專利名稱：一種新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池制造領(lǐng)域，尤其是ー種新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電動(dòng)自行車用鋰離子電池保護(hù)板通過對(duì)串聯(lián)電池電壓采樣及處理實(shí)現(xiàn)電池組的過充、過放保護(hù)，當(dāng)檢測(cè)到串聯(lián)電壓高于過充保護(hù)值時(shí)自動(dòng)切斷充電回路；配套鋰離子充電器通常采用恒流恒壓制式充電，當(dāng)電池組整體電壓達(dá)到充電器設(shè)定電壓值時(shí)轉(zhuǎn)恒壓充電，恒壓階段當(dāng)充電電流達(dá)到設(shè)定充滿電流值時(shí)充電指示燈由紅色變?yōu)榫G色并停止充電。而采用上述傳統(tǒng)鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)如下兩個(gè)問題當(dāng)鋰離子電池保 護(hù)板過充保護(hù)電壓設(shè)置較低接近充電器輸出電壓時(shí)由于保護(hù)板過充保護(hù)功能起作用，電池組很難充滿進(jìn)而造成電池組容量偏低；當(dāng)鋰電池保護(hù)板過充保護(hù)電壓設(shè)置較高時(shí)雖然電池組初期能夠充滿，但由于單體電池不一致，依然有較差單體電池頻繁出現(xiàn)過充電或過放電進(jìn)而造成單體電池安全性和循環(huán)性能降低。因此，研發(fā)ー種新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)來(lái)克服現(xiàn)有使用過程中存在的電池容量偏低、成本高或安全性低、電池壽命不長(zhǎng)等缺點(diǎn)，具有非常重要的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供ー種新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是ー種新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，主要由鋰離子電池組和充電器的充電輸出端ロ線路連接，還包括恒壓控制信號(hào)輸入端口和恒壓控制信號(hào)處理模塊，所述恒壓控制信號(hào)輸入端ロ位于充電器的殼體ー側(cè)，與充電器的單片機(jī)線路連接，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊與該恒壓控制信號(hào)輸入端ロ并聯(lián)，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊為ー組用于調(diào)控電壓的耦合電路。優(yōu)選的，上述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊由PNP型三極管和兩個(gè)電阻組成，其中PNP型三極管集電極(C扱)依次連接第一電阻和第二電阻后接地，第二電阻兩端分別與充電器的恒壓控制信號(hào)輸入端ロ的正負(fù)極線路連接，PNP型三極管發(fā)射極(E扱)與串聯(lián)電池中任ー節(jié)單體電池正極線路連接，PNP型三極管基極(B扱)與充電控制信號(hào)線路連接。優(yōu)選的，上述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，所述串聯(lián)電池中任一節(jié)單體電池為第四節(jié)電池。優(yōu)選的，上述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，所述第四節(jié)電池電壓為12V-15. 6V。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)有如下有益效果上述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，有效的避免了電池組電壓繼續(xù)升高造成的串聯(lián)電池過充電現(xiàn)象的發(fā)生，在改善充電效果的同時(shí)大大提高了電池組的安全性和循環(huán)性能，從而解決了鋰離子電池與充電器配合使用過程中充電容量與電池組安全性能和循環(huán)性能不能兼顧的問題，適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)的需要。

圖I是本實(shí)用新型所述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-充電輸出端ロ 2-恒壓控制信號(hào)輸入端ロ B-串聯(lián)電池B4-第四節(jié)單體電池Rl-第一電阻R2-第二電阻HYK-恒壓控制信號(hào)CO-充電控制信號(hào)DO-放電控制信號(hào)
具體實(shí)施方式
為進(jìn)ー步說明本實(shí)用新型，現(xiàn)配合附圖進(jìn)行詳細(xì)闡述如圖I所示，所述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，主要由電動(dòng)自行車用36V10Ah鋰離子電池組和充電器的充電輸出端ロ I線路連接，其中鋰離子電池組正極連接充電輸出端ロI正極，鋰離子電池組負(fù)極通過放電控制開關(guān)MOS管與充電輸出端ロ I負(fù)極連接，該放電控制開關(guān)MOS管的G極(柵極)與放電控制信號(hào)DO線路連接，還包括恒壓控制信號(hào)輸入端ロ2和恒壓控制信號(hào)處理模塊,所述恒壓控制信號(hào)輸入端ロ 2位于充電器的殼體ー側(cè),與充電器的單片機(jī)線路連接，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊與該恒壓控制信號(hào)輸入端ロ 2并聯(lián)，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊為ー組用于調(diào)控電壓的耦合電路，該耦合電路由PNP型三極管和兩個(gè)電阻組成，其中PNP型三極管集電極(C扱)依次連接第一電阻Rl和第二電阻R2后接地，第二電阻R2兩端分別與充電器的恒壓控制信號(hào)輸入端ロ 2的正負(fù)極線路連接，PNP型三極管發(fā)射極(E扱)與串聯(lián)電池B中第四節(jié)單體電池B4正極線路連接，該單體電池B4電壓約12V，PNP型三極管基極(B極)與充電控制信號(hào)CO線路連接。上述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，當(dāng)任意串聯(lián)電池電壓超過4. 2V時(shí)輸出充電控制信號(hào)co(由高電平變?yōu)殡娖?，經(jīng)過恒壓控制模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換為充電器內(nèi)部單片機(jī)能夠讀取的恒壓控制信號(hào)HYK :控制信號(hào)為TTL電平(恒流充電階段恒壓控制信號(hào)為低電平；恒壓充電階段控制信號(hào)為高電平)。當(dāng)充電控制信號(hào)CO為高電平時(shí)PNP型三極管關(guān)閉，恒壓控制信號(hào)HYK為電池負(fù)極電平即低電平；當(dāng)充電控制信號(hào)CO為高電平時(shí)PNP型三極管開啟，恒壓控制信號(hào)HYK為第四節(jié)單體電池B4電壓經(jīng)過第一電阻Rl與第二電阻R2分壓輸出電壓，即Vhyk = VB4*(R1パR1+R2))，為充電器內(nèi)部單片機(jī)能直接讀取的電平信號(hào)。充電器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)恒壓控制端ロ電平變化，當(dāng)保護(hù)板輸出的恒壓控制信號(hào)HYK由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，充電器檢測(cè)當(dāng)前充電電壓并以此電壓進(jìn)行恒壓控制，直至充電電流減小至設(shè)計(jì)的充滿電流O. 02A時(shí)，充電器充電指示燈由紅色變?yōu)榫G色并切斷充電電流，當(dāng)檢測(cè)到電池電壓超過42. 5V時(shí)，無(wú)論電池組是否輸出恒壓控制信號(hào)，充電器都將充電電流截?cái)?，從而最大限度的保證電池組充電容量的同時(shí)，確保了電池組的充電安全。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.ー種新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，主要由鋰離子電池組和充電器的充電輸出端ロ線路連接，其特征在于還包括恒壓控制信號(hào)輸入端口和恒壓控制信號(hào)處理模塊，所述恒壓控制信號(hào)輸入端ロ位于充電器的殼體ー側(cè)，與充電器的單片機(jī)線路連接，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊與該恒壓控制信號(hào)輸入端ロ并聯(lián)，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊為ー組用于調(diào)控電壓的耦合電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述恒壓控制信號(hào)處理模塊由PNP型三極管和兩個(gè)電阻組成，其中PNP型三極管集電極依次連接第一電阻和第二電阻后接地，第二電阻兩端分別與充電器的恒壓控制信號(hào)輸入端ロ的正負(fù)極線路連接，PNP型三極管發(fā)射極與串聯(lián)電池中任ー節(jié)單體電池正極線路連接，PNP型三極管基極與充電控制信號(hào)線路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述串聯(lián)電池中任一節(jié)單體電池為第四節(jié)電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第四節(jié)電池電壓為 12V-15. 6V。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，主要由鋰離子電池組和充電器的充電輸出端口線路連接，還包括恒壓控制信號(hào)輸入端口和恒壓控制信號(hào)處理模塊，所述恒壓控制信號(hào)輸入端口位于充電器的殼體一側(cè)，與充電器的單片機(jī)線路連接，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊與該恒壓控制信號(hào)輸入端口并聯(lián)，所述恒壓控制信號(hào)處理模塊為一組用于調(diào)控電壓的耦合電路；所述新型鋰離子電池保護(hù)板結(jié)構(gòu)，有效的避免了電池組電壓繼續(xù)升高造成的串聯(lián)電池過充電現(xiàn)象的發(fā)生，在改善充電效果的同時(shí)大大提高了電池組的安全性和循環(huán)性能，從而解決了鋰離子電池與充電器配合使用過程中充電容量與電池組安全性能和循環(huán)性能不能兼顧的問題，適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)的需要。
文檔編號(hào)H02H7/18GK202455046SQ20122004897
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者于申軍, 劉彩秋 申請(qǐng)人:杭州萬(wàn)好萬(wàn)家動(dòng)力電池有限公司