ein Schutzverfahren für Lithiumbatterien zu schaffen, mit denen ein übermäßiges Laden oder Entladen dadurch verhindert werden kann, dass ein externer Schaltkreis gesteuert wird, der die Batterien lädt oder entlädt.

Diese Aufgabe ist durch die Schutzvorrichtung gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und das Schutzverfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 11 gelöst.

Bei der Erfindung wird als Erstes die Anzahl der in Reihe geschalteten Lithiumbatterie berücksichtigt; als Zweites wird jede der in Reihe geschalteten Lithiumbatterien auch parallel mit einer individuellen Leiterplatte mit einer Schnittstelle für die Verbindung mit einer anderen Leiterplatte verbunden; als Drittes erzeugt, wenn irgendeine der Lithiumbatterien abnormal ist, die zugehörige Leiterplatte ein Signal, um das System über den Ort derselben zu informieren, woraufhin der Schaltkreisschalter ausgeschaltet wird, um den Lade- oder Entladestrom zu stoppen.

Gemäß einer Variante beurteilt, wenn irgendeine der in Reihe geschalteten Lithiumbatterien abnormal ist, eine parallel zu ihr geschaltete Leiterplatte, ob die Lithiumbatterie überladen ist, um dann, falls erforderlich, an ihr eine Entladeprozedur auszuführen, so dass das Gleichgewicht zwischen allen in Reihe geschalteten Lithiumbatterien gleichzeitig mikromäßig eingestellt werden kann.

Bei der Erfindung ist es nicht erforderlich, irgendwelche Leiterplatte hinzuzufügen oder wegzunehmen, wenn die Anzahl der in Reihe geschalteten Lithiumbatterien erhöht oder verringert wird, da die Leiterplatte mittels einer externen Verdrahtung in der Verwendbarkeit austauschbar ist.

Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien verfügt über eine Abnormalitätserkennungsschaltung, eine Optokopplungsschaltung, eine Ausgleichsschaltung und eine Kennungsschaltung. Die Abnormalitätserkennungsschaltung prüft die Spannung jeder geladenen Batterie und gibt ein Messsignal aus. Wenn das Messsignal normal ist, wird der Lade- oder Entladevorgang fortgesetzt, andernfalls wird die Batterie abgeschaltet. Dann prüft die Ausgleichsschaltung, ob das Messsignal ein Überladesignal ist, um zu entscheiden, ob die geladene Batterie geladen werden soll oder nicht. Die Optokopplungsschaltung stellt ihre Impedanz entsprechend dem Zustand des Messsignals ein, um die Verbindung zwischen der geladenen Batterie und einem externen Schaltkreis abzuschalten, und die Kennungsschaltung versorgt das System mit Information zur Position der Batterie, die das Abnormalitätssignal liefert.

Die Schutzschaltung für Lithiumbatterien gemäß der Erfindung verfügt über die folgenden Schritte: zunächst wird geprüft, ob eine Batterie geladen oder entladen wird; wenn die geprüfte Batterie gerade geladen wird, wird untersucht, ob ihre mittlere Spannung größer als die maximale Ladespannung einer einzelnen Batterie ist; wenn dies der Fall ist, wird die Ladeschleife geöffnet und die Ladeprozedur wird gestoppt; wenn es nicht der Fall ist, wird geprüft, ob das Ausgangssignal der Schutzvorrichtung normal oder abnormal ist; wenn es abnormal ist, wird die Batterie mit einem kleineren Strom geladen, wohingegen andernfalls die normale Ladeprozedur fortgesetzt wird. Wenn dagegen die geprüfte Batterie gerade entladen wird, wird geprüft, ob ihre mittlere Spannung niedriger als die minimale Entladespannung einer einzelnen Batterie ist; wenn dies der Fall ist, wird die Entladeschleife geöffnet und die Entladeprozedur wird gestoppt; andernfalls wird geprüft, ob nach einigen Sekunden weiterer Entladung das Ausgangssignal der Schutzvorrichtung normal ist; wenn dies der Fall ist, wird das Entladen fortgesetzt, während andernfalls der Entladevorgang abgeschaltet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
1 zeigt ein Schaltbild einer Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien gemäß dem Stand der Technik.
2 zeigt ein Schaltbild eines parallel geschalteten Moduls einer Ausführungsformen einer Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien gemäß der Erfindung.
3 zeigt ein der 2 entsprechendes Schaltbild, wobei jedoch die Schutzvorrichtung parallel mit einer ladbaren Batterie verbunden ist.
4 zeigt das Schaltbild einer Schutzvorrichtung für mehrere in Reihe geschaltete Lithiumbatterien gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt ein Schaltbild einer Schutzvorrichtung für mehrere in Reihe geschaltete Lithiumbatterien gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt ein Schaltbild einer Schutzvorrichtung für mehrere in Reihe geschaltete Lithiumbatterien gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein externer Schaltkreis vorhanden ist.
7 und 8 zeigen Schaltbilder von Schutzvorrichtungen für Lithiumbatterien gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Schutzverfahrens beim Laden und Entladen von Lithiumbatterien gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Bei der durch die 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung verfügt eine Schutzvorrichtung über eine Abnormalitätserkennungsschaltung 2 und eine Optokopplungsschaltung 3.
Zunächst prüft die Abnormalitätserkennungsschaltung 2 die Spannung einer gerade geladenen Batterie 4, und dann gibt sie ein Messsignal an die Optokopplungsschaltung 3 aus, die ihre Impedanz entsprechend dem Zustand des Signals einstellt, um die Verbindung zwischen einer Schutzvorrichtung 1 und einem externen Schaltkreis zu unterbrechen oder um die ladbare Batterie 4 kontinuierlich zu laden/zu entladen.
Die Optokopplungsschaltung 3 verfügt über eine Leuchtdiode (LED) 31 und einen Transistor 32. Die LED 31 ist auf solche Weise elektrisch mit der Abnormalitätserkennungsschaltung 2 verbunden, dass sie abhängig von der Spannung der ladbaren Batterie 4 leuchtet oder nicht. Andererseits ist der Transistor 32 elektrisch mit einem externen Schaltkreis verbunden, der entsprechend dem Leuchtzustand der LED 31 geschlossen oder geöffnet ist, wodurch wiederum der Impedanzwert des Transistors 32 bestimmt ist.
Bei dieser Ausführungsform liefert, wenn die Batterie 4 normal arbeitet, die Abnormalitätserkennungsschaltung 2 ein Messsignal für die Spannung der Batterie 4 an die LED 31 der Optokopplungsschaltung 3. Nachdem die LED 31 das Messsignal empfangen hat, leuchtet sie, wobei das Licht auf die andere Seite des Transistors 32 fällt, wodurch die Impedanz zwischen den beiden Seiten des Transistors 32 abgesenkt wird.
Wenn die Batterie 4 normal arbeitet, liefert die Abnormalitätserkennungsschaltung keinerlei Signal an die LED 31, die daher kein Licht aussendet, so dass die Impedanz zwischen den zwei Seiten des Transistors 32 so weit ansteigt, dass die Optokopplungsschaltung 3 offen ist, so dass kein Licht auf die andere Seite des Transistors 32 fällt.
Durch den Einfall von Licht besteht zwischen den beiden Seiten der Optokopplungsschaltung 3 keinerlei elektrischer Kontakt, so dass zwischen diesen eine sehr starke Isolierung besteht. Daher können, wie es in der 4 dargestellt ist, viele in Reihe geschaltete Lithiumbatterien 4 mit dieser Art von Schutzmodul parallel geschaltet werden. Die zwei Seiten des Transistors 32 jedes Moduls sind in Reihe miteinander verbunden, so dass zwischen der Kette der Transistoren 32 und der Kette der Lithiumbatterien 34 keinerlei Kontakt besteht.
Wenn, wozu auf die 4 verwiesen wird, in einer der oben beschriebenen in Reihe geschalteten Lithiumbatterien 4 irgendeine Abnormalitätssituation auftritt, liefert ihre zugehörige Abnormalitätserkennungsschaltung 2 ein Messsignal, um dafür zu sorgen, dass die LED 31 kein Licht mehr liefert. Da dann kein Licht mehr auf die andere Seite des Transistors 32 fällt, steigt die Impedanz zwischen dessen beiden Seiten auf einen so hohen Wert an, dass der Transistor 32 praktisch einem offenen Schaltkreis entspricht. Ferner wird, da alle Transistoren 32 in Reihe miteinander verbunden sind, die Impedanz der gesamten Kette von Transistoren 32 so hoch, dass zwischen deren beiden Seiten kein Strom fließt.
Wenn dagegen alle Lithiumbatterien normal arbeiten, ist die Impedanz zwischen den beiden Seiten A und B der gesamten Kette von Transistoren 32 sehr klein. Sobald jedoch irgendeine Abnormalität in irgendeiner der in Reihe geschalteten Lithiumbatterien 4 auftritt, steigt die Impedanz zwischen den Seiten A und B momentan an, und sie wird beinahe die eines offenen Schaltkreises.
Ferner kann auf Grundlage dieser Impedanzänderung zwischen den Seiten A und B der Kette von Transistoren 32 eine andere Ausführungsform einer Schutzvorrichtung für mehrere in Reihe geschaltete Lithiumbatterien gemäß der Erfindung aufgebaut werden, die durch den Schaltkreis der 5 veranschaulicht ist. Bei dieser Ausführungsform sind in der Schutzvorrichtung ferner ein Schaltkreisschalter 5 und eine Schalter-Steuerschaltung 6 vorhanden. Dabei ist die Schalter-Steuerschaltung 6 elektrisch mit der Optokopplungsschaltung 3 der letzten Stufe verbunden. Abhängig von der Impedanz der gesamten Kette von Transistoren 32 wird von dieser Schalter-Steuerschaltung 6, mit der der Schaltkreisschalter 5 elektrisch verbunden ist, ausgegeben. Entsprechend dem Status dieses Steuersignals wird der Lade- oder Entladestrom unterbrochen, oder er fließt weiter. Daher leitet der Schaltkreisschalter 5, wenn die Impedanz zwischen den Seiten A und B nied rig ist; andernfalls öffnet der Schaltkreisschalter 5, wodurch der Lade- oder Entladestrom unterbrochen wird.
Bei der Ausführungsform der 6 zu einer Ausführungsform einer Ausgleichsschaltung für mehrere in Reihe geschaltete Lithiumbatterien gemäß der Erfindung mit einem externen Schaltkreis 7 sind die Seiten A und B elektrisch mit diesem verbunden. Es kann sich um ein System oder um eine Ladeeinrichtung handeln, was jedoch unerheblich ist. Bei der Schaltung der 6 informiert die Abnormalitätserkennungsschaltung 2 den externen Schaltkreis 7 über die Impedanzänderung zwischen den Seiten A und B. Wenn dabei die Impedanz niedrig ist, arbeitet der externe Schaltkreis 7 auf normale Weise, jedoch stoppt er andernfalls die Normalfunktion, um den Lade- oder Entladestrom zu unterbrechen.
Bei der Ausführungsform der 7 ist zusätzlich eine Kennungsschaltung 8 elektrisch mit der Optokopplungsschaltung 3 in der Schutzvorrichtung 1 verbunden. Die Kennungsschaltung 8 ist ein Widerstand mit dem Wert Rx. Wenn die Lade/Entlade-Einheit 3 ihre Impedanz entsprechend dem Zustand des Messsignals einstellt, um die elektrische Verbindung zwischen der ladbaren Batterie 4 und dem externen Schaltkreis zu unterbrechen, gibt die Kennungsschaltung 8 gleichzeitig ein Signal (einen Widerstandswert) an den externen Schaltkreis aus, damit dieser darüber informiert wird, welche der Batterien 4 sich in einer Abnormalitätssituation befindet. Beim Beispiel der 4 sind die Optokopplungsschaltungen 3 in allen Schutzvorrichtungen 1 alle elektrisch mit einer Kennungsschaltung 8 verbunden, wobei spezielle Widerstandswerte, wie 5k, 10k, 15k und 20k usw. zugewiesen sind. Wenn sich die Optokopplungsschaltung 3 der zweiten Schutzvorrichtung 1 im Zustand eines offenen Schaltkreises befindet, erhält der externe Schaltkreis die Information des Widerstandswert 10k, so dass darüber informiert wird, dass die Abnormalität in der zweiten Batterie auftrat.
Bei der in der 8 dargestellten Ausführungsform ist nicht nur eine Kennungsschaltung 8 elektrisch mit der Optokopplungsschaltung 3 einer Schutzvorrichtung 1 verbunden, sondern es ist auch eine Ausgleichsschaltung 9 elektrisch mit der Abnormalitätserkennungsschaltung 2 verbunden. Wenn die Batterie 4 übermäßig geladen wird, gibt die Abnormalitätserkennungsschaltung 2 ein Messsignal an die Ausgleichsschaltung 9 aus, die die Batterie 4 so ansteuert, dass sie entladen wird, so dass eine Beschädigung der Batterie auf Grund eines übermäßigen Ladens vermieden werden kann.
Gemäß dem in der 9 dargestellten Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Schutzverfahrens beim Laden und Entladen von Lithiumbatterien gemäß der Erfindung wird bei der Ladeprozedur gemäß einem Schritt 10 für eine Batterie 4 der Lade- oder Entladezustand derselben als Erstes geprüft. Wenn der Ladezustand geklärt ist, wird ein Schritt 10a ausgeführt, in dem geprüft wird, ob die mittlere Spannung der Batterie 4 größer als V_hoch (maximale Ladespannung einer einzelnen Batterie, beispielsweise 4,2 V) ist; wenn dies der Fall ist, gelangt der Prozess zu einem Schritt 10b, in dem die Ladeschleife geöffnet wird, d.h. die Ladeprozedur gestoppt wird. Andernfalls, wenn also die mittlere Spannung der Batterie 4 nicht größer als V_hoch ist, geht der Prozess zu einem Schritt 10c weiter, in dem das Ausgangssignal der Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien geprüft wird. Wenn das Signal Abnormalität anzeigt, gelangt der Prozess zu einem Schritt 10d, in dem die Batterie 4 mit einem niedrigen Strom (I_niedrig) geladen wird. Wenn das Signal Normalität anzeigt, gelangt der Prozess zu einem Schritt 10e, in dem die normale Ladeprozedur fortgesetzt wird.
Wenn die beurteilte Batterie 4 gerade entladen wird, gelangt der Prozess zu einem Schritt 10f, in dem die mittlere Spannung der Batterie 4 geprüft wird. Wenn der geprüfte Wert kleiner als V_niedrig (minimale Entladespannung einer einzelnen Batterie) ist, gelangt der Prozess zu einem Schritt 10g, in dem die Entladeschleife geöffnet wird und der Entladeprozess gestoppt wird. Andernfalls, wenn also die geprüfte Spannung größer als V_niedrig ist, gelangt der Prozess zu einem Schritt 10h, und nach einigen Sekunden des Entladens gelangt er zu einem Schritt 10i, in dem geprüft wird, ob das Ausgangssignal der Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien in Ordnung ist. Wenn das Signal Normalität anzeigt, geht der Prozess zu einem Schritt 10j weiter und die Entladeprozedur wird fortgesetzt; andernfalls gelangt die Prozedur zu einem Schritt 10k, in dem der Entladevorgang abgeschaltet wird.

Claims

Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien zur Steuerung eines externen Schaltkreises, der eine ladbare Batterie so lädt oder entlädt, dass ein übermäßiges Laden oder Entladen verhindert werden kann, mit: einer Abnormalitätserkennungsschaltung (2), die die Spannung der Batterie prüft und ein Messsignal ausgibt; und einer Optokopplungsschaltung (3), die elektrisch mit der Abnormalitätserkennungsschaltung verbunden ist und ihre Impedanz abhängig vom Zustand des Messsignals einstellt, um die Verbindung zwischen der Batterie und dem externen Schaltkreis zu unterbrechen oder um dafür zu sorgen, dass die Batterie kontinuierlich geladen oder entladen wird.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Optokopplungsschaltung (3) Folgendes aufweist: eine Leuchtdiode (LED) (31), die elektrisch mit der Abnormalitätserkennungsschaltung (2) verbunden ist und abhängig vom Zustand des durch diese gemessenen Spannungssignals leuchtet oder nicht; und einen Transistor (32), der elektrisch mit dem externen Schaltkreis verbunden ist und dessen Impedanz vom Leuchtzustand der LED abhängt, um den externen Schaltkreis anzuschließen oder abzutrennen.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die LED leuchtet, wenn sich die ladbare Batterie (9) im Normalzustand befindet.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die LED leuchtet, die Impedanz des Transistors (32) einen niedrigen Wert aufweist, so dass die Verbindung zwischen ihr und dem externen Schaltkreis normal bleibt.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn sich die ladbare Batterie (4) in einem Abnormalitätszustand befindet, die LED nicht leuchtet.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die LED nicht mehr leuchtet, die Impedanz des Transistors (32) hoch ist, so dass die Verbindung zum externen Schaltkreis unterbrochen wird.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Schalter-Steuerschaltung (6), die elektrisch mit der Optokopplungsschaltung (3) zur Ausgabe eines Steuersignals abhängig von ihrem Impedanzzustand verbunden ist; und einen Schalter (5) aufweist, der elektrisch mit der Schalter-Steuerschaltung verbunden ist, um abhängig vom Zustand des Steuersignals den Lade- oder Entladestrom abzuschalten.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Kennungsschaltung (8) aufweist, die elektrisch mit der Optokopplungsschaltung (3) verbunden ist und, wenn diese abschaltet, ein Signal an den externen Schaltkreis ausgibt, um diesen darüber zu informieren, welche Batterie (4) sich in einem Abnormalitätszustand befindet.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der Kennungsschaltung (8) ein Widerstandswert ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Ausgleichsschaltung (9) aufweist, die elektrisch mit der Abnormalitätserkennungsschaltung (2) und der ladbaren Batterie (4) verbunden ist; wobei dann, wenn die Batterie übermäßig geladen wird, die Abnormalitätserkennungsschaltung ein Messsignal an die Ausgleichsschaltung ausgibt, die dann einen Entladevorgang an der Batterie ausführt.
Schutzverfahren für eine Lithiumbatterie zur Steuerung eines externen Schaltkreises, der eine ladbare Batterie (4) in solcher Weise lädt oder entlädt, dass ein übermäßiges Laden oder Entladen derselben verhindert werden kann, mit den folgenden Schritten: a) während der Lade- oder Entladeprozedur einer Batterie wird als Erstes geprüft, ob diese sich in einem Lade- oder Entladezustand befindet; wenn sie sich in einem Ladezustand befindet, wird geprüft, ob die mittlere Spannung derselben größer oder kleiner als die maximale Ladespannung einer einzelnen Batterie ist; wenn die mittlere Spannung größer als die maximale Ladespannung ist, wird die Ladeschleife geöffnet und die Ladeprozedur wird gestoppt; b) wenn im Schritt a) die mittlere Spannung kleiner als die maximale Ladespannung einer einzelnen Batterie ist, wird geprüft, ob das Ausgangssignal einer Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien normal oder abnormal ist; wenn es abnormal ist, wird die Batterie mit niedrigem Strom geladen, während andernfalls der normale Ladevorgang fortgesetzt wird; c) wenn sich im Schritt a) die beurteilte Batterie im Entladezustand befindet, wird die mittlere Spannung derselben geprüft; wenn die geprüfte mittlere Spannung kleiner als die minimale Entladespannung einer einzelnen Batterie ist, wird die Entladeschleife geöffnet und die Entladeprozedur wird gestoppt; und d) wenn im Schritt c) die geprüfte mittlere Spannung größer als die minimale Entladespannung einer einzelnen Batterie ist, wird der Entladeprozess für einige Sekunden fortgesetzt; danach wird geprüft, ob das Ausgangssignal der Schutzvorrichtung für Lithiumbatterien normal oder abnormal ist; wenn es normal ist, wird der Entladeprozess fortgesetzt, während andernfalls derselbe abgeschaltet wird.