[发明专利]一种动力锂离子电池组自保护方法与电路

权利要求书

1.一种动力锂离子电池组自保护方法，其步骤为：

(1)电池组开始充放电时，一定时间内，启动模块使所有的单节电池启动强制非保护模式，之后转为自保护模式。

(2)升压模块对单节电池进行DC/DC变换，输出稳定的高电平，对基准电压模块和电压比较模块进行供电；

基准电压模块输出电池正常工作电压的上下限；

电压比较模块对电池电压与上下限基准电压相比较，输出逻辑电平，进而控制功能模块对单节电池进行自保护。

(3)功能模块收到电压正常的逻辑电平时，单节电池参与电池组的充放电；当收到电压反常的逻辑电平时，则单节电池退出电池组的充放电，电流被旁路，电池组继续充放电。

2.根据权利要求1所述的动力锂离子电池组自保护方法，其特征在于：步骤(1)中所述的启动模块由光电耦合器和时间控制电路构成，在由时间控制电路确定的一定时间内，光电耦合器的输出端强制控制每个单节电池的逻辑电平，从而进入强制非保护模式。

3.根据权利要求1所述的动力锂离子电池组自保护方法，其特征在于：步骤(3)中所述的功能模块，至少由单节电池分别串联和并联一个功率场效应管，功率场效应管的通断受逻辑电平控制，两个功率场效应管的通断状态是相反的。

4.根据权利要求1所述的动力锂离子电池组自保护方法，其特征在于：每个单节电池都至少包含了功能模块、升压模块、基准电压模块、电压比较模块和启动模块的电路。

5.一种实现权利要求1所述的自保护方法的电池组自保护电路，其特征为还设置有温度保护模块、充电模块：功能模块与升压模块相连，升压模块与基准电压模块相连，基准电压模块与电压比较模块相连，电压比较模块、启动模块和温度保护模块同时与功能模块相连，充电模块与电池组负极串联功率场效应管的源极和电池组正极相连。

6.根据权利要求5所述的自保护电路，其特征为：所述功能模块包括单节电池V1，功率场效应管Q11，功率场效应管Q12，电阻R1；单节电池V1正极接于电阻R1，电阻R1的另一端接功率场效应管Q12的漏极，功率场效应管Q12的源极接功率场效应管Q11的漏极，功率场效应管Q11的漏极接下一节电池正极，功率场效应管011的源极接单节电池V1负极。

7.根据权利要求5所述的自保护电路，其特征为：所述启动模块包括各光电耦合器输入端的串并联，555定时器，开关J5，干簧管继电器K5，电解电容C51，电容C52，电阻R51、R52；每10个光电耦合器输入端串联，各串联负载并联，光电耦合器串并联负载的负极接电池负极，串并联负载的正极接干簧管继电器K5，K5的另一端接555定时器的引脚3，末节电池的升压电平接开关J5和干簧管继电器K5的开关，开关J5和干簧管继电器K5的开关的另一端同时接555定时器的引脚8和电解电容C51的正极，555定时器的引脚4接电解电容C51的负极，电解电容C51的负极接电阻R51，电阻R51的另一端接电池负极，555定时器的引脚2接电阻R52，电阻R52的另一端接电池负极，555定时器的引脚5接电容C52，电容C52的另一端接电池负极，555定时器的引脚1接电池负极，各光电耦合器的输出端只接集电极和发射极。

8.根据权利要求5所述的自保护电路，其特征为：所述温度保护模块包括低温温度开关J61，高温温度开关J62，加热片电阻R61，电阻R62；在正常的温度范围内，二者都为开路状态，串联功率场效应管Q11的漏极接加热片电阻R6，加热片电阻R6的另一端接低温温度开关J61，低温温度开关J61的另一端接单节电池正极，高温温度开关J62，一端接升压模块输出端的二极管负极，另一端接电阻R62，电阻R62的另一端接并联功率场效应管Q12栅极。

9.根据权利要求5所述的自保护电路，其特征为：所述充电模块包括桥式整流器D71，稳压二极管D72，电解电容C71、C73，电容C72、C74，电阻R71、R72、R74，电位器R73，三极管Q71、Q72、Q73、Q74，可调基准源U7；交流电的两端分别接桥式整流器D71的引脚2和引脚3，桥式整流器D71的引脚1接电解电容C71、C73的正极和电容C72、C74，以及电阻R71、稳压二极管D75和电池组正极，电解电容C71的负极和电容C72的另一端接桥式整流器D71的引脚4，电阻R71的另一端接电阻R72和三极管Q73基极，电阻R72接电解电容C71的负极，电解电容C73的负极和电容C74的另一端接电池组负极的串联功率场效应管源极，稳压二极管D75接三极管Q71集电极，三极管Q71基极接电阻R74，电阻R74的另一端接电解电容C73的负极，三极管Q71发射极接三极管Q72基极，三极管Q72集电极接电解电容C73的负极，三极管Q72发射极接三极管Q73集电极和三极管Q74集电极，三极管Q73基极接可调基准源U7的阳极，可调基准源U7的型号为TL431，三极管Q73发射极接三极管Q74基极，三极管Q74基极接可调基准源U7的参考极和电位器R73，电位器R73的另一端接可调基准源U7的阴极以及电解电容C71的负极。