锂电池包关断失效的双重保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及锂电池包关断失效的双重保护电路。


背景技术：

2.目前锂电池管理系统中普遍使用mos管或者继电器作为充放电回路的开关器件，但在实际的使用中，充放电mos管容易被高压击穿而短路，继电器也有可能发生粘连而无法断开，或者它们的驱动电路发生元件失效导致锂电池包最终可能因为过充或者过放而损坏，甚至燃烧和爆炸。
3.目前针对该问题的主流措施是采用更高耐压的mos管，在mos管两端增加稳压管，或增加缓冲电路避免对mos管或者增加自杀式保险丝来阻止mos或者继电器失效造成更大的损坏等等。但采用的上述手段仍然是单保险方式，无论是驱动电路还是mos管或者继电器任一发生失效时仍会造成不可手动恢复的损坏，只能更换从而导致维护成本的增加。


技术实现要素：

4.本实用新型提出了锂电池包关断失效的双重保护电路，解决了现有锂电池管理系统中充放电回路的开关容易失效，导致锂电池包最终可能因为过充或者过放而损坏，甚至燃烧和爆炸的缺陷。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.锂电池包关断失效的双重保护电路，包括控制芯片；控制芯片依次电性连接有mos管驱动模块和mos管，控制芯片通过mos管驱动模块控制mos管的通断，从而用于控制锂电池包充放电电路的通断；控制芯片还依次电性连接有afe采样芯片和充放电电流检测模块，充放电电流检测模块用于获取锂电池包充放电电路的电流数据，afe采样芯片用于将电电流检测模块采集的电流信息反馈给控制芯片，以判断mos管控制是否失效；控制芯片电性连接有脱扣器控制模块，脱扣器控制模块包括脱扣器和控制脱扣器的脱扣器控制电路；还包括与脱扣器传动连接的断路器，mos管驱动模块或mos管失效时，控制芯片通过脱扣器模块中的脱扣器切断断路器。
7.进一步，所述脱扣器控制模块包括串联在正、负极之间的保险丝、脱扣器、二级管和瞬态抑制二级管i，瞬态抑制二级管i并联有用于驱动脱扣器的驱动mos管，驱动mos管的漏极与二级管的阴级电性连接，驱动mos管的源极与瞬态抑制二级管i的负极电性连接，驱动mos管的栅极电性连接有电阻i，电阻i与所述控制芯片电性连接，驱动mos管的栅极和源极之间还并联有电容、电阻ii和瞬态抑制二级管ii。
8.进一步，所述afe采样芯片还与所述mos管驱动模块电性连接，所述afe采样芯片与所述控制芯片一同用于向mos管驱动模块发送控制指令，保障其中一个发生异常时还有另一个可以发送指令。
9.进一步，所述控制芯片为mcu芯片。
10.本实用新型的有益效果：本实用新型正常时，可以通过控制芯片控制mos管的通
断，充放电电流检测模块实时获取锂电池包充放电电路的电流数据，当控制芯片控制mos管的切断后，充放电电流检测模块仍检测到电流时，控制芯片还可以通过脱扣器控制模块来断切断路器，达到双重保护的作用，以防止锂电池包因为过充或者过放而损坏，甚至燃烧和爆炸；当afe采样芯片与所述mos管驱动模块电性连接后，所述afe采样芯片与所述控制芯片一同用于通过mos管驱动模块控制mos管的通断，保障其中一个发生异常时还有另一个可以发送指令，实现多重保护。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为实施例1的电路连接框图；
13.图2为实施例1中脱扣器控制模块的电路图；
14.图3为实施例2的电路连接框图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.参照图1-2，锂电池包关断失效的双重保护电路，包括控制芯片1；控制芯片1依次电性连接有mos管驱动模块2和mos管3，控制芯片1通过mos管驱动模块2控制mos管3的通断，从而用于控制锂电池包充放电电路的通断；控制芯片1还依次电性连接有afe采样芯片4和充放电电流检测模块5，充放电电流检测模块5用于获取锂电池包充放电电路的电流数据，afe采样芯片4用于将电电流检测模块5采集的电流信息反馈给控制芯片1，以判断mos管3控制是否失效；控制芯片1电性连接有脱扣器控制模块6，脱扣器控制模块6包括脱扣器62和控制脱扣器62的脱扣器控制电路，还包括与脱扣器62传动连接的断路器7，mos管3失效时，控制芯片1通过脱扣器模块6中的脱扣器62切断断路器7。
17.进一步，所述脱扣器控制模6块包括串联在正、负极之间的保险丝61、脱扣器62、二级管63和瞬态抑制二级管i64，瞬态抑制二级管i64并联有用于驱动脱扣器62的驱动mos管65，驱动mos管65的漏极与二级管63的阴级电性连接，驱动mos管65的源极与瞬态抑制二级管i64的负极电性连接，驱动mos管65的栅极电性连接有电阻i66，电阻i66与所述控制芯片1电性连接，驱动mos管65的栅极和源极之间还并联有电容67、电阻ii68和瞬态抑制二级管ii69。
18.本实施例的工作原理：如充放电电流检测模块检测到过流发生时，通过afe采样芯片4向控制芯片1发送信息，控制芯片1控制mos管驱动模块2切断mos管3，或者电池包需要关断输出时，也通过控制芯片1控制mos管驱动模块2切断mos管3，充放电电流检测模块5还检测到电流数据时，表示mos管驱动模块2或mos管3失效，控制芯片1则通过另一路的脱扣器控
制模块6来断切断路器7，达到切断电路的目的，实现双重保护的作用，以防止锂电池包因为过充或者过放而损坏，甚至燃烧和爆炸。
19.实施例2
20.参照图3，本实施例与实施例1的区别在于：所述afe采样芯片4还与所述mos管驱动模块2电性连接，所述afe采样芯片4与所述控制芯片1一同用于向mos管驱动模块2发送控制指令，保障其中一个发生异常时还有另一个可以发送指令，实现多重保护。
21.具体的如当发生故障，比如过流发生时，控制芯片1会向mos管驱动模块2发出关断mos管3的指令(比如100ms延时)，afe采样芯片4也会向mos管驱动模块2发出(比如500ms延时)关断mos管2的指令，以保证其中一个因异常不能发出有效指令时，另一个也仍能发出有效指令。
22.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.锂电池包关断失效的双重保护电路，其特征在于：包括控制芯片；控制芯片依次电性连接有mos管驱动模块和mos管，控制芯片用于通过mos管驱动模块控制mos管的通断，从而用于控制锂电池包充放电电路的通断；控制芯片还依次电性连接有afe采样芯片和充放电电流检测模块，充放电电流检测模块用于获取锂电池包充放电电路的电流数据，afe采样芯片用于将电流检测模块采集的电流信息反馈给控制芯片；控制芯片电性连接有脱扣器控制模块，脱扣器控制模块包括脱扣器和控制脱扣器的脱扣器控制电路；还包括与脱扣器传动连接的断路器，mos管驱动模块或mos管失效时，控制芯片通过脱扣器模块中的脱扣器切断断路器。2.如权利要求1所述的锂电池包关断失效的双重保护电路，其特征在于：所述脱扣器控制模块包括串联在正、负极之间的保险丝、脱扣器、二极管和瞬态抑制二极管i，瞬态抑制二极管i并联有用于驱动脱扣器的驱动mos管，驱动mos管的漏极与二极管的阴级电性连接，驱动mos管的源极与瞬态抑制二极管i的负极电性连接，驱动mos管的栅极电性连接有电阻i，电阻i与所述控制芯片电性连接，驱动mos管的栅极和源极之间还并联有电容、电阻ii和瞬态抑制二极管ii。3.如权利要求1或2中所述的锂电池包关断失效的双重保护电路，其特征在于：所述afe采样芯片还与所述mos管驱动模块电性连接，所述afe采样芯片与所述控制芯片一同用于向mos管驱动模块发送控制指令，保障其中一个发生异常时还有另一个可以发送指令。4.如权利要求3所述的锂电池包关断失效的双重保护电路，其特征在于：所述控制芯片为mcu芯片。

技术总结
本实用新型提出了锂电池包关断失效的双重保护电路，涉及锂电池技术领域；解决了现有锂电池管理系统中充放电回路的开关容易失效，导致锂电池包最终可能因为过充或者过放而损坏，甚至燃烧和爆炸的缺陷；本实用新型包括控制芯片，控制芯片依次电性连接有MOS管驱动模块和MOS管，控制芯片还依次电性连接有AFE采样芯片和充放电电流检测模块；控制芯片电性连接有脱扣器控制模块，脱扣器控制模块包括脱扣器和控制脱扣器的脱扣器控制电路，还包括与脱扣器传动连接的断路器。本实用新型采用多重保护措施，以防止锂电池包因为过充或者过放而损坏，甚至燃烧和爆炸。甚至燃烧和爆炸。甚至燃烧和爆炸。


技术研发人员：雷国雄 陈绍辉 曾俊鹏
受保护的技术使用者：宁德时代科士达科技有限公司
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2022/3/8