[实用新型]一种锂离子电池组安全保护装置

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种锂离子电池组安全保护装置，属于电器安全保护技术领域。 

背景技术

随着锂离子电池的使用越来越普遍，锂离子的安全性也受到更多的关注，特别是近来频繁发生的锂离子电池起火燃烧、爆炸等恶性伤人事情，更是给锂离子的广泛使用铺上一层阴影。由于锂离子电池内部含有正极和负极活性物质、溶有电解质的有机溶剂，当电池受到异常情况，如过充电、短路、高温等，电池内部会发生复杂的化学反应，释放大量的热和气体，最后导致电池起火燃烧或爆炸，严重威胁人们的生命和财产安全。 

当前在手机等消费数码产品上使用的锂离子电池已经采用了相关保护装置，极大提高了电池的安全性能，保护装置比较简单，仅对单体电池适应。由于锂离子电池组内部有多个单体锂离子电池，电池容量大，电压较高，如果发生异常将产生严重的后果。为了避免电池发生起火燃烧或爆炸等恶性事故，我们在电池组上安装一种安全保护装置，该装置对电池组内各单体电池进行实时监控，确保电池组的安全。 

发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用于多组电池的锂离子电池组安全保护装置。 

本实用新型是通过如下技术方案实现的： 

一种锂离子电池组安全保护装置，包括至少两组锂离子电池，所述锂离子电池组连接一带有保护电池充放电的充放电保护装置，所述充放电保护装置由过充保护电路和过放保护电路组成，过充保护电路 还串联有过流保护电路，过放保护电路还串联有高温保护电路。 

本实用新型的锂离子电池组安全保护装置，当电池组内某单体电池在充电时电压高出安全值，保护装置将启动，停止对该电池充电，而其他单体电池不受影响；电池组内部出现短路(过流)时，保护装置立即切断线路，将电池回路断开，确保电池组安全；当电池受到某些因素影响时，电池内部发生了复杂反应，产生大量的热，电池表面温度急剧升高。一旦出现此现象，保护装置立即启动，结束电池的放电，阻止反应继续进行，抑制温度进一步升高，确保电池安全；如果电池组经常过放，电池组寿命将会缩短，为了确保电池组不发生过放，该保护装置可以检测到单体电池放电时的电压，如果某单体电池的电压低于设定值，保护装置将切断电池组的放电，防止电池组发生过放，提高电池组寿命。 

由两个场效应管和充放电保护板组成，过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路，将锂离子电池组的正极通过电阻R1与充放电保护板上的电源正端子相连，电阻R1为充放电保护板提供电源，并为过充(过放)电检测提供回路，同时锂离子电池组的正极还通过电阻R2与充放电保护板上的电池正端子相连，锂离子电池组的中点通过电阻R3与充放电保护板上的电池中点端子相连，并将电阻R2与充放电保护板上的电池正端子与电容C1相连，电容C1另一端接电阻R3与充放电保护板上的电池中端子，电阻R3与充放电保护板上的电池中端子接电容C2，电容C2另一端接电池组的负极和充放电保护板上的电池负端子，充电时电阻R2与电容C1组成RC回路对电池组里的一组锂离子电池进行整流滤波，电阻R3与电容C2组成RC回路对电池组的另一组锂离子电池进行整流滤波，另一组锂离子电池组的负极与充放电保护板上的电池负相连，并将其接地，电池组的负极串联FET1和FET2两个场效应管，FET1的门集接充放电保护板上的放电保护端子，FET2的门集接充放电保护板上的充电保护端子，同时电阻R5与FET2并联，电阻R5可以向0V锂离子电池充电，锂离子电池的负极通过电阻R4连接电源负端子，同时充放电保护板通过电容C3接地，通过电容C3设置延迟时间，由充放电保护板监视 电池电压并进行控制，当电池电压上升至设定值时，过充电保护管FET1截止，停止充电；当电池处于放电状态下，电池电压降至设定值时，过放电控制管FET1截止，停止向负载供电，过电流保护是在当负载上有较大电流流过时，停止向负载放电，目的是为了保护电池和场效应管。 

本实用新型锂离子电池组安全保护装置的有益效果：该装置不仅保护了电池组，而且还有效提高了电池组的使用寿命和单体电池的一致性，电池组内部出现短路(过流)时，保护装置立即切断线路，将电池回路断开，确保电池组安全。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明： 

图1为本实用新型锂离子电池组安全保护装置的方框图； 

图2为本实用新型锂离子电池组安全保护装置的电原图； 

图中，1、过充保护电路，2、过流保护电路，3、高温保护电路，4、过放保护电路。 

具体实施方式