一種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置及保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于電池【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置，包括大型動(dòng)力鋰電池、電池管理系統(tǒng)、第一溫度檢測器件、第二溫度檢測器件、電流傳感器I、放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路，電池管理系統(tǒng)均與放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路相連接；所述放電保護(hù)線路與所述充電保護(hù)線路均連接在所述大型動(dòng)力鋰電池的正極和充電負(fù)極端之間；所述第一溫度檢測器件和第二溫度檢測器件均與所述電池管理系統(tǒng)相連接，電池管理系統(tǒng)檢測到第二溫度檢測器件或第一溫度檢測器件的溫度超過一定值時(shí)，控制所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路均接通。所述的大型動(dòng)力鋰電池的充放電保持裝置可以避免充電可放電時(shí)產(chǎn)生大量熱量造成器件的損壞或安全事故的發(fā)生。
【專利說明】—種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置及保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置及保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的大型動(dòng)力鋰電池在充電或放電的過程中二極管會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，大量熱量的產(chǎn)生會(huì)使二極管旁邊的元器件損壞或發(fā)生爆炸事故，造成嚴(yán)重?fù)p失。同時(shí)，大型動(dòng)力鋰電池在充放電時(shí)也不能很好地避免熱量的產(chǎn)生。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置及保護(hù)方法，旨在解決鋰電池在充放電時(shí)不能得到有效保護(hù)的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置，包括大型動(dòng)力鋰電池和電池管理系統(tǒng)，還包括第一溫度檢測器件、第二溫度檢測器件、電流傳感器1、放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路，所述電池管理系統(tǒng)均與電流傳感器1、所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路相連接；所述電流傳感器1、所述放電保護(hù)線路與所述充電保護(hù)線路均連接在所述大型動(dòng)力鋰電池的正極和充電負(fù)極端之間；
[0005]所述第一溫度檢測器件與所述電池管理系統(tǒng)相連接，用于檢測放電過程中所述放電保護(hù)線路的溫度；所述電池管理系統(tǒng)檢測到所述第一溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，且流過電流傳感器I的電流為放電電流，控制所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路；
[0006]所述第二溫度檢測器件與所述電池管理系統(tǒng)相連接，用于檢測充電過程中所述充電保護(hù)線路的溫度；所述電池管理系統(tǒng)檢測到所述第二溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，且流過電流傳感器I的電流為充電電流，控制所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路。
[0007]進(jìn)一步地，所述放電保護(hù)線路包括二極管Dl和第一繼電器，所述二極管Dl的陽極連接所述大型動(dòng)力鋰電池的正極，所述二極管Dl的陰極連接所述第一繼電器的開關(guān)S2的一端，所述第一繼電器中開關(guān)S2的另一端連接充電負(fù)極端；所述第一繼電器的線圈的一端連接所述電池管理系統(tǒng)，所述第一繼電器的線圈的另一端接地。
[0008]進(jìn)一步地，所述充電保護(hù)線路包括二極管D2和第二繼電器，所述二極管D2的陽極連接所述充電負(fù)極端，所述二極管D2的陰極連接所述第二繼電器的開關(guān)SI的一端；所述第二繼電器的開關(guān)SI的一端連接充電負(fù)極端，所述第二繼電器的開關(guān)SI的另一端連接所述大型動(dòng)力鋰電池的正極；所述第二繼電器的線圈的一端連接所述電池管理系統(tǒng)，所述第一繼電器的線圈的另一端接地。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一溫度檢測器件為熱敏電阻。
[0010]進(jìn)一步地，所述第二溫度檢測器件為熱敏電阻。[0011]采用如上所述的大型動(dòng)力鋰電池充放電保護(hù)裝置對動(dòng)力鋰電池進(jìn)行保護(hù)的方法，包括以下步驟:
[0012]步驟1:當(dāng)電流傳感器I檢測到有充電電流時(shí)，且檢測到第二溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路；
[0013]步驟2:在大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路時(shí)，且檢測到第二溫度檢測器件的溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，斷開所述放電保護(hù)線路，對動(dòng)力鋰電池進(jìn)行充電；
[0014]步驟3:當(dāng)電流傳感器I檢測到有放電電流時(shí)，且檢測到第一溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路；
[0015]步驟4:在大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路時(shí)，且檢測到第一溫度檢測器件的溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，斷開充電保護(hù)線路，使動(dòng)力鋰電池進(jìn)行放電。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟I后還包括:
[0017]步驟5:檢測到充電電流轉(zhuǎn)換為放電電流時(shí)，立即打開充電保護(hù)線路中第二繼電器的開關(guān)SI，同時(shí)把放電保護(hù)線路中的第一繼電器的開關(guān)S2閉合。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟3后還包括:
[0019]步驟6:檢測到放電電流轉(zhuǎn)換為充電電流時(shí)，立即打開放電保護(hù)線路中第一繼電器的開關(guān)S2，同時(shí)把充電保護(hù)線路中第二繼器的開關(guān)SI閉合。
[0020]進(jìn)一步地，所述步驟I和所述步驟3中的放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通時(shí)，第一繼電器的開關(guān)S2和第二繼電器的開關(guān)SI均處于閉合狀態(tài)。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:采用充放電保護(hù)器可以避免大型動(dòng)力鋰電池在充電或放電時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，同時(shí)能在產(chǎn)生的熱量達(dá)到一定量時(shí)使電流不通過元器件直接輸出或輸入。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置的實(shí)施例提供的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置的保護(hù)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]如圖1所示，為本發(fā)明一較佳的實(shí)施例，一種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置，包括大型動(dòng)力鋰電池101和電池管理系統(tǒng)102，還包括第一溫度檢測器件、第二溫度檢測器件(未在圖中標(biāo)示出來)、電流傳感器1106、放電保護(hù)線路103和充電保護(hù)線路，所述電池管理系統(tǒng)102均與電流傳感器1106、所述放電保護(hù)線路103和所述充電保護(hù)線路相連接；所述電流傳感器1106、所述放電保護(hù)線路103與所述充電保護(hù)線路均連接在所述大型動(dòng)力鋰電池的正極和充電負(fù)極端I之間。所述第一溫度檢測器件與所述電池管理系統(tǒng)102相連接，用于檢測放電過程中所述放電保護(hù)線路的溫度。所述電池管理系統(tǒng)102檢測到所述第一溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，且流過電流傳感器1106的電流為放電電流，控制所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路。所述第二溫度檢測器件與所述電池管理系統(tǒng)102相連接，用于檢測充電過程中所述充電保護(hù)線路的溫度。所述電池管理系統(tǒng)檢測到所述第二溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，且流過電流傳感器1106的電流為充電電流，控制所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端I之間直接形成通路。所述第一溫度檢測器件與放電保護(hù)線路在物理上緊密連接，但電氣性能上處于絕緣狀態(tài)。同樣，所述第二溫度檢測器件與充電保護(hù)線路在物理上緊密連接，但電氣性能上處于絕緣狀態(tài)。電池管理系統(tǒng)102 (Battery Management System,BMS)主要用于提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電的現(xiàn)象，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。
[0026]所述放電保護(hù)線路包括二極管Dl和第一繼電器105，所述二極管Dl的陽極連接所述大型動(dòng)力鋰電池101的正極，所述二極管Dl的陰極連接所述第一繼電器105的開關(guān)S2的一端，所述第一繼電器105中開關(guān)S2的另一端連接充電負(fù)極端I ;所述第一繼電器105的線圈的一端連接所述電池管理系統(tǒng)，所述第一繼電器的線圈的另一端接地。
[0027]所述充電保護(hù)線路包括二極管D2和第二繼電器104，所述二極管D2的陽極連接所述充電負(fù)極端，所述二極管D2的陰極連接所述第二繼電器104的開關(guān)SI的一端；所述第二繼電器104的開關(guān)SI的一端連接充電負(fù)極端I，所述第二繼電器104的開關(guān)SI的另一端連接所述大型動(dòng)力鋰電池101的正極；所述第二繼電器104的線圈的一端連接所述電池管理系統(tǒng)102，所述第一繼電器105的線圈的另一端接地。
[0028]所述第一溫度檢測器件和所述第二溫度檢測器件分別為熱敏電阻Rl和熱敏電阻R2，熱敏電阻Rl的兩端分別連接所述二極管Dl的兩端，熱敏電阻R2的兩端分別連接所述
二極管D2的兩端。
[0029]充電時(shí)，開關(guān)SI閉合，充電電流從二極管D2處流過，經(jīng)過閉合的開關(guān)SI和電流傳感器1106向大型鋰電池101充電。電流流過充電保護(hù)線路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量，由于熱敏電阻R2在物理上與二極管D2緊密連接，但在電氣性能上是絕緣的，當(dāng)充電保護(hù)線路產(chǎn)生熱量時(shí)熱敏電阻R2也會(huì)產(chǎn)生熱量，當(dāng)熱量達(dá)到一定值時(shí)，即達(dá)到配置的高溫保護(hù)值，熱敏電阻R2會(huì)控制第二繼電器105使開關(guān)S2閉合，此時(shí)充電電流直接流經(jīng)閉合的開關(guān)S2和開關(guān)SI向大型鋰電池101充電。當(dāng)熱敏電阻R2檢測到溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，控制開關(guān)S2斷開。當(dāng)電流傳感器1106檢測到電流方向由充電轉(zhuǎn)換為放電時(shí)，立即把開關(guān)SI打開，關(guān)閉開關(guān)S2。
[0030]放電時(shí)，開關(guān)S2閉合，放電電流從電流傳感器1106和二極管Dl處流過，經(jīng)過閉合的開關(guān)S2向與大型鋰電池101連接的設(shè)備進(jìn)行放電。電流流過放電保護(hù)線路時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，由于熱敏電阻R2在物理上與二極管Dl緊密連接，但在電氣性能上是絕緣的，當(dāng)放電保護(hù)線路產(chǎn)生熱量時(shí)熱敏電阻Rl也會(huì)產(chǎn)生熱量，當(dāng)熱量達(dá)到一定值時(shí)，即達(dá)到配置的高溫保護(hù)值，熱敏電阻Rl會(huì)控制第一繼電器104使開關(guān)SI閉合，此時(shí)放電電流直接流經(jīng)閉合的開關(guān)SI和開關(guān)S2向與大型鋰電池101相連接的設(shè)備進(jìn)行放電。當(dāng)熱敏電阻Rl檢測到溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，控制開關(guān)SI斷開。當(dāng)電流傳感器1106檢測到電流方向由放電轉(zhuǎn)換為充電時(shí)，立即把開關(guān)S2打開，關(guān)閉開關(guān)SI。
[0031]如圖2所示，采用上述的大型動(dòng)力鋰電池充放電保護(hù)裝置對動(dòng)力鋰電池進(jìn)行保護(hù)的方法，包括以下步驟:步驟1:當(dāng)電流傳感器1106檢測到有充電電流時(shí)，且檢測到第二溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路；步驟2:在大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路時(shí)，且檢測到第二溫度檢測器件的溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，斷開所述放電保護(hù)線路，對動(dòng)力鋰電池進(jìn)行充電；步驟3:當(dāng)電流傳感器1106檢測到有放電電流時(shí)，且檢測到第一溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路；步驟4:在大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路時(shí)，且檢測到第一溫度檢測器件的溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，斷開充電保護(hù)線路，使動(dòng)力鋰電池進(jìn)行放電。
[0032]所述步驟I和所述步驟3中的放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通時(shí)，第一繼電器105的開關(guān)S2和第二繼電器104的開關(guān)SI均處于閉合狀態(tài)。
[0033]所述步驟I后還包括:步驟5:檢測到充電電流轉(zhuǎn)換為放電電流時(shí)，立即打開充電保護(hù)線路中第二繼電器104的開關(guān)SI，同時(shí)把放電保護(hù)線路中的第一繼電器105的開關(guān)S2閉合。
[0034]所述步驟3后還包括:步驟6:檢測到放電電流轉(zhuǎn)換為充電電流時(shí)，立即打開放電保護(hù)線路中第一繼電器105的開關(guān)S2，同時(shí)把充電保護(hù)線路中的第二繼器104的開關(guān)SI閉
八
口 ο
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大型動(dòng)力鋰電池的充放電保護(hù)裝置，包括大型動(dòng)力鋰電池和電池管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一溫度檢測器件、第二溫度檢測器件、電流傳感器1、放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路，所述電池管理系統(tǒng)均與電流傳感器1、所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路相連接；所述電流傳感器1、所述放電保護(hù)線路與所述充電保護(hù)線路均連接在所述大型動(dòng)力鋰電池的正極和充電負(fù)極端之間； 所述第一溫度檢測器件與所述電池管理系統(tǒng)相連接，用于檢測放電過程中所述放電保護(hù)線路的溫度；所述電池管理系統(tǒng)檢測到所述第一溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，且流過電流傳感器I的電流為放電電流，控制所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路； 所述第二溫度檢測器件與所述電池管理系統(tǒng)相連接，用于檢測充電過程中所述充電保護(hù)線路的溫度；所述電池管理系統(tǒng)檢測到所述第二溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，且流過電流傳感器I的電流為充電電流，控制所述放電保護(hù)線路和所述充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述放電保護(hù)線路包括二極管Dl和第一繼電器，所述二極管Dl的陽極連接所述大型動(dòng)力鋰電池的正極，所述二極管Dl的陰極連接所述第一繼電器的開關(guān)S2的一端，所述第一繼電器中開關(guān)S2的另一端連接充電負(fù)極端；所述第一繼電器的線圈的一端連接所述電池管理系統(tǒng)，所述第一繼電器的線圈的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述充電保護(hù)線路包括二極管D2和第二繼電器，所述二極管D2的陽極連接所述充電負(fù)極端，所述二極管D2的陰極連接所述第二繼電器的開關(guān)SI的一端；所述第二繼電器的開關(guān)SI的一端連接充電負(fù)極端，所述第二繼電器的開關(guān)SI的另一端連接所述大型動(dòng)力鋰電池的正極；所述第二繼電器的線圈的一端連接所 述電池管理系統(tǒng)，所述第一繼電器的線圈的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述第一溫度檢測器件為熱敏電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述第二溫度檢測器件為熱敏電阻。
6.采用權(quán)利要求1至5任一所述的大型動(dòng)力鋰電池充放電保護(hù)裝置對動(dòng)力鋰電池進(jìn)行保護(hù)的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:當(dāng)電流傳感器I檢測到有充電電流時(shí)，且檢測到第二溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路； 步驟2:在大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路時(shí)，且檢測到第二溫度檢測器件的溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，斷開所述放電保護(hù)線路，對動(dòng)力鋰電池進(jìn)行充電； 步驟3:當(dāng)電流傳感器I檢測到有放電電流時(shí)，且檢測到第一溫度檢測器件的溫度達(dá)到配置的高溫保護(hù)值時(shí)，放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通，使大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路； 步驟4:在大型動(dòng)力鋰電池的正極與充電負(fù)極端之間直接形成通路時(shí)，且檢測到第一溫度檢測器件的溫度下降到配置的保護(hù)恢復(fù)值時(shí)，斷開充電保護(hù)線路，使動(dòng)力鋰電池進(jìn)行放電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大型動(dòng)力鋰電池充放電保護(hù)裝置的保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟I后還包括: 步驟5:檢測到充電電流轉(zhuǎn)換為放電電流時(shí)，立即打開充電保護(hù)線路中第二繼電器的開關(guān)SI，同時(shí)把放電保護(hù)線路中的第一繼電器的開關(guān)S2閉合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大型動(dòng)力鋰電池充放電保護(hù)裝置的保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟3后還包括: 步驟6:檢測到放電電流轉(zhuǎn)換為充電電流時(shí)，立即打開放電保護(hù)線路中第一繼電器的開關(guān)S2，同時(shí)把充電保護(hù)線路中第二繼器的開關(guān)SI閉合。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大型動(dòng)力鋰電池充放電保護(hù)裝置的保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟I和所述步驟3中的放電保護(hù)線路和充電保護(hù)線路均接通時(shí)，第一繼電器的開關(guān)S2和第二繼電器的開關(guān)SI均處于閉`合狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H02H7/18GK103825254SQ201410049345
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】劉剛 申請人:深圳市清友能源技術(shù)有限公司