本實用新型屬于鋰電池組領域，尤其涉及一種八串電池并充的充電保護裝置。

背景技術：

目前對多串電池進行過充過放保護都是檢測到任一單體出現(xiàn)過壓或欠壓時斷開與電池組串接的保護裝置，并充充電時，由于并充充電器是對多串電池的單體進行充電或者放電，如果按照傳統(tǒng)保護模式，無法對單體進行保護，沒有電池保護部分情況下，電池單體的過充過放由充電器控制，由于并充是對單體電池進行充放電操作，所以需要對每個單體設計保護裝置，工廠亟待解決電池組的并充口存在的短路風險以及防止電池的單體出現(xiàn)過充和過放故障的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種八串電池并充的充電保護裝置，解決電池組的并充口存在短路風險以及防止電池的單體出現(xiàn)過充和過放故障。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術方案實現(xiàn)，一種八串電池并充的充電保護裝置，包括鋰離子電池單體組成的八串電池組，其特征是：所述八串電池組與單體電壓采集模塊、電池溫度監(jiān)控模塊和控制單體充放電電路連接，控制單體充放電電路與充電器連接，單體電壓采集模塊和電池溫度監(jiān)控模塊與MCU連接，所述MCU與控制單體充放電電路模塊連接，充電器通過485通信模塊與MCU連接。

所述單體電壓的采集模塊選用高壓電池監(jiān)視器，實現(xiàn)對單體電壓的采集。

所述電池溫度監(jiān)控模塊采用熱敏電阻器采集鋰離子電池單體的溫度。

所述控制單體充放電電路在鋰離子電池單體與并充口之間分別串接場效應管，通過控制每個場效應管實現(xiàn)并充過程中對鋰離子電池單體過充過放的保護。

所述系統(tǒng)電源由隔離電源模塊U17給IIC通信部分提供隔離電源，與并充充電器之間實現(xiàn)了隔離通信，SCK和SDA通過磁耦合隔離芯片U13實現(xiàn)隔離通信；RS485通信通過485通信隔離模塊U12與充電器通信，通過制定好的通信協(xié)議與并充充電器交換數(shù)據(jù)。

有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本實用新型用于電池組的并充保護。在充電器保護之外，實現(xiàn)電池自身的保護，通過通信發(fā)送給充電器更加準確的電壓數(shù)據(jù)。解決電池組的并充口存在短路風險以及防止電池的單體出現(xiàn)過充和過放故障。

附圖說明

圖1是本實用新型的連接原理框圖；

圖2是單體電壓采集，溫度監(jiān)控，控制單體充放電電路原理圖；

圖3是電源電路原理圖；

圖4是通信部分電路原理圖。

具體實施方式

以下結合較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式詳述如下：詳見附圖1，本實施例提供了一種八串電池并充的充電保護裝置，包括鋰離子電池單體組成的八串電池組，所述八串電池組與單體電壓采集模塊、電池溫度監(jiān)控模塊和控制單體充放電電路連接，控制單體充放電電路與充電器連接，單體電壓采集模塊和電池溫度監(jiān)控模塊與MCU連接，所述MCU與控制單體充放電電路模塊連接，充電器及MCU連接系統(tǒng)電源。所述單體電壓的采集模塊選用高壓電池監(jiān)視器，實現(xiàn)對單體電壓的采集。所述電池溫度監(jiān)控模塊采用熱敏電阻器采集鋰離子電池單體的溫度。所述控制單體充放電電路在鋰離子電池單體與并充口之間分別串接場效應管，通過控制每個場效應管實現(xiàn)并充過程中對鋰離子電池單體過充過放的保護。所述系統(tǒng)電源由隔離電源模塊U17給IIC通信部分提供隔離電源，與并充充電器之間實現(xiàn)了隔離通信，SCK和SDA通過磁耦合隔離芯片U13實現(xiàn)隔離通信；RS485通信通過485通信隔離模塊U12與充電器通信，通過制定好的通信協(xié)議與并充充電器交換數(shù)據(jù)。

工作過程

詳見附圖2，單體電壓采集、電池溫度監(jiān)控、控制單體充放電電路，使用U2(LTC6803多節(jié)電池監(jiān)視器)實現(xiàn)對單體電壓的采集，使用熱敏電阻器NTC采集電池溫度，并充口與單體電池之間串接MOS，Q1--Q9，通過控制每個MOS實現(xiàn)，并充過程中實現(xiàn)對單體過充過放的保護。

詳見附圖3、4，系統(tǒng)電源由U17給IIC通信部分提供隔離電源：+5V-IIC、GND-IIC，與并充充電器之間實現(xiàn)了隔離通信，SCK和SDA通過U13實現(xiàn)隔離通信。RS485通信通過U12跟充電器通信，可通過制定好的通信協(xié)議與并充充電器交換數(shù)據(jù)。

電池在未連接充電器的狀態(tài)下，電池的并充口與電池單體之間被Q1-Q9MOS斷開，并充口沒有電壓，不會出現(xiàn)短路風險。

電池連接充電器后先進行溫度監(jiān)控，有低溫(＜0℃，可軟件設置)或者過溫(＞70℃，可軟件設置)，并充保護板關閉輸出，禁止充電。

當并充充電器充電方式為先串充后并充時，電池組的并充口平時為關閉狀態(tài)，通過并充口與單體之間的串接的MOSFET斷開。電池組的并充口不帶電，防止出現(xiàn)短路故障。連接充電器后，先通過通信發(fā)送給并充保護板開機指令，保護板并充口打開，并充口與單體連接，開始正常充電，充電過程中電池的實時數(shù)據(jù)由充電器發(fā)指令詢問，保護板發(fā)送給充電器。當過壓情況出現(xiàn)后，可通過關斷相對應的MOSFET強制停止充電。

當并充充電器充電方式為先串充后被動均衡(通過充電器對較高單體放電)充電器進入被動均衡模式后，如果充電器故障，防止單體出現(xiàn)過放現(xiàn)象，并充保護板會通過對單體電壓的實時監(jiān)控，關閉相對應的MOSFET，強制停止放電。

通過制定好的通信協(xié)議，電池可與通過RS485或IIC與充電器進行通信，實時傳輸電池單體電壓和溫度數(shù)據(jù)。

工作原理

通過鋰離子電池專用監(jiān)控芯片對8串電池進行電壓、溫度監(jiān)控，并產生相應的控制信號，該控制信號用于控制單體與并充口串接的MOS管，通過MOS管的開關來實現(xiàn)對任一單體電池與并充口之間的通斷控制，進而實現(xiàn)各種保護功能。

并充充電時，沒有電池部分保護裝置情況下，電池單體的過充過放由充電器控制。增加電池部分保護裝置后，在充電器故障情況下，可防止對電池造成過充或過放。同事可以防止并充口在短路情況下，出現(xiàn)電池的短路故障。通過RS485或者IIC通信可以把電池單體電壓和溫度的實時數(shù)據(jù)發(fā)送給充電器，提高充電器對單體電壓的采集精度。

上述參照實施例對該一種八串電池并充的充電保護裝置進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本實用新型總體構思下的變化和修改，應屬本實用新型的保護范圍之內。