專利名稱：一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板。
背景技術(shù)：
隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展，各種便攜式電子產(chǎn)品日益增多，因此為這些電 子產(chǎn)品提供動(dòng)力的電源也就有了越來越多的性能要求。在諸多電源產(chǎn)品中，鋰離子動(dòng)力電 池?fù)碛懈叩膬?chǔ)能、更長壽命，而且質(zhì)輕、環(huán)保，因此在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。目前，鋰離子動(dòng)力電池作為一種環(huán)保的新型能源，均為可重復(fù)使用的可充電電池； 其充電方法大致有兩種，即恒定電流充電和恒定電壓充電。在現(xiàn)有的充電設(shè)備中，其充電電 路大多采用恒定電流的充電方式。所謂恒定電流充電是指在充電過程中充電電流恒定不 變，隨著充電的進(jìn)行，活性物質(zhì)被恢復(fù)，電極反應(yīng)面積不斷縮小，電池的極化逐漸增高，從而 達(dá)到給鋰離子動(dòng)力電池充電的目的。在鋰離子動(dòng)力電池(或鋰離子動(dòng)力電池組)進(jìn)行恒 定電流充電的過程中，如果單體電池的電壓充滿額度超過了上限安全電壓(即3.65V)，就 表明鋰離子動(dòng)力電池發(fā)生了電池過充；電池過充不僅降低電池的使用壽命，而且存在爆炸 的危險(xiǎn)。為了避免鋰離子動(dòng)力電池(或鋰離子動(dòng)力電池組)出現(xiàn)電池過充的現(xiàn)象，現(xiàn)有技 術(shù)主要采用了分流耗能的方法；所謂分流耗能是指將充電電路與鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板相 連，當(dāng)鋰離子動(dòng)力電池(或鋰離子動(dòng)力電池組中的單體鋰離子動(dòng)力電池)的電壓充滿額度 達(dá)到上限安全電壓時(shí)，鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板便啟動(dòng)分流功能，消耗掉超出上限安全電壓 的充電電流(即充電電路的輸出電流)，從而保證鋰離子動(dòng)力電池(或鋰離子動(dòng)力電池組) 能夠安全地進(jìn)行恒定電流充電。上述技術(shù)方案中，至少存在如下問題第一、現(xiàn)有的分流耗能方法僅能分擔(dān)固定流量的電流，不能隨著超出上限安全電 壓部分電壓的變化而變化，因此分流效果不是很理想；第二、現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池充電電路的輸出電流為2A至30A，現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電 池保護(hù)板能夠分擔(dān)消耗的充電電流為200MA ；其分流能力僅為充電電流的十分之一，無法 滿足大容量的動(dòng)力型鋰離子動(dòng)力電池(或大容量動(dòng)力型鋰離子動(dòng)力電池組)進(jìn)行安全充電 的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，以便于提高鋰離子動(dòng)力電 池保護(hù)板的分流耗能能力，從而使大容量的動(dòng)力型鋰離子動(dòng)力電池(或大容量動(dòng)力型鋰離 子動(dòng)力電池組)能夠安全地進(jìn)行充電，并且保證大容量動(dòng)力型鋰離子動(dòng)力電池組中的每支 單體動(dòng)力型鋰離子動(dòng)力電池的電壓都能均衡一致。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，包括均衡控制電路，用于控制充電電路對(duì)鋰離子動(dòng) 力電池充電，所述的均衡控制電路包括控制器、第一負(fù)載電R1、第二負(fù)載電阻R2、穩(wěn)壓管ZD和三極管Q ；所述三極管Q的基極通過第二負(fù)載電阻R2與穩(wěn)壓管ZD的正極相連，所述穩(wěn)壓管 ZD的負(fù)極直接與所述的控制器相接；所述三極管Q的發(fā)射極分別與所述鋰離子動(dòng)力電池的負(fù)極和所述控制器相接；所述三極管Q的集電極通過第一負(fù)載電Rl與所述鋰離子動(dòng)力電池的正極和所述 控制器相接。優(yōu)選地，所述控制器包括用于檢測(cè)鋰離子動(dòng)力電池的電壓并控制所述穩(wěn)壓管ZD 的負(fù)極的電壓值的高精度低耗能電壓檢測(cè)芯片。優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓管ZD的穩(wěn)定電壓在2. 8V至3. 6V之間。優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓管ZD的穩(wěn)定電壓為2. 8V、3. 0V,3. 2V或3. 6V。一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，包括一個(gè)或一個(gè)以上均衡控制電路，每一均衡控制 電路均連接一支鋰離子動(dòng)力電池。由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鋰離子動(dòng) 力電池保護(hù)板采用使三極管Q的基極依次通過串聯(lián)著的第二負(fù)載電阻R2和穩(wěn)壓管ZD再與 控制器連接的方式，使鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的分流能力可以隨著超出上限安全電壓部分 電壓的變化而變化，并且其最大分流能力提高到了 2A ；也就是說，本實(shí)用新型實(shí)施例提高 鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板分擔(dān)充電電流的分流能力，從而使大容量的動(dòng)力型鋰離子動(dòng)力電池 能夠安全地進(jìn)行充電，進(jìn)而延長了電池使用壽命。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要 使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他附圖。圖1為現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的原理示意圖一；圖3為現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的性能曲線圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的性能曲線圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的原理示意圖二。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí) 施例。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲 得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。實(shí)施例一如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，包括均衡控制電路，用 于接收并消耗超出鋰離子動(dòng)力電池上限安全電壓后的充電電流，控制充電電路對(duì)鋰離子動(dòng) 力電池充電；所述均衡控制電路的具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)包括控制器、第一負(fù)載電R1、第二負(fù)載電阻R2、穩(wěn)壓管ZD和三極管Q ；所述三極管Q的基極通過第二負(fù)載電阻R2與穩(wěn)壓管ZD的正極相連，所述穩(wěn)壓管 ZD的負(fù)極直接與所述的控制器相接；所述三極管Q的發(fā)射極分別與所述鋰離子動(dòng)力電池的負(fù)極和所述控制器相接；所述三極管Q的集電極通過第一負(fù)載電Rl與所述鋰離子動(dòng)力電池的正極和所述 控制器相接；鋰離子動(dòng)力電池并聯(lián)接入充電電路，實(shí)現(xiàn)充電過程。其中，相應(yīng)控制器的工作原理如下所述控制器包括高精度低耗能電壓檢測(cè)芯片， 用于實(shí)時(shí)檢測(cè)鋰離子動(dòng)力電池的電壓，當(dāng)鋰離子動(dòng)力電池的電壓充滿額度高于上限安全電 壓(應(yīng)該是3. 6V至4. 2V之間的某值，具體數(shù)值因不同產(chǎn)品而不同)時(shí)，穩(wěn)壓管ZD的負(fù)極 由低電平轉(zhuǎn)為高電平；當(dāng)鋰離子動(dòng)力電池的電壓超過穩(wěn)壓管ZD擊穿電壓的差值達(dá)到0. 7V 時(shí)，開始進(jìn)行分流。具體地，如圖1和圖2所示，鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板現(xiàn)在采用的均衡控制電路比本 實(shí)用新型中提供的均衡控制電路缺少一個(gè)穩(wěn)壓管ZD，其穩(wěn)定電壓在2. 8V至3. 6V之間，但最 好為2. 8V、3. 0V、3. 2V或3. 6V，可以根據(jù)不同產(chǎn)品鋰離子動(dòng)力電池的上限電壓(3. 6-4. 2V) 來選擇穩(wěn)壓值適合的穩(wěn)壓管ZD。如圖3所示，鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板現(xiàn)在采用的均衡控制電路，當(dāng)電壓為3. 6V時(shí) 開始啟動(dòng)分流功能，但其最大分流能力僅為200MA ；如圖4所示，本實(shí)用新型中提供的均衡控制電路，當(dāng)電壓為3. 65V時(shí)開始啟動(dòng)分 流功能，其分擔(dān)的電流從較小的200MA逐漸上升至最大分流能力的2A，其下限關(guān)閉電壓為 2. 80V ；在充電過程中，該均衡控制電路能夠根據(jù)電池電壓超過上限安全電壓的電壓量來控 制所分擔(dān)電流的大小，超過的電壓量越多均衡所分擔(dān)的電流越大，超過的電壓量越少均衡 所分擔(dān)的電流越小，從而提升了充電時(shí)所分擔(dān)電流的優(yōu)化效率。需要說明的是，如圖5所示，所述的鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板也可以包括一個(gè)或一 個(gè)以上均衡控制電路，每一均衡控制電路均連接一支鋰離子動(dòng)力電池，這樣就可以采用多 個(gè)均衡控制電路同時(shí)為多個(gè)鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行均衡充電?？梢?，本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)使鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板的分流能力可以按照超 過上限安全電壓的充電電壓量進(jìn)行改變，并且其最大分流能力提高到了 2A;也就是說，本 實(shí)用新型實(shí)施例提高鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板分擔(dān)充電電流的分流能力，從而使大容量的動(dòng) 力型鋰離子動(dòng)力電池能夠安全快速地進(jìn)行充電，進(jìn)而延長了電池使用壽命。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該 以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，包括均衡控制電路，用于控制充電電路對(duì)鋰離子動(dòng)力電池充電，其特征在于，所述的均衡控制電路包括控制器、第一負(fù)載電R1、第二負(fù)載電阻R2、穩(wěn)壓管ZD和三極管Q；所述三極管Q的基極通過第二負(fù)載電阻R2與穩(wěn)壓管ZD的正極相連，所述穩(wěn)壓管ZD的負(fù)極直接與所述的控制器相接；所述三極管Q的發(fā)射極分別與所述鋰離子動(dòng)力電池的負(fù)極和所述控制器相接；所述三極管Q的集電極通過第一負(fù)載電R1與所述鋰離子動(dòng)力電池的正極和所述控制器相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，其特征在于，所述控制器包括用于 檢測(cè)鋰離子動(dòng)力電池的電壓并控制所述穩(wěn)壓管ZD的負(fù)極的電壓值的高精度低耗能電壓檢 測(cè)芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，其特征在于，所述穩(wěn)壓管ZD的 穩(wěn)定電壓在2. 8V至3. 6V之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，其特征在于，所述穩(wěn)壓管ZD的穩(wěn)定 電壓為 2. 8V、3. 0V,3. 2V 或 3. 6V。
5.一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，其特征在于，包括一個(gè)或一個(gè)以上均衡控制電路，每一 均衡控制電路均連接一支鋰離子動(dòng)力電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板，包括均衡控制電路，用于接收并消耗超出鋰離子動(dòng)力電池上限安全電壓后的充電電流，所述的均衡控制電路包括控制器、第一負(fù)載電R1、第二負(fù)載電阻R2、穩(wěn)壓管ZD和三極管Q；三極管Q的基極通過第二負(fù)載電阻R2與穩(wěn)壓管ZD的正極相連，穩(wěn)壓管ZD的負(fù)極直接與控制器相接；三極管Q的發(fā)射極分別與鋰離子動(dòng)力電池的正極和控制器相接；三極管Q的集電極通過第一負(fù)載電R1與鋰離子動(dòng)力電池的負(fù)極和控制器相接；鋰離子動(dòng)力電池并聯(lián)接入充電電路，以分擔(dān)過充的充電電流。本實(shí)用新型實(shí)施例的提高鋰離子動(dòng)力電池保護(hù)板分擔(dān)充電電流的分流能力，從而使大容量的動(dòng)力型鋰離子動(dòng)力電池能夠安全地進(jìn)行充電，進(jìn)而延長了電池使用壽命。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201726162SQ20102018837
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者孫蕾, 李新麗, 胡巍, 邢松柏 申請(qǐng)人:北京天路能源有限公司