一種便攜式計算機低溫鋰電池單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式計算機低溫鋰電池單元，該鋰電池單元包括外殼、蓋板、對外連接器、保護板、板間連接器和鋰電池組；所述外殼為長方體狀；蓋板是一塊印刷電路板，通過螺釘固定在外殼上，蓋板上設(shè)計有對外連接器，所述保護板上有SMBus總線接口；保護板通過板間連接器與蓋板固定在一起，保護板上還設(shè)計有實現(xiàn)在0℃至-40℃低溫環(huán)境下對鋰電池組的過充保護、過放保護、過流保護、短路保護及溫度保護功能的保護電路；鋰電池組呈長方體，放置于外殼中，且與保護板相連。本實用新型低溫鋰電池單元具備多重保護功能，能夠滿足0℃至-40℃低溫環(huán)境下便攜式計算機的正常使用要求。
【專利說明】一種便攜式計算機低溫鋰電池單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鋰電池單元，具體為一種適用于0°C至-40°c低溫環(huán)境的鋰電池單元。該實用新型可廣泛應(yīng)用于低溫條件下便攜式計算機的供電。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池具有壽命長、使用安全、容量大、體積小、質(zhì)量輕、綠色環(huán)保等特點，因而被廣泛應(yīng)用于便攜式計算機。據(jù) 申請人:所知，目前市場上現(xiàn)有的便攜式計算機鋰電池單元工作溫度在0°c以上，無法滿足便攜式計算機在0°C至-40°c低溫環(huán)境下的使用要求。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)問題是:提供一種便攜式計算機低溫鋰電池單元。該鋰電池單元可在(TC至-40°c低溫環(huán)境下正常使用，實現(xiàn)在(TC至-40°c低溫環(huán)境下對鋰電池組的過充保護、過放保護、過流保護、短路保護及溫度保護的功能。
[0004]本實用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)解決方案是:設(shè)計一種便攜式計算機低溫鋰電池單元，其特征在于該鋰電池單元包括外殼、蓋板、對外連接器、保護板、板間連接器和鋰電池組；所述外殼為長方體狀；蓋板是一塊印刷電路板，通過螺釘固定在外殼上，蓋板上設(shè)計有對外連接器，所述保護板上有SMBus總線接口 ；保護板通過板間連接器與蓋板固定在一起，實現(xiàn)電氣相連，保護板上還設(shè)計有實現(xiàn)在0°C至_40°C低溫環(huán)境下對鋰電池組的過充保護、過放保護、過流保護、短路保護及溫度保護功能的保護電路；鋰電池組呈長方體，放置于外殼中，且與保護板相連。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型低溫鋰電池單元具備多重保護功能，能夠滿足0°C至_40°C低溫環(huán)境下便攜式計算機的正常使用要求，同時可通過位于保護板上的SMBus總線將電池單元狀態(tài)信息反饋給外部便攜式計算機，從而極大方便了使用和維護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型便攜式計算機低溫鋰電池單元一種實施例的外型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是本實用新型便攜式計算機低溫鋰電池單元一種實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖3是本實用新型便攜式計算機低溫鋰電池單元一種實施例的電氣原理框圖；
[0009]圖4是本實用新型便攜式計算機低溫鋰電池單元一種實施例在0°C至_40°C低溫環(huán)境下保護控制流程示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型進一步詳細說明。
[0011]本實用新型設(shè)計的一種便攜式計算機低溫鋰電池單元(簡稱鋰電池單元，參見圖1、圖2)，其特征在于該鋰電池單元包括外殼1、蓋板2、對外連接器3、保護板4、板間連接器5和鋰電池組6。[0012]所述外殼I為長方體狀，其中一面挖空，以鋁合金銑加工或磨具注塑加工而成。所述蓋板2是一塊印刷電路板，通過螺釘固定在外殼I上，蓋板2上設(shè)計有對外連接器3，用于與便攜式計算機相連，實現(xiàn)充放電，同時鋰電池單元可通過SMBus總線將電池單元的相關(guān)信息反饋至外部便攜式計算機。所述保護板4為印刷電路板，其上設(shè)計有常規(guī)的保護電路，為實現(xiàn)0°C至_40°C低溫環(huán)境下鋰電池單元的可靠性與穩(wěn)定性，保護板4的核心采用美國Texas Instruments公司bq20zXX芯片，此類芯片工作溫度為_40°C -85°C,保護板4外圍所選器件工作溫度為_40°C -80°C，從器件級確保了滿足0°C至_40°C低溫環(huán)境條件下可正常工作要求；保護板4通過板間連接器5與蓋板2固定在一起，實現(xiàn)電氣相連，所選用的板間連接器5工作溫度范圍為_55°C -125°C。鋰電池組6呈長方體狀，為聚合物鋰離子電池，此鋰電池組6的工作溫度為-50°C _60°C，完全可滿足所需溫度條件下的使用要求，同時為保證鋰電池組6在(TC至_40°C低溫環(huán)境條件下工作穩(wěn)定，對保護板4中相關(guān)寄存器進行配置，防止低溫條件下出現(xiàn)過充保護、過放保護、過流保護、短路保護及溫度保護等現(xiàn)象，從而對鋰電池組6進行相應(yīng)的保護，最終實現(xiàn)本實用新型在低溫(TC至-40°C低溫環(huán)境條件下的正常使用。
[0013]本實用新型鋰電池單元的電氣原理是(參見圖3)，外部便攜式計算機通過對外連接器3，與便攜式計算機相連，實現(xiàn)充電、放電和SMBus總線通訊功能；所述保護板4分別與蓋板2和鋰電池組6相連，實現(xiàn)在0°C至_40°C低溫環(huán)境下對鋰電池組6的保護。
[0014]所述保護功能分為充電保護和放電保護兩個過程，其中充電保護分為過充保護、過流保護、短路保護和過溫保護四類保護，放電保護分為過充保護、過流保護和短路保護三類保護。以下對各類保護進行描述(參見圖4)。
[0015]本實用新型在0°C至-40°C低溫環(huán)境條件下充電使用過程中，內(nèi)部電路檢測到鋰電池組6電壓超過設(shè)定的閥值，即過充條件滿足時，關(guān)閉充電開關(guān)，充電功能關(guān)閉，鋰電池單元處于過充保護狀態(tài)；當(dāng)內(nèi)部電路檢測到鋰電池組6電壓恢復(fù)至正常范圍時，充電功能重新啟動，反之一直處于過充保護狀態(tài)。在充電過程中，當(dāng)內(nèi)部電路檢測到充電電流超過設(shè)定閥值或充電過程中發(fā)生短路，即充電過流條件或充電短路條件滿足時，內(nèi)部電路會關(guān)閉充電開關(guān)，充電功能關(guān)閉，鋰電池單元處于過流或短路保護狀態(tài)，內(nèi)部電路會延時30秒后重新啟動充電功能。當(dāng)充電狀態(tài)下環(huán)境溫度高于或者低于設(shè)定溫度時，即過溫條件滿足時，內(nèi)部電路會關(guān)閉充電開關(guān)，充電功能關(guān)閉，鋰電池單元處于過溫保護狀態(tài)，當(dāng)環(huán)境溫度恢復(fù)至正常范圍時，內(nèi)部電路會打開充電開關(guān)，充電功能重新啟動，反之鋰電池單元一直處于過溫保護狀態(tài)。
[0016]本實用新型在0°C至-40°C低溫環(huán)境條件下放電使用過程中，內(nèi)部電路檢測到鋰電池組6電壓低于設(shè)定的閥值，即過放條件滿足時關(guān)閉放電開關(guān)，放電功能關(guān)閉，鋰電池單元處于過放保護狀態(tài)；當(dāng)內(nèi)部電路檢測到鋰電池組6電壓恢復(fù)至正常范圍時，放電功能重新啟動，反之鋰電池單元一直處于過放保護狀態(tài)。在放電過程中，當(dāng)內(nèi)部電路檢測到放電電流超過設(shè)定閥值或放電過程中發(fā)生短路，即放電過流條件或放電短路條件滿足時，內(nèi)部電路會關(guān)閉放電開關(guān)，放電功能關(guān)閉，鋰電池單元處于放電過流或放電短路保護狀態(tài)，內(nèi)部電路會延時30秒后重新啟動放電功能。
[0017]本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式計算機低溫鋰電池單元，其特征在于該鋰電池單元包括外殼、蓋板、對外連接器、保護板、板間連接器和鋰電池組；所述外殼為長方體狀；蓋板是一塊印刷電路板，通過螺釘固定在外殼上，蓋板上設(shè)計有對外連接器，所述保護板上有SMBus總線接口 ；保護板通過板間連接器與蓋板固定在一起，實現(xiàn)電氣相連，保護板上還設(shè)計有實現(xiàn)在0°C至-40°C低溫環(huán)境下對鋰電池組的過充保護、過放保護、過流保護、短路保護及溫度保護功能的保護電路；鋰電池組呈長方體，放置于外殼中，且與保護板相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式計算機低溫鋰電池單元，其特征在于所述保護板的核心采用美國Texas Instruments公司bq20zXX芯片，芯片工作溫度為_40°C _85°C,保護板的外圍所選器件工作溫度為-40°C -80°C ;保護板通過板間連接器與蓋板固定在一起，實現(xiàn)電氣相連，所選用板間連接器工作溫度范圍為_55°C -125°C。
【文檔編號】H02H7/18GK203707829SQ201420010970
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月4日
【發(fā)明者】公維偉, 高勇, 李清勝, 張學(xué)旺, 陳明, 張翔 申請人:天津市英貝特航天科技有限公司