專利名稱：一種鋰離子動力電池啟動電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋰離子動力電池啟動電源。
背景技術：
伴隨著科技發(fā)展和社會的進步，人類對能源的需求越來越大。以鉛酸電池為主的 傳統(tǒng)動力電池在人類社會中扮演著重要角色。現(xiàn)有的汽車啟動電源，一般都是采用鉛酸電 池，鉛酸電池使用壽命短，現(xiàn)代社會對環(huán)境保護的要求越來越高，鉛酸電池含有金屬鉛，嚴 重危害環(huán)境，對人體有毒害作用，處理成本很高?，F(xiàn)有的鋰離子動力電池，具有無污染、重量 輕、比能量高、壽命長等優(yōu)點，所以采用鋰離子動力電池作為汽車啟動電源，由于鋰離子動 力電池的化學特性，在使用的過程中濫用會導致鋰離子動力電池損壞或出現(xiàn)安全問題，需 要對其充電電壓和放電電壓進行限制，所以需要增加控制保護電路。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種鋰離子動力電池啟動電源，通過配置采集和保護電 路避免鋰離子動力電池啟動電源的過充電和過放電，來延長鋰離子動力電池及鋰離子動力 電池啟動電源的使用壽命。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的一種鋰離子動力電池啟動電源技術方案如下，該 啟動電源包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運放電路、MOSFET 驅動電路和微處理器CPU構成，該微處理器CPU內(nèi)部設置有集成的AD電路，差分運放電路 由不少于單體電池個數(shù)的差分運放支路構成，各差分運放支路的輸入分別通過接口 Jl與 單體電池的兩端連接，各差分運放支路的輸出端與微處理器CPU的輸入端口連接，微處理 器CPU的控制輸出上連有MOSFET驅動電路，MOSFET驅動電路的控制輸出與功率MOSFET電 路的控制端口連接，功率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中。所述功率MOSFET電路由兩個背靠背增強型功率MOSFET并聯(lián)構成。所述微處理器CPU的控制輸出上還連接有聲光指示電路。本實用新型包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運放 電路、MOSFET驅動電路和微處理器CPU構成，在啟動電源充電/放電過程中，采集控制電路 對各單體電池端電壓進行采集，隨著充電/放電過程進行，單體電池電壓不斷上升/下降， 采集控制電路的微處理器CPU對采集到的電壓進行實時判斷，一旦有任何一單體電池電 壓超過/低于所設定的限定電壓時，采集控制電路立即通過MOSFET驅動電路來驅動MOSFET 功率板切斷充電/放電回路，保護鋰離子動力電池不會被過充電/過放電，這樣就避免了鋰 離子動力電池的過充電和過放電，能夠延長鋰離子動力電池和鋰離子動力電池啟動電源的 使用壽命。

圖1是本實用新型啟動電源的原理圖；[0009]圖2是本實用新型采集控制電路原理圖；圖3是本實用新型的差分運放回路原理圖。
具體實施方式
本實施例以鋰離子動力電池啟動電源在汽車上的應用為例來介紹本實用新型的 內(nèi)容。如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的鋰離子動力電池啟動電源，包括設于采集控 制板上的采集控制電路和設于功率MOSFET板上的功率MOSFET電路，該采集控制電路由差 分運放電路、MOSFET驅動電路、聲光指示電路和微處理器CPU構成，該微處理器CPU內(nèi)部設 置有集成的AD電路，差分運放電路由四個差分運放支路構成，各差分運放支路的輸入分別 通過接口 Jl與各單體電池的兩端連接，各差分運放支路的輸出端分別與微處理器CPU的輸 入端口 VB1、VB2、VB3和VB4連接，微處理器CPU的控制輸出CTRLO和CTRLl上連有由三極 管和功率MOSFET連接構成的MOSFET驅動電路，MOSFET驅動電路的控制輸出與功率MOSFET 電路的控制端口 J5連接，功率MOSFET電路由兩個背靠背增強型功率MOSFET并聯(lián)構成，功 率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中，電池組是由四節(jié)單體鋰離子 動力電池串接構成的，電池組的負極和功率MOSFET電路的接口 J4相連，電池組的正極和功 率MOSFET電路的接口 J3之間串接負載。聲光指示模塊包括聲光指示回路，該聲光指示回路設有三級管，該三極管的基極 連入單片機的STI接線引腳，三極管的集電極連入蜂鳴器的輸入端，三極管的發(fā)射極分別 連有過壓支路和欠壓支路，該過壓支路的過壓三極管的集電極與過壓指示燈的輸入端相 連，欠壓支路的欠壓三極管的集電極與欠壓指示燈的輸入端相連。在汽車發(fā)動機工作期間，鋰離子動力電池啟動電源的正、負接線柱與發(fā)動機和車 載用電設備相連，所以動力鋰離子動力電池啟動電源設計為充電和放電同端口。發(fā)動機 通過鋰離子動力電池啟動電源對鋰離子動力電池組充電，該鋰離子動力電池啟動電源內(nèi)部 的采集控制電路對每節(jié)單體電池端電壓進行采集，隨著充電過程的進行，單體電池電壓不 斷上升，采集控制電路的微處理器CPU對采集到的電壓進行實時判斷，一旦有任何一單體 電池電壓超過所設定的充電限制電壓時，采集控制電路立即通過MOSFET驅動電路來驅動 MOSFET功率電路切斷充電回路，保護鋰離子動力電池不會被過充濫用，此時放電回路正常 給車載用電設備供電。同理，在啟動電源的鋰離子動力電池放電到所設定的放電限制電壓 時，采集控制電路控制功率MOSFET電路切斷放電回路，保護鋰離子動力電池不會被過放濫 用，此時充電回路正常接受發(fā)動機對電池串的充電。本實用新型的鋰離子動力電池啟動電源電壓上限、下限報警值可以編程設定，根 據(jù)需要任意設定，可以靈活適應不同電壓平臺的鋰電池，有效防止鋰離子電池的過充電或 過放電。 權利要求一種鋰離子動力電池啟動電源，其特征在于該啟動電源包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運放電路、MOSFET驅動電路和微處理器CPU構成，該微處理器CPU內(nèi)部設置有集成的AD電路，差分運放電路由不少于單體電池個數(shù)的差分運放支路構成，各差分運放支路的輸入分別通過接口J1與單體電池的兩端連接，各差分運放支路的輸出端與微處理器CPU的輸入端口連接，微處理器CPU的控制輸出上連有MOSFET驅動電路，MOSFET驅動電路的控制輸出與功率MOSFET電路的控制端口連接，功率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子動力電池啟動電源，其特征在于所述功率 MOSFET電路由兩個背靠背增強型功率MOSFET并聯(lián)構成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種鋰離子動力電池啟動電源，其特征在于所述微處 理器CPU的控制輸出上還連接有聲光指示電路。
專利摘要本實用新型涉及一種鋰離子動力電池啟動電源，包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運放電路、MOSFET驅動電路和微處理器CPU構成，CPU內(nèi)部設置有集成的AD電路，差分運放電路由不少于單體電池個數(shù)的運放支路構成，各運放支路的輸入分別通過接口J1與單體電池的兩端連接，輸出端與微處理器CPU的輸入端口連接，CPU的控制輸出上連有MOSFET驅動電路，MOSFET驅動電路的控制輸出與功率MOSFET電路的控制端口連接，功率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中；本實用新型避免了鋰離子動力電池啟動電源對鋰離子動力電池的過充電和過放電，能夠延長鋰離子動力電池和鋰離子動力電池啟動電源的使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK201699460SQ20102030234
公開日2011年1月5日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權日2010年2月4日
發(fā)明者王宗俐, 王春錄, 車兔林, 韓改燕 申請人:中航鋰電(洛陽)有限公司