大功率鋰電池保護器制造技術

一種大功率鋰電池保護器，包括采集單元、控制單元、驅動單元、執行單元：所述采集單元用于采集鋰電池包的充放電電流、所述鋰電池包中單體鋰電池的電壓及所述鋰電池包與充電器及負載的通斷狀態，并將采集到的數據輸出至所述控制單元；所述控制單元用于根據所述采集到的數據與預定閾值對比，根據對比結果向所述驅動單元發出指令信號；所述驅動單元用于根據所述指令信號，驅動所述執行單元執行動作，所述驅動單元具有至少一個放電驅動半橋和/或充電驅動半橋；所述執行單元用于執行對所述鋰電池包及所述單體鋰電池的通斷切換。本發明專利技術提供了一種成本低廉、易于制造的大功率鋰電池保護器。

High power lithium battery protector

A high power lithium battery protection device, including acquisition unit, control unit, drive unit and execution unit: the voltage acquisition unit is used to charge and discharge current, collecting the lithium battery pack the lithium battery pack single lithium battery and the lithium battery pack and charger and load the on-off state, and the collected data is output to the control unit; the control unit is used for comparison according to the collected data with a predetermined threshold, according to the comparison results to the driving unit sends the command signal; the driving unit according to the command signal, drive the execution unit to perform an action, the drive unit with half bridge and / or charging half bridge drive at least one discharge drive; the execution unit for execution of the lithium battery pack and the single lithium battery switch. The invention provides a high-power lithium battery protector with low cost and easy manufacture.

【技術實現步驟摘要】
大功率鋰電池保護器
本專利技術屬于鋰電池保護
，具體地來說，是一種大功率鋰電池保護器。
技術介紹
鋰電池，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。其中，鋰離子電池不含有金屬態的鋰，并且是可以充電的。隨著數碼產品如手機、筆記本電腦等產品的廣泛使用，鋰離子電池以優異的性能在這類產品中得到廣泛應用，并在逐步向其他產品應用領域發展，目前已成為鋰電池的主流產品。鋰電池無記憶效應，因而循環次數多、使用壽命長。與此同時，鋰電池也存在一些缺陷，例如不能出現過充或過放，否則將極大地損害鋰電池的使用壽命。特別地，對于大功率鋰電池而言，該情況將更為嚴重。為此，需要對鋰電池的充放電過程進行保護。由于大功率鋰電池的保護較為復雜，并非簡單的疊加即可實現，現有結構多需要使用專用驅動芯片。而專用驅動芯片成本極為昂貴，不利于生產制造。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本專利技術提供了一種大功率鋰電池保護器，。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現：一種大功率鋰電池保護器，包括采集單元、控制單元、驅動單元、執行單元：所述采集單元用于采集鋰電池包的充放電電流、所述鋰電池包中單體鋰電池的電壓及所述鋰電池包與充電器及負載的通斷狀態，并將采集到的數據輸出至所述控制單元；所述控制單元用于根據所述采集到的數據與預定閾值對比，根據對比結果向所述驅動單元發出指令信號；所述驅動單元用于根據所述指令信號，驅動所述執行單元執行動作，所述驅動單元具有至少一個放電驅動半橋和/或充電驅動半橋；所述執行單元用于執行對所述鋰電池包及所述單體鋰電池的通斷切換。作為上述技術方案的改進，所述采集單元包括：電壓監測器，用于采集所述單體鋰電池的電壓；電流監測器，用于采集所述鋰電池包的充放電電流。作為上述技術方案的進一步改進，所述控制單元包括運算器、比較器與信號發生器：所述運算器用于根據所述采集到的數據進行計算；所述比較器用于將所述采集到的數據或所述運算器的計算值與所述預定閾值進行比較，并將比較結果輸出至所述信號發生器；所述信號發生器用于根據比較結果而發生對應的所述指令信號，并將所述指令信號輸出至所述驅動單元。作為上述技術方案的進一步改進，所述充電驅動半橋包括第一NPN型三極管、第二NPN型三極管與一個PNP型三極管：所述第一NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極連接；所述第一NPN型三極管的基極、所述第二NPN型三極管的集電極與所述PNP型三極管的發射極同時連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述充電驅動半橋為多個時，多個所述充電驅動半橋之間并聯連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述放電驅動半橋包括第一NPN型三極管、第二NPN型三極管與一個PNP型三極管：所述第一NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極連接；所述第一NPN型三極管的基極、所述第二NPN型三極管的集電極與所述PNP型三極管的發射極同時連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述放電驅動半橋為多個時，多個所述放電驅動半橋之間并聯連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述執行單元包括至少一個充電執行器與至少一個放電執行器：所述充電執行器用于接通/切斷所述鋰電池包與所述單體鋰電池的充電電路；所述放電執行器用于接通/切斷所述鋰電池包與所述單體鋰電池的放電電路。作為上述技術方案的進一步改進，所述充電執行器包括多個并聯連接的MOS管(金屬-氧化物半導體場效應晶體管)，所述MOS管的柵極與所述驅動單元連接，所述MOS管的源極與所述充電器的負極連接，所述充電側MOS管的漏極與所述鋰電池包的負極連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述放電執行器包括多個并聯連接的MOS管，所述MOS管的柵極與所述驅動單元連接，所述MOS管的源極與所述單體鋰電池的負極連接，所述MOS管的漏極與所述鋰電池包的負極連接。本專利技術的有益效果是：通過設置采集單元、控制單元、驅動單元、執行單元，驅動單元具有至少一個放電驅動半橋和/或充電驅動半橋，控制單元根據采集單元采集的信息，控制驅動單元而驅動執行單元實現對鋰電池包及單體電池的充放電電路的通斷切換，提供了一種成本低廉、易于制造的大功率鋰電池保護器。為使本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的總體結構圖；圖2是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的采集單元的結構圖；圖3是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的控制單元的結構圖；圖4是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的驅動單元的結構圖；圖5是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的充電驅動半橋的結構圖；圖6是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的放電驅動半橋的結構圖；圖7是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的執行單元的結構圖；圖8是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的充電執行器的結構圖；圖9是本專利技術實施例1提供的大功率鋰電池保護器的放電執行器的結構圖。主要元件符號說明：1000-大功率鋰電池保護器，0100-采集單元，0110-電壓監測器，0120-電流監測器，0200-控制單元，0210-運算器，0220-比較器，0230-信號發生器，0300-驅動單元，0310-充電驅動半橋，0311-充電側第一NPN型三極管，0312-充電側第二NPN型三極管，0313-充電側PNP型三極管，0320-放電驅動半橋，0321-放電側第一NPN型三極管，0322-放電側第二NPN型三極管，0323-放電側PNP型三極管，0400-執行單元，0410-充電執行器，0411-充電側MOS管，0420-放電執行器，0421-放電側MOS管。具體實施方式為了便于理解本專利技術，下面將參照相關附圖對大功率鋰電池保護器進行更全面的描述。附圖中給出了大功率鋰電池保護器的優選實施例。但是，大功率鋰電池保護器可以通過許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對大功率鋰電池保護器的公開內容更加透徹全面。需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反，當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本專利技術的
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在大功率鋰電池保護器的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本專利技術。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。實施例1請參閱圖1，大功率鋰電池保護器1000包括采集單元0100、控制單元0200、驅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大功率鋰電池保護器，其特征在于，包括采集單元、控制單元、驅動單元、執行單元：所述采集單元用于采集鋰電池包的充放電電流、所述鋰電池包中單體鋰電池的電壓及所述鋰電池包與充電器及負載的通斷狀態，并將采集到的數據輸出至所述控制單元；所述控制單元用于根據所述采集到的數據與預定閾值對比，根據對比結果向所述驅動單元發出指令信號；所述驅動單元用于根據所述指令信號，驅動所述執行單元執行動作，所述驅動單元具有至少一個放電驅動半橋和/或充電驅動半橋；所述執行單元用于執行對所述鋰電池包及所述單體鋰電池的通斷切換。

【技術特征摘要】
1.一種大功率鋰電池保護器，其特征在于，包括采集單元、控制單元、驅動單元、執行單元：所述采集單元用于采集鋰電池包的充放電電流、所述鋰電池包中單體鋰電池的電壓及所述鋰電池包與充電器及負載的通斷狀態，并將采集到的數據輸出至所述控制單元；所述控制單元用于根據所述采集到的數據與預定閾值對比，根據對比結果向所述驅動單元發出指令信號；所述驅動單元用于根據所述指令信號，驅動所述執行單元執行動作，所述驅動單元具有至少一個放電驅動半橋和/或充電驅動半橋；所述執行單元用于執行對所述鋰電池包及所述單體鋰電池的通斷切換。2.根據權利要求1所述的大功率鋰電池保護器，其特征在于，所述采集單元包括：電壓監測器，用于采集所述單體鋰電池的電壓；電流監測器，用于采集所述鋰電池包的充放電電流。3.根據權利要求1所述的大功率鋰電池保護器，其特征在于，所述控制單元包括運算器、比較器與信號發生器：所述運算器用于根據所述采集到的數據進行計算；所述比較器用于將所述采集到的數據或所述運算器的計算值與所述預定閾值進行比較，并將比較結果輸出至所述信號發生器；所述信號發生器用于根據比較結果而發生對應的所述指令信號，并將所述指令信號輸出至所述驅動單元。4.根據權利要求1所述的大功率鋰電池保護器，其特征在于，所述驅動單元包括至少一個充電驅動半橋，所述充電驅動半橋包括第一NPN型三極管、第二NPN型三極管與一個PNP型三極管：所述第一NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極連接；所述第一NPN型三極管的基極、所述第二NPN型三極管的集電極與所述PNP型三極管的發射極...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊雪芬，
申請(專利權)人：深圳市木村機電有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44