一种电池保护板制造技术

本实用新型专利技术公开的一种电池保护板，包括电路基板以及集成在所述电路基板上的MCU单元、电池管理单元、单体电池输入单元、均衡执行单元、温度检测单元、电流检测单元、电池保护单元和电源转换单元，所述电源转换单元为所述MCU单元和电池管理单元提供工作电压，所述MCU单元与电池管理单元连接，所述单体电池输入单元、均衡执行单元、温度检测单元、电流检测单元、电池保护单元分别与所述电池管理单元连接。本实用新型专利技术能实时检测电池状况，对电池的短路、过充电、过放电、过电流及高低温等异常进行保护，从而有效延长电池的使用寿命并保障用户使用电池安全。户使用电池安全。户使用电池安全。

【技术实现步骤摘要】
一种电池保护板


[0001]本技术涉及电池管理设备
，尤其涉及一种电池保护板。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球能源、环境以及气候变化等问题日益突出，大力发展新能源成为国际社会的共识，电池作为一种储能器件，已经广泛应用于众多领域，如发电储能、动力后备电源、移动通信、消费电子等方面。由于电池的化学特性，在使用过程中，会出现容积损失和阻抗的增加。同时，使用过程中会伴随着发热，温度的上升，不仅会造成性能退化，还会引起热失控自发热效应，甚至发生爆炸。而环境温度过低时，电池离子导通性能快速降低，导致电池阻抗增加，出现电池电化学容积永久损失，以致电池性能退化等问题。
[0003]为了避免或缓解出现以上情况，现有的做法大多只对电池做简单的过压保护和短路保护，虽然这在一定程度上降低了电池保护板的电路成本，但随着实际应用需求越来越多，无法很好的对电池进行安全监控。
[0004]为此，本申请人经过有益的探索和研究，提出一种简单、有效、完善、低成本的电池保护板，能够更好的应用于锂离子、聚合物电池、燃料动力电池、超级电容等可充电池中。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种简单、有效、完善、低成本的电池保护板。
[0006]本技术所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
[0007]一种电池保护板，包括：
[0008]电路基板；
[0009]集成在所述电路基板上的用于处理各类信号和执行控制指令的MCU单元；
[0010]集成在所述电路基板上且与所述MCU单元连接的电池管理单元，所述电池管理单元用于采集单体电池的电压、环境温度、充放电电流数据，并将采集到的数据输入至所述MCU单元进行处理；
[0011]集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的单体电池输入单元，所述单体电池输入单元用于采集单体电池的电压信号，并将采集到的电压信号通过所述电池管理单元传送至所述MCU单元进行处理；
[0012]集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的均衡执行单元，所述均衡执行单元用于根据所述电池管理单元发送的控制指令对单体电池进行均衡控制；
[0013]集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的温度检测单元，所述温度检测单元用于采集单体电池的温度信号及电池保护板的自身温度，并将采集到的温度信号通过所述电池管理单元传送至所述MCU单元进行数据处理；
[0014]集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的电流检测单元，所述电流检测单元用于采集电池组的充放电电流，并将采集到的电流信号通过所述电池管理单元传送
至所述MCU单元进行处理；
[0015]集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的电池保护单元，所述电池保护单元用于控制电池组的充放电状态，加强对电池组的过充电、过放电、过电流、高低温等异常进行保护；以及
[0016]集成在所述电路基板上且分别与所述MCU单元和电池管理单元连接的电源转换单元，所述电源转换单元用于向所述MCU单元和电池管理单元提供工作电压。
[0017]在本技术的一个优选实施例中，还包括输入输出单元，所述输入输出单元集成在所述电路基板上且与所述MCU单元连接，其用于数字信号量的输入输出处理。
[0018]在本技术的一个优选实施例中，还包括通信接口单元，所述通信接口单元集成在所述电路基板上且与所述MCU单元连接，其用于使得所述MCU单元连接至电池主控制器进行数据交互。
[0019]在本技术的一个优选实施例中，所述温度检测单元包括电池组温度检测模块、板载温度检测模块、滤波电路和过压保护电路，所述电池组温度检测模块、板载温度检测模块的信号输出端分别与所述滤波电路的滤波信号输入端连接，其滤波信号输出端与所述过压保护电路的过压保护信号输入端连接，所述过压保护电路的过压保护信号输出端与所述电池管理单元连接。
[0020]在本技术的一个优选实施例中，所述电池组温度检测模块由至少一置于电池组环境内的外置NTC温度传感器构成，所述板载温度检测模块由至少一贴附在所述电路基板的表面上的内置NTC温度传感器构成。
[0021]由于采用了如上技术方案，本技术的有益效果在于：本技术能实时检测电池状况，对电池组的过充电、过放电、过电流及高低温等异常进行保护，从而有效延长电池的使用寿命并保证用户使用电池安全。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。
[0025]参见图1，图中给出的是一种电池保护板，包括电路基板1、MCU单元2、电池管理单元3、单体电池输入单元4、均衡执行单元5、温度检测单元6、电流检测单元7、电池保护单元8、输入输出单元9、通信接口单元10以及电源转换单元11。
[0026]MCU单元2集成在电路基板1上，其通过电源转换单元11提供电源，负责处理电池管理单元3提供的电压、温度、电流等信号，并根据电池管理单元3提供的数据，负责利用均衡执行单元5实现单体电压均衡处理，利用电池保护单元8实现对电池的过充电、过放电、过电
流及高低温等异常进行保护，负责对输入输出单元9的数据进行处理，负责通过通信接口单元10与电池主控制器进行通信数据交互。在本实施例中，MCU单元2为处理器优选地采用STM32L431系列处理芯片。
[0027]电池管理单元3集成在电路基板1上且与MCU单元2连接，其通过电源转换单元11提供电源，负责测量处理单体电池输入单元4提供的单体电池的电压信号，负责测量处理温度检测单元6提供的单体电池的温度信号，负责测量处理电流检测单元7提供的电池组的充放电电流信号，负责利用均衡执行单元5执行单体电压均衡处理，负责利用电池保护单元8执行对电池的过充电、过放电、过电流及高低温等异常进行保护。在本实施例中，电池管理单元3优选地采用SH367309电池管理芯片。
[0028]单体电池输入单元4集成在电路基板1上且与电池管理单元3连接，其用于采集单体电池的电压信号，并将采集到的电压输入至电池管理单元3进行处理。具体地，单体电池输入单元4利用阻容滤波电路和过压保护电路对单体电压进行处理，并输出到电池管理单元3，使得电池管理单元3的测量更加准确，并对电池管理单元3起到保护作用。
[0029]均衡执行单元5集成在电路板上且与电池管理单元3连接，其用于根据MCU单元2发送的控制指令对单体电池进行均衡控制。均衡执行单元5采用被动均衡的方式，通过在每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池保护板，其特征在于，包括：电路基板；集成在所述电路基板上的用于处理各类信号和执行控制指令的MCU单元；集成在所述电路基板上且与所述MCU单元连接的电池管理单元，所述电池管理单元用于采集单体电池的电压、环境温度、充放电电流数据，并将采集到的数据输入至所述MCU单元进行处理；集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的单体电池输入单元，所述单体电池输入单元用于采集单体电池的电压信号，并将采集到的电压信号通过所述电池管理单元传送至所述MCU单元进行处理；集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的均衡执行单元，所述均衡执行单元用于根据所述电池管理单元发送的控制指令对单体电池进行均衡控制；集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的温度检测单元，所述温度检测单元用于采集单体电池的温度信号及电池保护板的自身温度，并将采集到的温度信号通过所述电池管理单元传送至所述MCU单元进行数据处理；集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的电流检测单元，所述电流检测单元用于采集电池组的充放电电流，并将采集到的电流信号通过所述电池管理单元传送至所述MCU单元进行处理；集成在所述电路基板上且与所述电池管理单元连接的用于控制电池组的充放电状态和加强电池组的异...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宏杰，侯金华，王东东，
申请(专利权)人：上海镐喆电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：