一種電池保護電路及電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池保護技術(shù)，特別涉及一種電池保護電路及電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鋰電池(包括鋰離子電池和鋰聚合物電池)具有高能量密度和較輕質(zhì)量的優(yōu)點，使其應用越來越廣泛。但其安全性讓人擔憂，損壞的鋰電池容易發(fā)生爆炸、起火、自燃等危險。目前的鋰電池保護電路一般存在充電過壓保護、充電過流保護、放電過壓保護、放電過流保護等。隨著使用電池會老化，部分游離態(tài)的鋰離子會分離結(jié)晶成金屬，在局部匯聚結(jié)晶，嚴重時會刺穿絕緣膜，導致內(nèi)部短路，這樣的鋰電池繼續(xù)使用將導致危險。這種老化將導致電池的內(nèi)阻變高，進而使電池內(nèi)部電參數(shù)發(fā)生變化，以致超過電池的承載能力，使電池出現(xiàn)危險的概率增大。本發(fā)明由此提出一種電池保護電路，主要通過檢測電池內(nèi)部的電參數(shù)，并設(shè)定當電池內(nèi)部電參數(shù)高于電池內(nèi)部電參數(shù)預設(shè)值上限時，對電池禁止充電和放電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的電池內(nèi)部電阻升高所引起的電池老化的安全性問題，以提高電池安全性。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種電池保護電路，該電池保護電路包括內(nèi)阻檢測模塊、判斷模塊和禁止充放電模塊；其中，內(nèi)阻檢測模塊用于對電池內(nèi)阻進行檢測，并將檢測的電池內(nèi)阻值輸出至所述判斷模塊；判斷模塊用于將內(nèi)阻檢測模塊檢測到的電池內(nèi)阻值與判斷模塊預設(shè)的電池內(nèi)阻值進行比較，當檢測到的電池內(nèi)阻值大于預設(shè)的電池內(nèi)阻值時，輸出控制信號至禁止充放電模塊；禁止充放電模塊，用于根據(jù)控制信號，禁止對電池的充電和/或放電。
[0005]優(yōu)選地，上述電路中，判斷模塊所使用的判斷方法為:內(nèi)阻檢測模塊將檢測到的電池內(nèi)阻值以數(shù)字信號的形式輸出至判斷模塊；判斷模塊采用數(shù)字比較器將檢測到的電池內(nèi)阻值與判斷模塊預設(shè)的電池內(nèi)阻值進行二進制數(shù)字比較，從最高位開始逐位比較，直至最低位，進而完成內(nèi)阻值判斷。
[0006]優(yōu)選地，上述電池保護電路中的禁止充放電模塊可以通過開關(guān)切斷電池正端與充電電路或放電電路的連接來禁止電池充電或放電；還可以通過開關(guān)切斷電池負端與充電電路或放電電路的連接來禁止電池充電或放電；還可以通過控制充電電路停止工作和放電電路停止工作來禁止電池充電或放電。
[0007]第二方面，本發(fā)明提供了一種電池保護電路，該電池保護電路包括第一次內(nèi)阻檢測模塊、存儲內(nèi)阻值模塊、內(nèi)阻檢測模塊、判斷模塊和禁止充放電模塊；其中，第一次內(nèi)阻檢測模塊用于檢測電池的初始內(nèi)阻，并將檢測的初始電池內(nèi)阻值輸入至存儲內(nèi)阻值模塊；存儲內(nèi)阻值模塊用于將第一次電池內(nèi)阻檢測模塊獲得的初始電池內(nèi)阻值進行存儲，并將初始電池內(nèi)阻值輸出至判斷模塊；內(nèi)阻檢測模塊用于對電池內(nèi)阻進行檢測，并將檢測的電池內(nèi)阻值輸出至判斷模塊；判斷模塊用于將內(nèi)阻檢測模塊檢測到的電池內(nèi)阻值與存儲內(nèi)阻值模塊中存儲的初始電池內(nèi)阻值進行比較，當檢測到的電池內(nèi)阻值大于存儲的初始電池內(nèi)阻值時，輸出控制信號至禁止充放電模塊；禁止充放電模塊用于根據(jù)控制信號，禁止對電池的充電和/或放電。
[0008]優(yōu)選地，上述電路中，判斷模塊具體用于:當所述檢測到的電池內(nèi)阻值大于所述存儲的初始電池內(nèi)阻值的N倍時，輸出控制信號至所述禁止充放電模塊；其中，所述N倍為2倍。
[0009]優(yōu)選地，上述電路中，N的具體值由電芯的不同類型來決定。
[0010]第三方面，本發(fā)明提供了一種電池保護電路，該電池保護電路包括優(yōu)選地，另一種電池保護電路包括間歇式增加電池充/放電電流模塊、電壓檢測模塊和禁止充放電模塊；其中，間歇式增加電池充/放電電流模塊用于間歇的增加電池的充/放電電流；電壓檢測模塊用于檢測所述間歇式增加電池充/放電電流模塊間歇的增加電池的充/放電電流前后的電池電壓，并分別標識為第一電壓(Vl)和第二電壓(V2)，如果第一電壓(Vl)和第二電壓(V2)之差大于電池電壓預設(shè)值，輸出控制信號至禁止充放電模塊；禁止充放電模塊用于根據(jù)所述控制信號，禁止對電池的充電和/或放電。
[0011 ] 優(yōu)選地，上述電路中，間歇式增加電池充/放電電流模塊可以通過間歇式的增加電池的放電電流來改變電池的電壓，也可以通過間歇式的增加電池的充電電流來改變電池的電壓。
[0012]第四方面，本發(fā)明提供了一種電源系統(tǒng)，包括上述電池保護電路。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電池保護電路能夠提高電池的安全性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例1的電池保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實施例2的電池保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明實施例3的電池保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0018]圖1為本發(fā)明實施例1的電池保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該電路包括內(nèi)阻檢測模塊11、判斷模塊12和禁止充放電模塊13。
[0019]其中，內(nèi)阻檢測模塊11對電池內(nèi)阻進行檢測，并將檢測的電池內(nèi)阻值輸出至判斷模塊12 ;判斷模塊12將內(nèi)阻檢測模塊11檢測到的電池內(nèi)阻值與判斷模塊12預設(shè)的電池內(nèi)阻值進行比較，當檢測到的電池內(nèi)阻值大于預定的電池內(nèi)阻值時，輸出控制信號至禁止充放電模塊13 ;禁止充放電模塊13根據(jù)控制信號，禁止對電池的充電和/或放電。
[0020]在本實施例中，判斷模塊12優(yōu)選的判斷方法為:
[0021]由內(nèi)阻檢測模塊11將檢測到的電池內(nèi)阻值以數(shù)字信號的形式輸出至判斷模塊12 ;判斷模塊12采用數(shù)字比較器將檢測到的電池內(nèi)阻值與判斷模塊12預設(shè)的電池內(nèi)阻值進行二進制數(shù)字比較，從最高位開始逐位比較，直至最低位，進而完成內(nèi)阻值判斷。
[0022]作為本發(fā)明實施例的一種改進，禁止充放電模塊13通過開關(guān)切斷電池正端與充電電路或放電電路的連接，以實現(xiàn)禁止充放電模塊13禁止電池充電或放電。
[0023]作為本發(fā)明實施例的另一種改進，禁止充放電模塊13通過開關(guān)切斷電池負端與充電電路或放電電路的連接，以實現(xiàn)所止充放電模塊13禁止電池充電或放電。
[0024]作為本發(fā)明實施例的又一種改進，禁止充放電模塊13通過控制充電電路停止工作或控制放電電路停止工作，以實現(xiàn)所述禁止充放電模塊13禁止電池充電或放電。
[0025]本發(fā)明實施例提出的檢測電池電阻，并設(shè)定當其內(nèi)阻增加高于預設(shè)上限時，對電池同時禁止充電或放電，從而提高電池的安全性。
[0026]圖2為本發(fā)明實施例2的電池保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該電池保護電路包括第一次內(nèi)阻檢測模塊21、存儲內(nèi)阻值模塊22、內(nèi)阻檢測模塊23、判斷模塊24和禁止充放電模塊25。
[0027]其中，第一次內(nèi)阻檢測模塊21檢測電池的初始內(nèi)阻，并將檢測的初始電池內(nèi)阻值輸入至存儲內(nèi)阻值模塊22 ;存儲內(nèi)阻值模塊22將第一次電池內(nèi)阻檢測模塊21獲得的初始電池內(nèi)阻值進行存儲，并將初始電池內(nèi)阻值輸出至判斷模塊24 ；內(nèi)阻檢測模塊23對電池內(nèi)阻進行檢測，并將檢測的電池內(nèi)阻值輸出至判斷模塊24 ;判斷模塊24將內(nèi)阻檢測模塊23檢測到的電池內(nèi)阻值與存儲內(nèi)阻值模塊22中存儲的初始