启动电池保护模块制造技术

本实用新型专利技术涉及电池技术领域，具体公开了一种启动电池保护模块，其包括：一基板，该基板上设有用于与启动电池电性连接的电源连接端，所述基板上还设有散热模块、控制芯片、分别与该控制芯片电性连接的数据采集接口、开关元件、电流选择开关、时间调节元件及平衡控制模块；所述散热模块设于开关元件外表面上，数据采集接口一端还与启动电池电性连接。本实用新型专利技术可对电池充放电均衡进行管理，能维持承受约5秒左右高功率密度，保证内燃机高效启动，解决磷酸亚铁锂电池作为启动电池时的保护和管理问题，延长电池的使用寿命和使用时的安全问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

启动电池保护模块
本技术涉及电池
，尤其涉及一种应用于磷酸亚铁锂启动电池的保护 模块。
技术介绍
众所周知，锂电池在能量密度、比能量、记忆效果、充放电循环寿命以及环保等方 面，均有着其它电池无可比拟的优势，应用锂电池制成的便携式产品，重量轻、体积小、使用 寿命称，特别是对环境没有污染，因此受到了人们的广泛重视。由于锂电池结构特性的内在 原因所致，决定了锂电池在实际使用中，必须安装一个管理电池安全特性的保护装置，用来 防止电池在使用过程中过充电、过放电、过电流和短路时对电池和人们的生命财产造成伤 害。目前市场上通用的锂电池保护板一般都是提供小功率、小电流密度保护板，对于瞬间和 相对一段时间内能够提供大电流和功率密度足以转动电动机启动大型内燃机的电池保护 板还不存在。目前大多数汽车仍采用铅酸电池为汽车启动电源，但目前采用铅酸电池有以下缺 点1、铅酸电池污染严重；2、铅酸电池使用年限较短；3、不能控制使用电量，当汽车用电设 备过度用电时会造成汽车无法启动。磷酸亚铁锂电池作为一种新型环保，高效、瞬间能大电 流放电的动力电池，其独特的性能逐渐被市场接受，越来越多的汽车开始使用磷酸亚铁锂 电池作为启动电池。现有的汽车，由于没有设置启动保护器，因此使用磷酸亚铁锂电池作为启动电池， 一般不安装电池保护板，或者安装的电池保护板能提供的功率密度不足以启动较大功率内 燃机设备，并且这种电池保护板的电流密度和持续时间用户不可调整，不适合在复杂条件 下使用。这样就造成磷酸亚铁锂电池在作为启动电池无法满足电流和功率密度要求时就不 安装保护板，造成极大的安全隐患，使电池的使用寿命大幅度减少。
技术实现思路
本技术的目的在于，提出一种启动电池保护模块，其可以对电池充放电均衡 进行管理，保证内燃机高效启动。为实现上述目的，本技术提供了一种启动电池保护模块，其包括一基板，该 基板上设有用于与启动电池电性连接的电源连接端，所述基板上还设有散热模块、控制芯 片、分别与该控制芯片电性连接的数据采集接口、开关元件、电流选择开关、时间调节元件 及平衡控制模块；所述散热模块设于开关元件外表面上，数据采集接口一端还与启动电池 电性连接。本技术中，所述控制芯片、开关元件、电流选择开关及时间调节元件均设于基 板一表面上，该表面上还设有对控制芯片起保护调节作用的周围原件。其中，所述电源连接端、数据采集接口及平衡控制模块均设于基板的另一表面上， 该电源连接端包括电源输出正极端与电源输出负极端，该电源输出正极端及电源输出负极端与启动电池的正、负极对应电性连接。本技术所述的控制芯片包括IC芯片或者MCU，该控制芯片可以采用日本精工 或美上美的电池保护IC芯片或MCU。进一步地，所述开关元件包括多个MOS管和/或继电器，该多个MOS管和/或继电 器并联或串联连接。本技术中，所述启动电池内包括数节串联连接的电芯，IC芯片或MCU通过电 源连接端与启动电池的正、负极电性连接，该IC芯片或MCU还通过数据采集接口与电芯电 性连接。更进一步地，所述IC芯片或MCU分别与一时间调节元件、两组开关元件及一电流 选择开关电性连接，该时间调节元件、两组开关元件及电流选择开关电性连接后通过一电 流检测电阻与电源输出负极端电性连接。本技术中，所述时间调节元件可以为一可变电容，两组开关元件内包括相互 并联连接的一放电开关及一充电开关。具体的，所述平衡控制模块内包括电池平衡控制芯片，该电池平衡控制芯片包括 正电压连接端子、负电压连接端子、充电用场效应晶体管(FET Field Effect Transistor) 控制端子、放电用FTE控制端子、充电控制用FET门极连接端子、放电控制用FET门极连接 端子、延时时间设置端子及控制开关端子；所述正电压连接端子与一电芯的正极电性连接， 负电压连接端子通过一放电电阻与该电芯的负极电性连接，该正电压连接端子与放电电阻 之间连接有滤波电容，延时时间设置端子与放电电阻之间连接有延时电容，该滤波电容与 延时电容之间并联连接；所述控制开关端子电性连接一 NMOS管，该NMOS管的栅极与控制 开关端子电性连接，其漏极通过一充电电阻连接于电芯的正极，其源极电性连接于放电电 阻与电芯负极之间。本技术中，所述控制芯片通过控制开关元件来控制电流的导通或切断，该控 制芯片通过调整电流检测电阻以对电流大小进行调整，该控制芯片通过调整时间调节元件 的大小以调整允许通过的电流时间。本技术的启动电池保护模块，其应用于磷酸亚铁锂启动电池，其根据内燃机 启动时的特点，使用低阻值大功率MOS管、散热模块和高精度反应1C，可以对电池充放电均 衡进行管理，能维持承受约5秒左右高功率密度，保证内燃机高效启动，解决磷酸亚铁锂电 池作为启动电池时的保护和管理问题，延长电池的使用寿命和使用时的安全问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术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性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的启动电池保护模块一种具体实施例的外部结构示意图；图2为图1中启动电池保护模块的反面结构示意图；图3为本技术的启动电池保护模块一种具体实施例在实际使用中的模块结 构示意图；图4为本技术中平衡控制模块一种具体实施例的电路连接示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术提供一种启动电池保护模块，其包括一基板10，该基板 10上设有用于与启动电池电性连接的电源连接端，所述基板10上还设有散热模块11、控 制芯片12、分别与该控制芯片12电性连接的数据采集接口 13、开关元件14、电流选择开关 15、时间调节元件16及平衡控制模块17。所述散热模块11设于开关元件14外表面上，数据 采集接口 13 —端还与启动电池电性连接。该数据采集接口 13可以实时采集启动电池的电 压，控制芯片12根据当前启动电池的电压，通过控制开关元件14、电流选择开关15、时间调 节元件16及平衡控制模块17，以对启动电池进行充放电均衡管理。本技术的启动电池 保护模块，尤其适用于磷酸亚铁锂启动电池中，其可以通过电源连接端与启动电池相连接， 从而对启动电池的充、放电进行均衡管理，可以保证内燃机的高效启动，同时延长启动电池 的使用寿命和使用时的安全问题。如图2所示，作为本技术的一种选择性实施例，所述控制芯片12、开关元件 14、电流选择开关15及时间调节元件16均设于基板10 —表面上，该表面上还设有对控制 芯片12起保护调节作用的周围原件18。在该实施例中，所述电源连接端、数据采集接口 13 及平衡控制模块17均设于基板12的另一表面上。其中，该电源连接端包括电源输出正极 端102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种启动电池保护模块，包括：一基板，该基板上设有用于与启动电池电性连接的电源连接端，其特征在于，所述基板上还设有散热模块、控制芯片、分别与该控制芯片电性连接的数据采集接口、开关元件、电流选择开关、时间调节元件及平衡控制模块；所述散热模块设于开关元件外表面上，数据采集接口一端还与启动电池电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种启动电池保护模块，包括一基板，该基板上设有用于与启动电池电性连接的电源连接端，其特征在于，所述基板上还设有散热模块、控制芯片、分别与该控制芯片电性连接的数据采集接口、开关元件、电流选择开关、时间调节元件及平衡控制模块；所述散热模块设于开关元件外表面上，数据采集接口一端还与启动电池电性连接。2.如权利要求1所述的启动电池保护模块，其特征在于，所述控制芯片、开关元件、电流选择开关及时间调节元件均设于基板一表面上，该表面上还设有对控制芯片起保护调节作用的周围原件。3.如权利要求2所述的启动电池保护模块，其特征在于，所述电源连接端、数据采集接口及平衡控制模块均设于基板的另一表面上，该电源连接端包括电源输出正极端与电源输出负极端，该电源输出正极端及电源输出负极端与启动电池的正、负极对应电性连接。4.如权利要求3所述的启动电池保护模块，其特征在于，所述控制芯片包括IC芯片或者MCU，该控制芯片采用日本精工或美上美的电池保护IC芯片或MCU。5.如权利要求1所述的启动电池保护模块，其特征在于，所述开关元件包括多个MOS管和/或继电器，该多个MOS管和/或继电器并联或串联连接。6.如权利要求4所述的启动电池保护模块,其特征在于,所述启动电池内包括数节串联连接的电芯，IC芯片或MCU通过电源连接端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲，杨金林，冯勇，李恒洲，吴吉强，
申请(专利权)人：重庆永通信息工程实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：