[实用新型]动力锂离子电池的放电状态均衡电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动力锂离子电池的放电状态均衡电路。

背景技术

锂离子充电电池自20世纪90年代初正式实用化以来，在不到20年的时间里，容量快速增加，市场迅速增长。现在正从便携产品用途扩展到电动车辆及环保蓄电等领域。

动力锂离子电池还处在初期发展阶段，电池的各个技术环节还有待完善，电池管理系统开发还是薄弱环节。随着电池在电动汽车等领域的使用，人们对电池容量的要求越来越高，电池容量越大，可集中释放的能量越大，因此危险度更高。因此能量密度越大，安全措施就越重要。在安全性这一重要且不可或缺的要素方面也必须达标。提高能源容量时，开发与之相应的安全措施至关重要。

锂离子电池作为动力电池使用时，例如用其作为电动自行车的驱动电池使用时，往往需要将7-13节锂离子电池串联使用，以达到电动机所需要的电压。由于锂离子电池各单体在性能指标上不可能完全一致，在使用过程中由于各单体间的容量、自放电等的差异，日积月累，在使用一段时间后，电池组的荷电保持能力明显降低，影响了锂离子电池在更大范围内的推广应用。因此，多节电池串联使用时，其性能的好坏不仅取决于电池单体质量的好坏，更重要的取决于其整体质量的高低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种动力锂离子电池的放电状态均衡电路，以解决在多节锂离子电池串联放电时，由于各电池单体间的性能差异而影响电池组的荷电保持能力、降低电池组整体性能的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：动力锂离子电池的放电状态均衡电路，包括：电池保护IC单元，所述电池保护IC单元包括设置在串联电池组的各单节电池正负极两端的电池保护IC芯片，沿所述串联电池组的负极端到正极端的方向，位于上游位置的一个电池保护IC芯片的放电控制用输出端子与相邻的位于下游位置的一个电池保护IC芯片的放电用控制端子连接；设置于所述串联电池组的各单节电池正负极两端的自放电支路，所述自放电支路包括一个自放电控制开关和一个分流电阻，对应于同一节单节电池，所述电池保护IC芯片的电量均衡控制用输出端子与所述自放电控制开关的控制端连接；用于控制所述串联电池组的放电电路通断的过放电控制开关，位于最下游位置的电池保护IC芯片的放电控制用输出端子与所述过放电控制开关的控制端连接；过放电信号传递单元，用于将放电电路的接通状态或断开状态的信号传递到位于最上游位置的电池保护IC芯片的放电用控制端子。

作为一种优选的技术方案，所述自放电控制开关包括一个自放电MOS管。

作为一种优选的技术方案，所述过放电控制开关包括一级开关和二级开关，所述一级开关为一个第一双极晶体管，所述二级开关为放电MOS管，所述放电MOS管连接于所述串联电池组的负极端与放电电路输出端口的负极端之间，所述第一双极晶体管的基极与最下游位置的电池保护IC芯片的放电控制用输出端子连接，所述第一双极晶体管的集电极与所述放电MOS管的栅极连接，所述第一双极晶体管的发射极与所述串联电池组的正极端连接。

作为一种优选的技术方案，所述过放电信号传递单元包括一个第二双极晶体管和一个第三双极晶体管，所述第二双极晶体管的集电极与最上游位置的电池保护IC芯片的放电用控制端子连接，所述第二双极晶体管的发射极与所述串联电池组的负极端连接，所述第二双极晶体管的基极与所述第三双极晶体管的集电极连接，所述第三双极晶体管的发射极与所述串联电池组的正极端连接，所述第三双极晶体管的基极与所述放电电路输出端口的负极端连接。

作为一种优选的技术方案，所述电池保护IC芯片的型号为S-8209。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：在串联电池组放电过程中，若其中一节电池出现过放电状态：电池电压≤过放电检测电压(VDL)，设置于该节电池上的电池保护IC芯片将该过放电状态通过电池保护IC单元传递到其下游位置的电池保护IC芯片，若该下游位置的电池保护IC芯片对应的电池电压≥过放电检测电压(VDL)，则对应的电池保护IC芯片的电量均衡控制用输出端子输出控制信号，使与其连接的自放电控制开关导通，通过自放电支路开始放电，当电池电压下降到过放电检测电压(VDL)时，自放电控制开关断开，停止自放电。这称为放电电量平衡功能。