[发明专利]一种电动汽车用锂电池温度保护的电路

说明书

技术领域

本发明涉及电池温度保护领域，具体涉及电动汽车用锂电池组温度保护。

背景技术

随着“节能”和“新能源”越来越受到重视，在汽车产业，电动汽车逐渐成为一种新型重要产品。

锂电池作为目前电动汽车的动力源泉，它的安全问题，一直受到重视。如何为锂电池提供一种简单，高效并且安全的保护，是当务之急。现实中人们使用电源管理系统(BMS)对电动汽车的动力锂电池组进行管理。对温度的保护电路正是BMS中的一个重要组成部分。

大部分BMS对于温度的测量，通常通过热敏电阻测量方法，一种做法是在锂电池温度变化最敏感的地方放置一个热敏电阻，通过检测热敏电阻阻值的方法来实现对温度的监控。这种方法需使用N+1根信号线来采集，随着电池的增加，信号线也增加，使系统庞杂，降低效率。另一种做法是把热敏电阻与温度开关结合使用，这种做法只需使用2根信号线就可以实现对所有电池的监控。

但是，上述两种方法最后都不可避免的使用了电压检测单元、A/D转换单元、温度计算比较单元，走到了计算具体温度的老路上来。这些额外增加的单元，使BMS的效率和安全性降低。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷，不计算具体温度、减少中间环节、使BMS更加简洁高效和安全。

发明内容

本发明针对上述常规锂电池温度保护电路的不足，提供了一种使锂电池温度保护电路更加简洁，高效，安全和稳定的方法。本发明的切入点是考虑到用户只需知道锂电池温度是否安全，不必知道锂电池的具体温度，创新点在于使用双限比较器，一次性完成对电阻有效变化信号的采集和输出，减少了中间环节，简单实用。

本发明的技术方案为：

一种电动汽车用锂电池温度保护电路，包括信号采集模块、恒压源模块、双限比较器模块、输出信号、采样电阻、两个阈值电压等。

在N个锂电池串接而成的模组中，将1个热敏电阻和N个温度开关串接在一起，其中热敏电阻和1个温度开关监测1个锂电池的温度，其余N-1个温度开关分别监测其余N-1个锂电池的温度；

1个热敏电阻和N个温度开关组成的串联电路与普通电阻并联后，两端分别连接到信号采集模块的第一端口和第二端口；

信号采集模块中，恒压源连接采样电阻。采样电阻的另一端和恒压源的另一端口分别形成信号采集模块的第一端口和第二端口；

采样电阻两端与双限比较器模块相连，第一阈值电压VF1和第二阈值电压VF2分别连接到双限比较器模块；VF1和VF2分别设置为电池温度过高和过低两种临界情况时的V0值。

双限比较器模块的输出端口与输出信号相连，其中普通电阻、热敏电阻和采样电阻电阻值分别为已知的R1、RT1和R0。热敏电阻RT1阻值可变。

在影响电池温度的因素中，只有气温过低会导致电池温度过低。在气温过低时，整个锂电池组只需测1个电池的温度即可。

而对于电池温度过高的情况，需要监测每一个电池的温度。

温度开关的特性是，在安全温度下时，温度开关的双金属片闭合，电路导通；超出安全温度时，双金属片打开，电路切断。每个温度开关的接触电阻一般均小于50mΩ。

热敏电阻在锂电池组正常工作温度下的阻值一般在1KΩ以上，就算100个温度开关串接，总电阻值还不到执敏电阻的0.5％，可以忽略不计。

所以在此情况下：

当温度过低时，温度开关全导通，此时

V0=V1·R0R0+RT1//R1]]>

根据公式可以得出温度过低时的一个临界电压值，设为VF2；

当温度过高时，温度开关打开，此时，