[发明专利]一种锂电池组三层保护系统及其控制方法

权利要求书

1.一种锂电池组三层保护系统，其特征在于：包括电池管理控制模块（1）、单体电池电压采集接口（2）、第一控制器（3）、第二控制器（4）、开关模块（5）、三端保险丝（6）、电解液气体传感器（7）和报警模块，所述三端保险丝（6）、锂电池组（15）、开关模块（5）和负载（14）串联成一个回路，所述锂电池组（15）内的单体电池通过单体电池电压采集接口（2）与电池管理控制模块（1）电连接，所述第一控制器（3）分别与电池管理控制模块（1）和报警模块电连接，所述第二控制器（4）分别与三端保险丝（6）的控制端和电解液气体传感器（7）电连接，所述开关模块（5）的控制端与电池管理控制模块（1）、第一控制器（3）和第二控制器（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池组三层保护系统，其特征在于：还包括用于检测锂电池组温度的温度传感器（8），所述温度传感器（8）与第二控制器（4）电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂电池组三层保护系统，其特征在于：还包括设置在锂电池组（15）内单体电池与电池壳之间的压力传感器（9），所述压力传感器（9）与第二控制器（4）电连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种锂电池组三层保护系统，其特征在于：所述报警模块包括指示灯（10）和蜂鸣器（11），所述指示灯（10）和蜂鸣器（11）分别与第一控制器（3）电连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种锂电池组三层保护系统，其特征在于：所述开关模块包括第一N-MOS管（12）和第二N-MOS管（13），所述锂电池组（15）的正极通过三端保险丝（6）与负载（14）正极电连接，所述锂电池组（15）的负极一端与第一N-MOS管（12）的S极电连接，第一N-MOS管（12）的D极与第二N-MOS管（13）的D极电连接，第二N-MOS管（13）的S极与负载（14）负极电连接，所述电池管理控制模块（1）分别与第一N-MOS管（12）的G极和第二N-MOS管（13）的G极电连接，所述第一控制器（3）分别与第一N-MOS管（12）的G极和第二N-MOS管（13）的G极电连接，所述第二控制器（4）分别与第一N-MOS管（12）的G极和第二N-MOS管（13）的G极电连接。

6.一种锂电池组三层保护系统的控制方法，适用于权利要求3所述的一种锂电池组三层保护系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：电池管理控制模块采集每个单体电池的电压，并将这些电压数据发送给第一控制器，第二控制器通过电解液气体传感器检测锂电池组内是否有锂电池电解液挥发气体，通过温度传感器检测锂电池组的温度，通过压力传感器检测锂电池组内单体电池与电池壳之间的压力；

S2：当至少一个单体电池的电压大于上限值K1或低于下限值K2时，电池管理控制模块控制开关模块断开，锂电池组停止充放电；当至少一个单体电池的电压大于上限值K3或低于下限值K4时，K3＞K1，K4＜K2，第一控制器控制开关模块断开，锂电池组停止充放电，同时控制报警模块发出报警；当电解液气体传感器检测到锂电池电解液挥发气体或温度传感器检测到的温度值超过设定值或压力传感器检测到的压力值超过设定值时，第二控制器控制开关模块断开，同时输出电流到三端保险丝的控制端，使得三端保险丝熔断。