一種便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元，該鋰電池單元包括外殼、蓋板、對(duì)外連接器、保護(hù)板、板間連接器和鋰電池組；所述外殼為長(zhǎng)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(jì)有對(duì)外連接器，所述保護(hù)板上有SMBus總線接口；保護(hù)板通過板間連接器與蓋板固定在一起，保護(hù)板上還設(shè)計(jì)有實(shí)現(xiàn)在0℃至-40℃低溫環(huán)境下對(duì)鋰電池組的過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)及溫度保護(hù)功能的保護(hù)電路；鋰電池組呈長(zhǎng)方體，放置于外殼中，且與保護(hù)板相連。本實(shí)用新型低溫鋰電池單元具備多重保護(hù)功能，能夠滿足0℃至-40℃低溫環(huán)境下便攜式計(jì)算機(jī)的正常使用要求。
【專利說明】一種便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于低溫條件下便攜式計(jì)算機(jī)的供電。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池具有壽命長(zhǎng)、使用安全、容量大、體積小、質(zhì)量輕、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于便攜式計(jì)算機(jī)。據(jù) 申請(qǐng)人:所知，目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的便攜式計(jì)算機(jī)鋰電池單元工作溫度在0°c以上，無法滿足便攜式計(jì)算機(jī)在0°C至-40°c低溫環(huán)境下的使用要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是:提供一種便攜式計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)在(TC至-40°c低溫環(huán)境下對(duì)鋰電池組的過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)及溫度保護(hù)的功能。
[0004]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)解決方案是:設(shè)計(jì)一種便攜式計(jì)算機(jī)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(duì)外連接器、保護(hù)板、板間連接器和鋰電池組；所述外殼為長(zhǎng)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(jì)有對(duì)外連接器，所述保護(hù)板上有SMBus總線接口 ；保護(hù)板通過板間連接器與蓋板固定在一起，實(shí)現(xiàn)電氣相連，保護(hù)板上還設(shè)計(jì)有實(shí)現(xiàn)在0°C至_40°C低溫環(huán)境下對(duì)鋰電池組的過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)及溫度保護(hù)功能的保護(hù)電路；鋰電池組呈長(zhǎng)方體，放置于外殼中，且與保護(hù)板相連。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型低溫鋰電池單元具備多重保護(hù)功能，能夠滿足0°C至_40°C低溫環(huán)境下便攜式計(jì)算機(jī)的正常使用要求，同時(shí)可通過位于保護(hù)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(jì)算機(jī)，從而極大方便了使用和維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元一種實(shí)施例的外型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是本實(shí)用新型便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元一種實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖3是本實(shí)用新型便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元一種實(shí)施例的電氣原理框圖；
[0009]圖4是本實(shí)用新型便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元一種實(shí)施例在0°C至_40°C低溫環(huán)境下保護(hù)控制流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元(簡(jiǎn)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(duì)外連接器3、保護(hù)板4、板間連接器5和鋰電池組6。[0012]所述外殼I為長(zhǎng)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(jì)有對(duì)外連接器3，用于與便攜式計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)充放電，同時(shí)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(jì)算機(jī)。所述保護(hù)板4為印刷電路板，其上設(shè)計(jì)有常規(guī)的保護(hù)電路，為實(shí)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(hù)板4的核心采用美國(guó)Texas Instruments公司bq20zXX芯片，此類芯片工作溫度為_40°C -85°C,保護(hù)板4外圍所選器件工作溫度為_40°C -80°C，從器件級(jí)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(hù)板4通過板間連接器5與蓋板2固定在一起，實(shí)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(zhǎng)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(shí)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(duì)保護(hù)板4中相關(guān)寄存器進(jìn)行配置，防止低溫條件下出現(xiàn)過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)及溫度保護(hù)等現(xiàn)象，從而對(duì)鋰電池組6進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，最終實(shí)現(xiàn)本實(shí)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(shí)用新型鋰電池單元的電氣原理是(參見圖3)，外部便攜式計(jì)算機(jī)通過對(duì)外連接器3，與便攜式計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)充電、放電和SMBus總線通訊功能；所述保護(hù)板4分別與蓋板2和鋰電池組6相連，實(shí)現(xiàn)在0°C至_40°C低溫環(huán)境下對(duì)鋰電池組6的保護(hù)。
[0014]所述保護(hù)功能分為充電保護(hù)和放電保護(hù)兩個(gè)過程，其中充電保護(hù)分為過充保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)和過溫保護(hù)四類保護(hù)，放電保護(hù)分為過充保護(hù)、過流保護(hù)和短路保護(hù)三類保護(hù)。以下對(duì)各類保護(hù)進(jìn)行描述(參見圖4)。
[0015]本實(shí)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(cè)到鋰電池組6電壓超過設(shè)定的閥值，即過充條件滿足時(shí)，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(hù)狀態(tài)；當(dāng)內(nèi)部電路檢測(cè)到鋰電池組6電壓恢復(fù)至正常范圍時(shí)，充電功能重新啟動(dòng)，反之一直處于過充保護(hù)狀態(tài)。在充電過程中，當(dāng)內(nèi)部電路檢測(cè)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(shí)，內(nèi)部電路會(huì)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(hù)狀態(tài)，內(nèi)部電路會(huì)延時(shí)30秒后重新啟動(dòng)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(shí)，即過溫條件滿足時(shí)，內(nèi)部電路會(huì)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(hù)狀態(tài)，當(dāng)環(huán)境溫度恢復(fù)至正常范圍時(shí)，內(nèi)部電路會(huì)打開充電開關(guān)，充電功能重新啟動(dòng)，反之鋰電池單元一直處于過溫保護(hù)狀態(tài)。
[0016]本實(shí)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(cè)到鋰電池組6電壓低于設(shè)定的閥值，即過放條件滿足時(shí)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(hù)狀態(tài)；當(dāng)內(nèi)部電路檢測(cè)到鋰電池組6電壓恢復(fù)至正常范圍時(shí)，放電功能重新啟動(dòng)，反之鋰電池單元一直處于過放保護(hù)狀態(tài)。在放電過程中，當(dāng)內(nèi)部電路檢測(cè)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(shí)，內(nèi)部電路會(huì)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(hù)狀態(tài)，內(nèi)部電路會(huì)延時(shí)30秒后重新啟動(dòng)放電功能。
[0017]本實(shí)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(jì)算機(jī)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(duì)外連接器、保護(hù)板、板間連接器和鋰電池組；所述外殼為長(zhǎng)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(jì)有對(duì)外連接器，所述保護(hù)板上有SMBus總線接口 ；保護(hù)板通過板間連接器與蓋板固定在一起，實(shí)現(xiàn)電氣相連，保護(hù)板上還設(shè)計(jì)有實(shí)現(xiàn)在0°C至-40°C低溫環(huán)境下對(duì)鋰電池組的過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)及溫度保護(hù)功能的保護(hù)電路；鋰電池組呈長(zhǎng)方體，放置于外殼中，且與保護(hù)板相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式計(jì)算機(jī)低溫鋰電池單元，其特征在于所述保護(hù)板的核心采用美國(guó)Texas Instruments公司bq20zXX芯片，芯片工作溫度為_40°C _85°C,保護(hù)板的外圍所選器件工作溫度為-40°C -80°C ;保護(hù)板通過板間連接器與蓋板固定在一起，實(shí)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(hào)】H02H7/18GK203707829SQ201420010970
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)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(qǐng)人:天津市英貝特航天科技有限公司