專利名稱：一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
伴隨著科技發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人類對(duì)能源的需求越來越大。以鉛酸電池為主的 傳統(tǒng)動(dòng)力電池在人類社會(huì)中扮演著重要角色?，F(xiàn)有的汽車啟動(dòng)電源，一般都是采用鉛酸電 池，鉛酸電池使用壽命短，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，鉛酸電池含有金屬鉛，嚴(yán) 重危害環(huán)境，對(duì)人體有毒害作用，處理成本很高?，F(xiàn)有的鋰離子動(dòng)力電池，具有無污染、重量 輕、比能量高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所以采用鋰離子動(dòng)力電池作為汽車啟動(dòng)電源，由于鋰離子動(dòng) 力電池的化學(xué)特性，在使用的過程中濫用會(huì)導(dǎo)致鋰離子動(dòng)力電池?fù)p壞或出現(xiàn)安全問題，需 要對(duì)其充電電壓和放電電壓進(jìn)行限制，所以需要增加控制保護(hù)電路。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源，通過配置采集和保護(hù)電 路避免鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源的過充電和過放電，來延長鋰離子動(dòng)力電池及鋰離子動(dòng)力 電池啟動(dòng)電源的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源技術(shù)方案如下，該 啟動(dòng)電源包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運(yùn)放電路、MOSFET 驅(qū)動(dòng)電路和微處理器CPU構(gòu)成，該微處理器CPU內(nèi)部設(shè)置有集成的AD電路，差分運(yùn)放電路 由不少于單體電池個(gè)數(shù)的差分運(yùn)放支路構(gòu)成，各差分運(yùn)放支路的輸入分別通過接口 Jl與 單體電池的兩端連接，各差分運(yùn)放支路的輸出端與微處理器CPU的輸入端口連接，微處理 器CPU的控制輸出上連有MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出與功率MOSFET電 路的控制端口連接，功率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中。所述功率MOSFET電路由兩個(gè)背靠背增強(qiáng)型功率MOSFET并聯(lián)構(gòu)成。所述微處理器CPU的控制輸出上還連接有聲光指示電路。本實(shí)用新型包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運(yùn)放 電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路和微處理器CPU構(gòu)成，在啟動(dòng)電源充電/放電過程中，采集控制電路 對(duì)各單體電池端電壓進(jìn)行采集，隨著充電/放電過程進(jìn)行，單體電池電壓不斷上升/下降， 采集控制電路的微處理器CPU對(duì)采集到的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，一旦有任何一單體電池電 壓超過/低于所設(shè)定的限定電壓時(shí)，采集控制電路立即通過MOSFET驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)MOSFET 功率板切斷充電/放電回路，保護(hù)鋰離子動(dòng)力電池不會(huì)被過充電/過放電，這樣就避免了鋰 離子動(dòng)力電池的過充電和過放電，能夠延長鋰離子動(dòng)力電池和鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源的 使用壽命。

圖1是本實(shí)用新型啟動(dòng)電源的原理圖；[0009]圖2是本實(shí)用新型采集控制電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的差分運(yùn)放回路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例以鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源在汽車上的應(yīng)用為例來介紹本實(shí)用新型的 內(nèi)容。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源，包括設(shè)于采集控 制板上的采集控制電路和設(shè)于功率MOSFET板上的功率MOSFET電路，該采集控制電路由差 分運(yùn)放電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、聲光指示電路和微處理器CPU構(gòu)成，該微處理器CPU內(nèi)部設(shè) 置有集成的AD電路，差分運(yùn)放電路由四個(gè)差分運(yùn)放支路構(gòu)成，各差分運(yùn)放支路的輸入分別 通過接口 Jl與各單體電池的兩端連接，各差分運(yùn)放支路的輸出端分別與微處理器CPU的輸 入端口 VB1、VB2、VB3和VB4連接，微處理器CPU的控制輸出CTRLO和CTRLl上連有由三極 管和功率MOSFET連接構(gòu)成的MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出與功率MOSFET 電路的控制端口 J5連接，功率MOSFET電路由兩個(gè)背靠背增強(qiáng)型功率MOSFET并聯(lián)構(gòu)成，功 率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中，電池組是由四節(jié)單體鋰離子 動(dòng)力電池串接構(gòu)成的，電池組的負(fù)極和功率MOSFET電路的接口 J4相連，電池組的正極和功 率MOSFET電路的接口 J3之間串接負(fù)載。聲光指示模塊包括聲光指示回路，該聲光指示回路設(shè)有三級(jí)管，該三極管的基極 連入單片機(jī)的STI接線引腳，三極管的集電極連入蜂鳴器的輸入端，三極管的發(fā)射極分別 連有過壓支路和欠壓支路，該過壓支路的過壓三極管的集電極與過壓指示燈的輸入端相 連，欠壓支路的欠壓三極管的集電極與欠壓指示燈的輸入端相連。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源的正、負(fù)接線柱與發(fā)動(dòng)機(jī)和車 載用電設(shè)備相連，所以動(dòng)力鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源設(shè)計(jì)為充電和放電同端口。發(fā)動(dòng)機(jī) 通過鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源對(duì)鋰離子動(dòng)力電池組充電，該鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源內(nèi)部 的采集控制電路對(duì)每節(jié)單體電池端電壓進(jìn)行采集，隨著充電過程的進(jìn)行，單體電池電壓不 斷上升，采集控制電路的微處理器CPU對(duì)采集到的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，一旦有任何一單體 電池電壓超過所設(shè)定的充電限制電壓時(shí)，采集控制電路立即通過MOSFET驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng) MOSFET功率電路切斷充電回路，保護(hù)鋰離子動(dòng)力電池不會(huì)被過充濫用，此時(shí)放電回路正常 給車載用電設(shè)備供電。同理，在啟動(dòng)電源的鋰離子動(dòng)力電池放電到所設(shè)定的放電限制電壓 時(shí)，采集控制電路控制功率MOSFET電路切斷放電回路，保護(hù)鋰離子動(dòng)力電池不會(huì)被過放濫 用，此時(shí)充電回路正常接受發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)電池串的充電。本實(shí)用新型的鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源電壓上限、下限報(bào)警值可以編程設(shè)定，根 據(jù)需要任意設(shè)定，可以靈活適應(yīng)不同電壓平臺(tái)的鋰電池，有效防止鋰離子電池的過充電或 過放電。 權(quán)利要求一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源，其特征在于該啟動(dòng)電源包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運(yùn)放電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路和微處理器CPU構(gòu)成，該微處理器CPU內(nèi)部設(shè)置有集成的AD電路，差分運(yùn)放電路由不少于單體電池個(gè)數(shù)的差分運(yùn)放支路構(gòu)成，各差分運(yùn)放支路的輸入分別通過接口J1與單體電池的兩端連接，各差分運(yùn)放支路的輸出端與微處理器CPU的輸入端口連接，微處理器CPU的控制輸出上連有MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出與功率MOSFET電路的控制端口連接，功率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源，其特征在于所述功率 MOSFET電路由兩個(gè)背靠背增強(qiáng)型功率MOSFET并聯(lián)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源，其特征在于所述微處 理器CPU的控制輸出上還連接有聲光指示電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源，包括采集控制電路和功率MOSFET電路，該采集控制電路由差分運(yùn)放電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路和微處理器CPU構(gòu)成，CPU內(nèi)部設(shè)置有集成的AD電路，差分運(yùn)放電路由不少于單體電池個(gè)數(shù)的運(yùn)放支路構(gòu)成，各運(yùn)放支路的輸入分別通過接口J1與單體電池的兩端連接，輸出端與微處理器CPU的輸入端口連接，CPU的控制輸出上連有MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出與功率MOSFET電路的控制端口連接，功率MOSFET電路的控制端口串接于電池組的充放電主回路中；本實(shí)用新型避免了鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源對(duì)鋰離子動(dòng)力電池的過充電和過放電，能夠延長鋰離子動(dòng)力電池和鋰離子動(dòng)力電池啟動(dòng)電源的使用壽命。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201699460SQ20102030234
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者王宗俐, 王春錄, 車兔林, 韓改燕 申請(qǐng)人:中航鋰電(洛陽)有限公司