專利名稱：充電器、放電保護(hù)裝置、控制器、充放電保護(hù)裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)，具體而言，涉及電壓采樣裝置、充電保護(hù)裝置、充電器、放電 保護(hù)裝置、控制器、充放電保護(hù)裝置及充放電保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，鋰電池組的使用越來(lái)越普遍，尤其適合于使用在電動(dòng)車上。在鋰電池組的使 用中存在的主要問(wèn)題之一就是，由于故障或其他原因，使得鋰電池組中的某一節(jié)或幾節(jié)電 池的不均衡導(dǎo)致鋰電池組的性能下降，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致鋰電池組崩潰。當(dāng)前針對(duì)該問(wèn)題存 在一些保護(hù)方法或系統(tǒng)，但往往都具有以下缺點(diǎn)是
1)、在鋰電池組放電過(guò)程中，如果出現(xiàn)了鋰電池需要保護(hù)的情況，電動(dòng)車就會(huì)停止 運(yùn)行以保護(hù)電池。但是，很難判斷是由于鋰電池組總電壓下降到控制器的欠壓值而由控制 器保護(hù)的，還是由于電池中單節(jié)電池電壓過(guò)低而通過(guò)充放電保護(hù)板來(lái)保護(hù)的。如果是控制 器由于電池組欠壓而進(jìn)行的保護(hù)，這是正常保護(hù)(電池?zé)o故障)，如果是充放電保護(hù)板對(duì)電 池組進(jìn)行保護(hù)，就是電池故障保護(hù)，這時(shí)應(yīng)該給予用戶指示，告知用戶電池產(chǎn)生故障，提醒 用戶及時(shí)去維護(hù)電池。
2)、現(xiàn)有的鋰電池保護(hù)系統(tǒng)在電池組放電過(guò)程中都是通過(guò)控制充放電保護(hù)板自身 上的MOS (Metal-Oxide-Semiconductor,金屬-氧化物-半導(dǎo)體)管的通斷來(lái)對(duì)鋰電池組的 放電過(guò)程進(jìn)行保護(hù)的。這就存在一個(gè)問(wèn)題因?yàn)橐⒙?lián)幾個(gè)MOS管導(dǎo)致充放電保護(hù)板的成 本上升，同時(shí)還造成了散熱問(wèn)題。如果充放電保護(hù)板中并聯(lián)的MOS管少，成本雖然低了，但 是在大電流放電時(shí)，MOS管發(fā)熱量會(huì)很大，對(duì)散熱要求就要高；要想減少發(fā)熱，只能使用大 量的MOS管，這就導(dǎo)致成本就要上升。
3)、另外，在充電過(guò)程中，我們也需要進(jìn)行故障指示，提示用戶及時(shí)維修電池組。而 現(xiàn)有的充放電保護(hù)板不存在此功能。
因此，需要一種對(duì)電池組進(jìn)行充放電保護(hù)的方式，及時(shí)地在電池組由于故障等因 素造成某一節(jié)或幾節(jié)電池的容量不均衡時(shí)，對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)，能夠即時(shí)提醒用戶，以 便于用戶盡快對(duì)電池進(jìn)行維修。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種對(duì)電池組進(jìn)行充放電保護(hù)的方式，及 時(shí)地在電池組由于故障等因素造成某一節(jié)或幾節(jié)電池的容量不均衡時(shí)，對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)， 同時(shí)，能夠即時(shí)提醒用戶，以便于用戶盡快對(duì)電池進(jìn)行維修。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種電壓采樣裝置，可以包括多個(gè)電壓比較模塊，連接至 電池組，其中，每個(gè)電壓比較模塊一一對(duì)應(yīng)地連接至電池組中的每個(gè)電池，并在每個(gè)電池的 電壓高于預(yù)定最高值時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓信號(hào)，將過(guò)壓信號(hào)發(fā)送至過(guò)欠壓輸出模塊，在每個(gè)電池的 電壓低于預(yù)定最低值時(shí)產(chǎn)生欠壓信號(hào)，并將欠壓信號(hào)發(fā)送至過(guò)欠壓輸出模塊；過(guò)欠壓輸出 模塊，連接至多個(gè)電壓比較模塊，在接收到來(lái)自任一電壓比較模塊的過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)時(shí)，將接收到的過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)發(fā)送至外部。通過(guò)該技術(shù)方案，可以在任一節(jié)電池或幾 節(jié)電池出現(xiàn)電壓異常時(shí)，及時(shí)地檢測(cè)到異常狀況的產(chǎn)生。
本發(fā)明還提供一種充電保護(hù)裝置，可以包括開(kāi)關(guān)模塊，連接至電池組及充電器， 電池組和充電器通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊形成充電回路；控制模塊，連接至開(kāi)關(guān)模塊及電壓采樣裝置， 電壓采樣裝置可以在電池組中的任一電池的電壓高于預(yù)定最高值時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓信號(hào)，控制模 塊接收到過(guò)壓信號(hào)后，發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)模塊，開(kāi)關(guān)模塊根據(jù)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)斷開(kāi)充 電回路。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，控制模塊接收到電壓采樣裝置發(fā)送的過(guò)壓信號(hào)后，可 以發(fā)送過(guò)壓控制信號(hào)至充電器。通過(guò)該技術(shù)方案，充電保護(hù)裝置可與充電器通信，及時(shí)通知 充電器過(guò)壓情況的產(chǎn)生。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述充電保護(hù)裝置在接收到所述過(guò)壓信號(hào)時(shí)開(kāi)始工 作，控制模塊還接收充電器發(fā)送的電源控制信號(hào)，并在接收到電源控制信號(hào)時(shí)使充電保護(hù) 裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，使充電保護(hù)裝置只在出現(xiàn)電池過(guò)壓情況的期間進(jìn)行工作， 可以進(jìn)一步減少對(duì)電池組電能的消耗。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)模塊為MOS開(kāi)關(guān)橋電路。
本發(fā)明還提供一種充電器，可以包括控制模塊，連接至充電保護(hù)裝置，接收到來(lái) 自充電保護(hù)裝置的過(guò)壓控制信號(hào)后，可以發(fā)送電源控制信號(hào)至充電保護(hù)裝置，使充電保護(hù) 裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，充電器與充電保護(hù)裝置通信，在充電保護(hù)裝置提示過(guò)壓情 況產(chǎn)生后，即可令其停止工作以節(jié)省電池組的電能。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，控制模塊還可以連接至充電故障顯示裝置，控制模塊 接收到過(guò)壓控制信號(hào)后，還發(fā)送充電故障顯示信號(hào)至充電故障顯示裝置，使充電故障顯示 裝置根據(jù)充電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。通過(guò)該技術(shù)方案，充電器可將充電故障及時(shí)顯示給 用戶。充電故障顯示裝置可以設(shè)置在充電器上，或者集成到充電器中。
本發(fā)明還提供一種充電器，可以包括控制模塊，連接至充電保護(hù)裝置及故障顯示 裝置，控制模塊接收到來(lái)自充電保護(hù)裝置的過(guò)壓控制信號(hào)后，發(fā)送充電故障顯示信號(hào)至充 電故障顯示裝置，使充電故障顯示裝置根據(jù)充電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。
本發(fā)明還提供一種放電保護(hù)裝置，可以包括控制模塊，連接至控制器及電壓采樣 裝置，控制器連接的負(fù)載與電池組形成放電回路，電壓采樣裝置在電池組中的任一電池的 電壓低于預(yù)定最低值時(shí)產(chǎn)生欠壓信號(hào)，控制模塊接收到欠壓信號(hào)時(shí)，發(fā)送欠壓控制信號(hào)至 控制器，使控制器斷開(kāi)放電回路。通過(guò)該技術(shù)方案，放電保護(hù)裝置與負(fù)載的控制器通信，通 過(guò)控制器來(lái)使負(fù)載停止工作，同時(shí)可以減少放電保護(hù)裝置中的開(kāi)關(guān)電路的設(shè)置，既控制了 成本，也減少了大電流散熱問(wèn)題。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述放電保護(hù)裝置在接收到所述欠壓信號(hào)時(shí)開(kāi)始工 作，控制模塊還可以接收控制器發(fā)送的電源控制信號(hào)，并在接收到電源控制信號(hào)時(shí)使放電 保護(hù)裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，使所述放電保護(hù)裝置只在電池組出現(xiàn)電池欠壓情況 的期間工作，可進(jìn)一步節(jié)省對(duì)電池組電能的消耗。
本發(fā)明還提供一種控制器，可以包括控制模塊，連接至放電保護(hù)裝置，接收到來(lái) 自放電保護(hù)裝置的欠壓控制信號(hào)后，發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)模塊；開(kāi)關(guān)模塊，連接至負(fù)載 及電池組，負(fù)載及電池組通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊形成放電回路，開(kāi)關(guān)模塊根據(jù)接收到的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)斷開(kāi)放電回路。通過(guò)該技術(shù)方案，控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊能夠在電池組出現(xiàn)欠壓故障時(shí)及 時(shí)停止負(fù)載的工作。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，控制模塊在接收到欠壓控制信號(hào)后，還可以發(fā)送電源 控制信號(hào)至放電保護(hù)裝置，使放電保護(hù)裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，可以進(jìn)一步節(jié)省電 池組的電能。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，負(fù)載可以為無(wú)刷直流電機(jī)，開(kāi)關(guān)模塊可以為三相MOS 開(kāi)關(guān)橋電路，控制模塊可以通過(guò)MOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至三相MOS開(kāi)關(guān)橋電路。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，控制模塊還可以連接至放電故障顯示裝置，控制模塊 接收到欠壓控制信號(hào)后，還發(fā)送放電故障顯示信號(hào)至放電故障顯示裝置，使放電故障顯示 裝置根據(jù)放電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。通過(guò)該技術(shù)方案，控制器可將放電故障及時(shí)顯示給 用戶。放電故障顯示裝置可以設(shè)置在控制器上，或集成到控制器中。
本發(fā)明還提供一種充放電保護(hù)裝置，可以包括上述的充電保護(hù)裝置和放電保護(hù) 裝置。在充放電保護(hù)裝置，通過(guò)同一控制模塊同時(shí)對(duì)過(guò)壓信號(hào)和欠壓信號(hào)進(jìn)行不同的處理。
本發(fā)明還提供一種充放電保護(hù)系統(tǒng)，可以包括上述的充電器、控制器以及充放電 保護(hù)裝置。通過(guò)具備通信的功能的充電器、控制器、充放電保護(hù)裝置，有效地對(duì)電池組的電 壓異常進(jìn)行控制。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還可以包括上述的電壓采樣裝置，以及充電故障顯 示裝置和放電故障顯示裝置。
通過(guò)上述技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)電壓采樣裝置、充電保護(hù)裝置、充電器、放電保護(hù)裝 置、控制器、充放電保護(hù)裝置、充放電保護(hù)系統(tǒng)，能夠通過(guò)對(duì)電池組中某一節(jié)或幾節(jié)電池的 電壓異常的檢測(cè)，來(lái)防止電壓異常可能給電池組帶來(lái)的損害，同時(shí)能夠及時(shí)提醒用戶以修 復(fù)電池，且使得充放電保護(hù)裝置的成本降低，散熱更好。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的電壓采樣裝置的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的充電保護(hù)裝置的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的充電器的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的充電器的示意圖5是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的放電保護(hù)裝置的示意圖6是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的控制器的示意圖7是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的充放電保護(hù)裝置的示意圖8是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的充放電保護(hù)系統(tǒng)的示意圖9是根據(jù)本發(fā)明的--個(gè)實(shí)施例的充放電保護(hù)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開(kāi)的具體實(shí) 施例的限制。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電壓采樣裝置的示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種電壓采樣裝置100，可以包括多個(gè)電壓比較模塊 102，連接至電池組，其中，每個(gè)電壓比較模塊102 —一對(duì)應(yīng)地連接至電池組中的每個(gè)電池， 并在每個(gè)電池的電壓高于預(yù)定最高值時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓信號(hào)，將過(guò)壓信號(hào)發(fā)送至過(guò)欠壓輸出模塊 104，在每個(gè)電池的電壓低于預(yù)定最低值時(shí)產(chǎn)生欠壓信號(hào)，并將欠壓信號(hào)發(fā)送至過(guò)欠壓輸出 模塊104 ；過(guò)欠壓輸出模塊104，連接至多個(gè)電壓比較模塊102，在接收到來(lái)自任一電壓比較 模塊102的過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)時(shí)，將接收到的過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)發(fā)送至外部。電壓采 樣裝置100可以通過(guò)總線方式輸出過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)。通過(guò)該技術(shù)方案，可以在任一節(jié) 電池或幾節(jié)電池出現(xiàn)電壓異常時(shí)，及時(shí)地檢測(cè)到異常狀況的產(chǎn)生。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的充電保護(hù)裝置的示意圖。
如圖2所示，本發(fā)明提供一種充電保護(hù)裝置200，可以包括開(kāi)關(guān)模塊202，連接至 電池組及充電器，電池組和充電器通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊202形成充電回路；控制模塊204，連接至 開(kāi)關(guān)模塊202及電壓采樣裝置，電壓采樣裝置可以在電池組中的任一電池的電壓高于預(yù)定 最高值時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓信號(hào)，控制模塊204接收到過(guò)壓信號(hào)后，發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)模塊 202，開(kāi)關(guān)模塊202根據(jù)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)斷開(kāi)充電回路。
在上述技術(shù)方案中，控制模塊204接收到電壓采樣裝置發(fā)送的過(guò)壓信號(hào)后，可以 發(fā)送過(guò)壓控制信號(hào)至充電器。通過(guò)該技術(shù)方案，充電保護(hù)裝置可與充電器通信，及時(shí)通知充 電器過(guò)壓情況的產(chǎn)生。
在上述技術(shù)方案中，所述充電保護(hù)裝置200在接收到所述過(guò)壓信號(hào)時(shí)開(kāi)始工作， 控制模塊204還接收充電器發(fā)送的電源控制信號(hào)，并在接收到電源控制信號(hào)時(shí)使充電保護(hù) 裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，使充電保護(hù)裝置200只在出現(xiàn)電池過(guò)壓情況的期間進(jìn)行 工作，可以進(jìn)一步減少對(duì)電池組電能的消耗。
在上述技術(shù)方案中，開(kāi)關(guān)模塊202為MOS開(kāi)關(guān)橋電路?？刂颇K204通過(guò)總線接 收過(guò)壓信號(hào)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的充電器的示意圖。
如圖3所示，本發(fā)明提供一種充電器300，可以包括控制模塊302，連接至充電保 護(hù)裝置，接收到來(lái)自充電保護(hù)裝置的過(guò)壓控制信號(hào)后，可以發(fā)送電源控制信號(hào)至充電保護(hù) 裝置，使充電保護(hù)裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，充電器300與充電保護(hù)裝置通信，在充 電保護(hù)裝置提示過(guò)壓情況產(chǎn)生后，即可令其停止工作以節(jié)省電池組的電能。
在上述技術(shù)方案中，控制模塊302還可以連接至充電故障顯示裝置，控制模塊接 收到過(guò)壓控制信號(hào)后，還發(fā)送充電故障顯示信號(hào)至充電故障顯示裝置，使充電故障顯示裝 置根據(jù)充電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。通過(guò)該技術(shù)方案，充電器可將充電故障及時(shí)顯示給用 戶。充電故障顯示裝置可以設(shè)置在充電器上，或者集成到充電器中。
在可選情況下，控制模塊302還隨時(shí)輸出電池的正常充電狀態(tài)指示。控制模塊302 還通過(guò)電壓電流控制回路來(lái)獲取交流電進(jìn)行整流，使用整流得到的直流電對(duì)電池組進(jìn)行充電。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的充電器的示意圖。
如圖4所示，本發(fā)明還提供一種充電器400，可以包括控制模塊402，連接至充電 保護(hù)裝置及故障顯示裝置，控制模塊402接收到來(lái)自充電保護(hù)裝置的過(guò)壓控制信號(hào)后，發(fā) 送充電故障顯示信號(hào)至充電故障顯示裝置，使充電故障顯示裝置根據(jù)充電故障顯示信號(hào)進(jìn) 行顯示。充電故障顯示裝置也可以設(shè)置在充電器400上或集成到充電器400中。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的放電保護(hù)裝置的示意圖。
如圖5所示，本發(fā)明還提供一種放電保護(hù)裝置500，可以包括控制模塊502，連接 至控制器及電壓采樣裝置，控制器連接的負(fù)載與電池組形成放電回路，電壓采樣裝置在電 池組中的任一電池的電壓低于預(yù)定最低值時(shí)產(chǎn)生欠壓信號(hào)，控制模塊接收到欠壓信號(hào)時(shí)， 發(fā)送欠壓控制信號(hào)至控制器，使控制器斷開(kāi)放電回路。通過(guò)該技術(shù)方案，放電保護(hù)裝置500 與負(fù)載的控制器通信，通過(guò)控制器來(lái)使負(fù)載停止工作，同時(shí)可以減少放電保護(hù)裝置中的開(kāi) 關(guān)電路的設(shè)置，既控制了成本，也減少了大電流散熱問(wèn)題。
在上述技術(shù)方案中，所述放電保護(hù)裝置500在接收到所述欠壓信號(hào)時(shí)開(kāi)始工作， 控制模塊502還可以接收控制器發(fā)送的電源控制信號(hào)，并在接收到電源控制信號(hào)時(shí)使放電 保護(hù)裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，使所述放電保護(hù)裝置只在電池組出現(xiàn)電池欠壓情況 的期間工作，可進(jìn)一步節(jié)省對(duì)電池組電能的消耗。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制器的示意圖。
如圖6所示，本發(fā)明還提供一種控制器600，可以包括控制模塊602，連接至放 電保護(hù)裝置，接收到來(lái)自放電保護(hù)裝置的欠壓控制信號(hào)后，發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)模塊 604 ；開(kāi)關(guān)模塊604，連接至負(fù)載及電池組，負(fù)載及電池組通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊604形成放電回路， 開(kāi)關(guān)模塊根據(jù)接收到的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)斷開(kāi)放電回路。通過(guò)該技術(shù)方案，控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)模 塊604能夠在電池組出現(xiàn)欠壓故障時(shí)及時(shí)停止負(fù)載的工作。
在上述技術(shù)方案中，控制模塊604在接收到欠壓控制信號(hào)后，還可以發(fā)送電源控 制信號(hào)至放電保護(hù)裝置，使放電保護(hù)裝置停止工作。通過(guò)該技術(shù)方案，可以進(jìn)一步節(jié)省電池 組的電能。
在上述技術(shù)方案中，負(fù)載可以為無(wú)刷直流電機(jī)，開(kāi)關(guān)模塊604可以為三相MOS開(kāi)關(guān) 橋電路，控制模塊可以通過(guò)MOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至三相MOS開(kāi)關(guān)橋電路。
在上述技術(shù)方案中，控制模塊602還可以連接至放電故障顯示裝置，控制模塊602 接收到欠壓控制信號(hào)后，還發(fā)送放電故障顯示信號(hào)至放電故障顯示裝置，使放電故障顯示 裝置根據(jù)放電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。通過(guò)該技術(shù)方案，控制器可將放電故障及時(shí)顯示給 用戶。放電故障顯示裝置可以設(shè)置在控制器600上，或集成到控制器600中?？刂颇K602 還可以針對(duì)負(fù)載的正常工作狀況進(jìn)行多種狀態(tài)顯示。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的充放電保護(hù)裝置的示意圖。
如圖7所示，本發(fā)明還提供一種充放電保護(hù)裝置，可以包括上述的充電保護(hù)裝 置和放電保護(hù)裝置。在充放電保護(hù)裝置，通過(guò)控制模塊704同時(shí)對(duì)過(guò)壓信號(hào)和欠壓信號(hào)進(jìn) 行不同的處理，在接收到過(guò)壓信號(hào)時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)模塊702切斷充電回路，并發(fā)送過(guò)壓控制信 號(hào)通知充電器，在接收到欠壓信號(hào)時(shí)，發(fā)送欠壓控制信號(hào)通知控制器，由控制器切斷放電回 路。同時(shí)，控制模塊704在接收到充電器和控制器的電源控制信號(hào)時(shí)，自動(dòng)使充放電保護(hù)裝 置停止運(yùn)行，以節(jié)省電能。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的充放電保護(hù)系統(tǒng)的示意圖。
如圖8所示，本發(fā)明還提供一種充放電保護(hù)系統(tǒng)，可以包括上述的充電器804、控 制器806以及充放電保護(hù)裝置802。通過(guò)具備通信的功能的充電器804、控制器806、充放電 保護(hù)裝置802，可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)電池電壓的異常，有效地對(duì)電池組的電壓異常進(jìn)行控制。
在上述技術(shù)方案中，還可以包括上述的電壓采樣裝置808，以及充電故障顯示裝 置(未示出)和放電故障顯示裝置(未示出)。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的充放電保護(hù)系統(tǒng)的示意圖。
如圖9所示，為應(yīng)用于電動(dòng)車的充放電保護(hù)系統(tǒng)的示意圖。
在給電動(dòng)車的鋰電池組902的充電過(guò)程中首先由鋰電池包內(nèi)的電壓采樣裝置 (未示出)對(duì)電池組902中的每節(jié)電池進(jìn)行電壓采樣，當(dāng)電池單節(jié)電壓過(guò)高時(shí)，電壓采樣裝 置發(fā)出過(guò)壓信號(hào)k3給充放電保護(hù)裝置904，充放電保護(hù)裝置904中的單片機(jī)(控制模塊) 接收到過(guò)壓信號(hào)k3后，一方面發(fā)出通過(guò)關(guān)閉自身的MOS管(開(kāi)關(guān)模塊)來(lái)切斷鋰電池組 902的充電回路(由鋰電池組902通過(guò)充放電保護(hù)裝置904中的MOS管與充電器906連接 形成)，另一方面發(fā)送過(guò)壓控制信號(hào)k2給充電器906，再由充電器906發(fā)出充電故障顯示信 號(hào)M給充電故障顯示裝置908，來(lái)顯示電池故障(可通過(guò)指示燈、顯示器、聲音警報(bào)等多種 方式來(lái)進(jìn)行顯示)，提示用戶及時(shí)維修電池。同時(shí)充電器906也發(fā)出電源控制信號(hào)kl給充 放電保護(hù)裝置904，將充放電保護(hù)裝置904的電源切斷，不消耗鋰電池組902的電能。
在鋰電池組902的放電過(guò)程中首先由電壓采樣裝置采樣鋰電池組902中的單節(jié) 電池的電壓，當(dāng)電池單節(jié)電壓過(guò)低時(shí)，發(fā)出欠壓信號(hào)k3給充放電保護(hù)裝置904，充放電保護(hù) 裝置904中的單片機(jī)(控制模塊)接收到欠壓信號(hào)k3后，發(fā)送欠壓控制信號(hào)k4給控制器 910，通過(guò)控制器910關(guān)閉自身的MOS管來(lái)切斷放電回路(放電回路由鋰電池組902通過(guò)控 制器910中的MOS管與負(fù)載912連接形成，負(fù)載912為電動(dòng)車中的電機(jī))；同時(shí)控制器910 再發(fā)出放電故障指示信號(hào)M給充電故障顯示裝置914 (可通過(guò)指示燈、顯示器、聲音警報(bào)等 多種方式來(lái)進(jìn)行顯示)，來(lái)顯示電池放電故障，提示用戶及時(shí)維修電池。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn)
1、在電池組的某一節(jié)或某幾節(jié)電池電壓異常(過(guò)高或過(guò)低)時(shí)進(jìn)行故障指示，提 醒用戶及時(shí)維修電池。
2、充放電保護(hù)裝置與控制器實(shí)現(xiàn)通信，當(dāng)故障發(fā)生后，充放電保護(hù)裝置發(fā)出欠壓 控制信號(hào)給控制器，當(dāng)控制器接收到欠壓控制信號(hào)信號(hào)后，控制器發(fā)出命令，通過(guò)自身mos 管將放電總回路切斷。
3、充放電保護(hù)裝置與控制器實(shí)現(xiàn)通信，使控制器發(fā)出放電故障顯示信號(hào)給儀表板 上的故障指示燈(放電故障顯示裝置)。
4、充放電保護(hù)裝置與充電器實(shí)現(xiàn)通信，在充電器上設(shè)置故障指示燈。
5、充放電保護(hù)裝置與充電器實(shí)現(xiàn)通信，充電器發(fā)出電源控制信號(hào)給充放電保護(hù)裝 置，使得充放電保護(hù)裝置停止工作，在電池故障發(fā)生后不耗電。
6、在產(chǎn)生電壓異常時(shí)才啟動(dòng)充放電保護(hù)裝置的控制模塊(單片機(jī))，可以使得充 放電保護(hù)裝置的功耗降到最低。
7、電池放電時(shí)故障時(shí)是通過(guò)控制器切斷放電回路，而不是通過(guò)充放電保護(hù)裝置切 斷放電回路，減少了充放電保護(hù)裝置上的mos管，即減少了成本，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)電池故障報(bào)警 提供了條件——通過(guò)控制器發(fā)送故障信號(hào)給儀表盤(pán)，以顯示故障。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。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、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
1.一種電壓采樣裝置，其特征在于，包括多個(gè)電壓比較模塊，連接至電池組，其中，每個(gè)電壓比較模塊一一對(duì)應(yīng)地連接至所述電 池組中的每個(gè)電池，并在所述每個(gè)電池的電壓高于預(yù)定最高值時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓信號(hào)，將所述過(guò) 壓信號(hào)發(fā)送至過(guò)欠壓輸出模塊，在所述每個(gè)電池的電壓低于預(yù)定最低值時(shí)產(chǎn)生欠壓信號(hào)， 并將所述欠壓信號(hào)發(fā)送至所述過(guò)欠壓輸出模塊；所述過(guò)欠壓輸出模塊，連接至所述多個(gè)電壓比較模塊，在接收到來(lái)自任一電壓比較模 塊的過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)時(shí)，將接收到的所述過(guò)壓信號(hào)或所述欠壓信號(hào)發(fā)送至外部。
2.一種充電保護(hù)裝置，其特征在于，包括開(kāi)關(guān)模塊，連接至電池組及充電器，所述電池組和所述充電器通過(guò)所述開(kāi)關(guān)模塊形成 充電回路；控制模塊，連接至所述開(kāi)關(guān)模塊及電壓采樣裝置，所述電壓采樣裝置在所述電池組中 的任一電池的電壓高于預(yù)定最高值時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓信號(hào)，所述控制模塊接收到所述過(guò)壓信號(hào) 后，發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至所述開(kāi)關(guān)模塊，所述開(kāi)關(guān)模塊根據(jù)所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)斷開(kāi)所述充 電回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電保護(hù)裝置，其特征在于，所述控制模塊接收到所述電壓 采樣裝置發(fā)送的過(guò)壓信號(hào)后，發(fā)送過(guò)壓控制信號(hào)至所述充電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電保護(hù)裝置，其特征在于，所述充電保護(hù)裝置在接收到所 述過(guò)壓信號(hào)時(shí)開(kāi)始工作，所述控制模塊還接收所述充電器發(fā)送的電源控制信號(hào)，并在接收 到所述電源控制信號(hào)時(shí)使所述充電保護(hù)裝置停止工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的充電保護(hù)裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)模塊為 MOS開(kāi)關(guān)橋電路。
6.一種充電器，其特征在于，包括控制模塊，連接至充電保護(hù)裝置，接收到來(lái)自所述充電保護(hù)裝置的過(guò)壓控制信號(hào)后，發(fā) 送電源控制信號(hào)至所述充電保護(hù)裝置，使所述充電保護(hù)裝置停止工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電器，其特征在于，所述控制模塊還連接至充電故障顯示 裝置，所述控制模塊接收到所述過(guò)壓控制信號(hào)后，還發(fā)送充電故障顯示信號(hào)至所述充電故 障顯示裝置，使所述充電故障顯示裝置根據(jù)所述充電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。
8.一種充電器，其特征在于，包括控制模塊，連接至充電保護(hù)裝置及故障顯示裝置，所述控制模塊接收到來(lái)自所述充電 保護(hù)裝置的過(guò)壓控制信號(hào)后，發(fā)送充電故障顯示信號(hào)至所述充電故障顯示裝置，使所述充 電故障顯示裝置根據(jù)所述充電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。
9.一種放電保護(hù)裝置，其特征在于，包括控制模塊，連接至控制器及電壓采樣裝置，所述控制器連接的負(fù)載與電池組形成放電 回路，所述電壓采樣裝置在所述電池組中的任一電池的電壓低于預(yù)定最低值時(shí)產(chǎn)生欠壓信 號(hào)，所述控制模塊接收到欠壓信號(hào)時(shí)，發(fā)送欠壓控制信號(hào)至控制器，使所述控制器斷開(kāi)所述 放電回路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述放電保護(hù)裝置在接收到所 述欠壓信號(hào)時(shí)開(kāi)始工作，所述控制模塊還接收所述控制器發(fā)送的電源控制信號(hào)，并在接收 到所述電源控制信號(hào)時(shí)使所述放電保護(hù)裝置停止工作。
11.一種控制器，其特征在于，包括控制模塊，連接至放電保護(hù)裝置，接收到來(lái)自所述放電保護(hù)裝置的欠壓控制信號(hào)后，發(fā) 送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)模塊；所述開(kāi)關(guān)模塊，連接至負(fù)載及電池組，所述負(fù)載及所述電池組通過(guò)所述開(kāi)關(guān)模塊形成 放電回路，所述開(kāi)關(guān)模塊根據(jù)接收到的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)斷開(kāi)所述放電回路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，所述控制模塊在接收到所述欠壓控 制信號(hào)后，還發(fā)送電源控制信號(hào)至所述放電保護(hù)裝置，使所述放電保護(hù)裝置停止工作。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，所述負(fù)載為無(wú)刷直流電機(jī)，所述開(kāi)關(guān) 模塊為三相MOS開(kāi)關(guān)橋電路，所述控制模塊通過(guò)MOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào) 至所述三相MOS開(kāi)關(guān)橋電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的控制器，其特征在于，所述控制模塊還連接 至放電故障顯示裝置，所述控制模塊接收到所述欠壓控制信號(hào)后，還發(fā)送放電故障顯示信 號(hào)至所述放電故障顯示裝置，使所述放電故障顯示裝置根據(jù)所述放電故障顯示信號(hào)進(jìn)行顯示。
15.一種充放電保護(hù)裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的充電保 護(hù)裝置，以及權(quán)利要求9或10所述的放電保護(hù)裝置。
16.一種充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的充電器， 權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的控制器，以及權(quán)利要求15所述的充放電保護(hù)裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的充放電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，還包括權(quán)利要求1所述的電壓采樣裝置，充電故障顯示裝置，放電故障顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電壓采樣裝置，包括多個(gè)電壓比較模塊，連接至電池組，其中，每個(gè)電壓比較模塊一一對(duì)應(yīng)地連接至電池組中的每個(gè)電池，并在每個(gè)電池的電壓高于預(yù)定最高值時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓信號(hào)，將過(guò)壓信號(hào)發(fā)送至過(guò)欠壓輸出模塊，在每個(gè)電池的電壓低于預(yù)定最低值時(shí)產(chǎn)生欠壓信號(hào)，并將欠壓信號(hào)發(fā)送至過(guò)欠壓輸出模塊；過(guò)欠壓輸出模塊，連接至多個(gè)電壓比較模塊，在接收到來(lái)自任一電壓比較模塊的過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)時(shí)，將接收到的過(guò)壓信號(hào)或欠壓信號(hào)發(fā)送至外部。本發(fā)明還提供了充電保護(hù)裝置、充電器、放電保護(hù)裝置、控制器、充放電保護(hù)裝置以及充放電保護(hù)系統(tǒng)。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以針對(duì)電池組的單節(jié)電池電壓異常情況對(duì)電池組進(jìn)行保護(hù)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102035187SQ20101055504
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者倪捷, 張芳勇, 盛專成, 胡繼紅, 陳文勝, 陳校校 申請(qǐng)人:浙江綠源電動(dòng)車有限公司