用于锂电池保护板的智能温度控制系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921932311.6 (22)申请日 2019.11.08 (73)专利权人 深圳市海川伟业科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区沙井街 道后亭社区后亭第三工业区28号809 (72)发明人 黄柏庆 (51)Int.Cl. H01M 10/613(2014.01) H01M 10/615(2014.01) H01M 10/623(2014.01) H01M 10/63(2014.01) H01M 10/635(2014.01) H01M 10/637(201。

2、4.01) (54)实用新型名称 一种用于锂电池保护板的智能温度控制系 统 (57)摘要 本实用新型所涉及一种用于锂电池保护板 的智能温度控制系统， 其包括MCU检测与控制模 块， PC通讯模块， 负载端口， 充电端口， 状态显示 模块， 电池输出控制模块， 电流检测模块， 温度检 测模块， 电压检测模块， 加热模块， 降温模块， 电 芯模块， 而构成所述智能温度控制系统。 运行时， 若所述电芯模块低于预先设定温度时， 则驱使加 热模块对电芯模块进行加热。 若所述电芯模块高 于预先设定温度， 则驱使所述降温模块对电芯模 块进行散热动作。 若在规定散热或加热的时间 内， 所述电芯模块无法达到正常。

3、温度， 达到不受 制于温度和热量技术条件而影响锂电池正常运 行状态， 以及随时了解控制锂电池运行状态的目 的。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 210984891 U 2020.07.10 CN 210984891 U 1.一种用于锂电池保护板的智能温度控制系统， 其包括MCU检测与控制模块， PC通讯模 块， 负载端口， 充电端口， 状态显示模块， 电池输出控制模块， 电流检测模块， 温度检测模块， 电压检测模块， 加热模块， 降温模块， 电芯模块； 其特征在于： 所述电池输出控制模块与MCU 检测与控制模块相互连接， 所述PC通讯模块与MCU检测与控制模块相互连接， 状态显示模。

4、块 与MCU检测与控制模块相互连接， 所述负载端口分别充电端口和MCU检测与控制模块相互连 接， 所述的充电端口与电池输出控制模块相互连接， 所述的电流检测模块与电池输出控制 模块相连接， 所述电流检测模块与电芯模块相互连接， 所述加热模块与MUC检测与控制模块 相连接， 所述温度检测模块和电压检测模块分别与MUC检测与控制模块相连接， 所述温度检 测模块与电源检测模块相连接后的另一端与电芯模块连接， 所述温度检测模块和电压检测 模块相互并联连接。 2.根据权利要求1所述一种用于锂电池保护板的智能温度控制系统， 其特征在于： 所述 MCU检测与控制模块是由BMS芯片构成。 3.根据权利要求1所。

5、述一种用于锂电池保护板的智能温度控制系统， 其特征在于： 所述 状态显示模块是由发光二极管(LED)或液晶显示器(LCD)构成。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210984891 U 2 一种用于锂电池保护板的智能温度控制系统 【技术领域】 0001 本实用新型涉及一种用于锂电池管理方面的用于锂电池保护板的智能温度控制 系统。 【背景技术】 0002 随着消费者生活水平不断向前发展和进步， 伴随各种智能化的数码产品已经广泛 使用于消费者日常生活中。 电池部分是数码产品中重要组成部分。 目前行业内的电池管理 系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)， 简称为BMS。 电池管。

6、理系统在对电池的管理控制中经 常处于被动保护的状态， 现有电池管理系统仅仅根据当时所测量到的电池温度被动进行控 制(运行或才停止)， 如此时电池组如果停止输出， 则使得含有本电池的产品或设备将出现 无法运行的状态。 因高低温度使得锂电池的特性， 随着温度的降低和升高， 而锂离子电池的 放电性能变差。 随着放电倍率的提高， 电池的放电容量逐渐减小。 且锂电池处在高温环境中 且加之随着锂电池放电时自身产生的热量， 如果散热不良则锂电池的不安全性都显著提 高， 如冒烟， 起火， 爆炸等现象的发生。 基于上述， 因高低温度和散热技术问题而导致所述电 池无法正常运行。 【实用新型内容】 0003 有鉴于。

7、此， 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不仅不受制于温度和热量 技术条件影响锂电池正常运行状态， 而且还能随时了解控制锂电池运行状态的用于锂电池 保护板的智能温度控制系统。 0004 为此解决上述技术问题， 本实用新型中的技术方案所提供一种用于锂电池保护板 的智能温度控制系统， 其包括MCU检测与控制模块， PC通讯模块， 负载端口， 充电端口， 状态 显示模块， 电池输出控制模块， 电流检测模块， 温度检测模块， 电压检测模块， 加热模块， 降 温模块， 电芯模块， 所述电池输出控制模块与MCU检测与控制模块相互连接， 所述PC通讯模 块与MCU检测与控制模块相互连接， 状态显示模块与M。

8、CU检测与控制模块相互连接， 所述负 载端口分别充电端口和MCU检测与控制模块相互连接， 所述的充电端口与电池输出控制模 块相互连接， 所述的电流检测模块与电池输出控制模块相连接。 所述电流检测模块与电芯 模块相互连接， 所述加热模块与MUC检测与控制模块相连接， 所述温度检测模块和电压检测 模块分别与MUC检测与控制模块相连接， 所述温度检测模块与电源检测模块相连接后的另 一端与电芯模块连接， 所述温度检测模块和电压检测模块相互并联连接。 0005 进一步限定， 所述MCU检测与控制模块是由BMS芯片构成。 0006 进一步限定， 所述状态显示模块是由发光二极管(LED)或液晶显示器(LCD。

9、) 构成。 0007 本实用新型的有益技术效果： 因本技术方案采用MCU检测与控制模块， PC 通讯模 块， 负载端口， 充电端口， 状态显示模块， 电池输出控制模块， 电流检测模块， 温度检测模块， 电压检测模块， 加热模块， 降温模块， 电芯模块相互连接， 而构成所述智能温度控制系统。 运 行时， 温度检测模块检测芯片运行数据发送到MCU检测与控制模块内部之后， 判断所述电芯 说明书 1/4 页 3 CN 210984891 U 3 模块运行温度是否处于正常状态， 若所述电芯模块低于预先设定温度时， 则驱使加热模块 对电芯模块进行加热， 待加热到正常温度时， 所述加热模块自动关闭。 若所述。

10、电芯模块高于 预先设定温度， 则驱使所述降温模块对电芯模块进行散热动作， 待电芯模块恢复到正常温 度， 所述降温模块自动关闭。 若在规定散热或加热的时间内， 所述电芯模块无法达到正常温 度， 此时的智能温度控制系统将发出警告的信息， 使得所述智能温度控制系统随时可以控 制电池正常运行状态， 避免了现有技术中因温度和热量的技术问题而影响锂电池正常运行 的现象发生， 从而达到不受制于温度和热量技术条件而影响锂电池正常运行状态， 以及随 时了解控制锂电池运行状态的目的。 0008 下面结合附图和实施例， 对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。 【附图说明】 0009 图1为本实用新型用于锂电池保。

11、护板的智能温度控制系统的原理图。 【具体实施方式】 0010 为了使本实用新型所要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚、 明白， 以 下结合附图和实施例， 对本实用新型进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实 施例仅用以解释本实用新型， 并不用于限定本实用新型。 0011 请参考图1所示， 下面结合实施例说明一种用于锂电池保护板的智能温度控制系 统， 其包括MCU检测与控制模块， PC通讯模块， 负载端口， 充电端口， 状态显示模块， 电池输出 控制模块， 电流检测模块， 温度检测模块， 电压检测模块， 加热模块， 降温模块， 电芯模块。 0012 所述MCU检测与控制模块。

12、是由BMS芯片构成。 所述BMS芯片负责被采集温度， 电压， 电流的数据处理， 分析， 判断以及各种情况协助处理及控制的功能。 所述温度检测模块采集 电芯模块的各位不同位置的温度信息， 经温度检测模块的数据处理与转换后的数供MCU检 测与控制模块进行检测， 所述电压检测模块采集各个单级电芯的电压信息， 经电压检测模 块的数据处理与转换后， 通过PC通讯模块将数据发送到MCU检测与控制模块。 所述电流检测 模块采集整个电芯模块的电流信息， 由MCU检测与控制模块内部的数据处理单元对采集的 数据进行分析和处理。 0013 所述电池输出控制模块主要是控制电池的充电和放电。 当电池充电充满时电池输 出。

13、控制模块控制电池切断电路， 禁止长时间的充电对电池造成的不安全影响。 当电池电量 放空的时候， 电池输出控制模块输出控制切断电路， 防止继续放电对电芯模块造成的损伤。 当电池的温度处于较高或较低的状态， 且对应加热模块以及散热模块在限定的时间内仍不 能达到正常工作温度范围的， 电池输出控制模块输出控制切断电路， 以防止极端环境温度 条件下对产品造成的损坏。 0014 所述PC通讯模块是为了方便我们对MCU检测与控制模块进行相关参数设置、 故障 诊断、 相关功能调试、 程序烧写、 BMS运行状态查看以及相关数据读取和记录的通讯端口。 所 述负载端口是给产品或设备供电的输出端口， 所述负载端口具有。

14、放电过流保护功能， 短路 保护功能以及低电压保护功能。 正常情况下， 这个端口将持续为负载供电。 所述充电端口是 智能温度控制系统对电芯模块的端口， 该充电端口具有充电过流保护功能， 过充电保护功 能， 充电口短路保护功能。 说明书 2/4 页 4 CN 210984891 U 4 0015 所述状态显示模块是由发光二极管(LED)或液晶显示器(LCD)构成。 状态显示模块 将显示所述智能温度控制系统运行状态指示、 电量指示、 充电指示、 放电指示、 加热状态指 示和散热状态指示等。 所述液晶显示器除显示LED所包含的状态以外， 还显示当前状态的温 度， 电压， 电流， 故障指示、 功率、 耗。

15、电等更加全面的信息。 0016 所述电池输出控制模块与MCU检测与控制模块相互连接， 所述PC通讯模块与MCU检 测与控制模块相互连接， 状态显示模块与MCU检测与控制模块相互连接， 所述负载端口分别 充电端口和MCU检测与控制模块相互连接， 所述的充电端口与电池输出控制模块相互连接， 所述的电流检测模块与电池输出控制模块相连接。 所述电流检测模块与电芯模块相互连 接， 所述加热模块与 MUC检测与控制模块相连接， 所述温度检测模块和电压检测模块分别 与MUC 检测与控制模块相连接， 所述温度检测模块与电源检测模块相连接后的另一端与电 芯模块连接， 所述温度检测模块和电压检测模块相互并联连接。。

16、 0017 使用时， 温度检测模块将所采集数据传送到MCU检测与控制模块之后， 所述MCU检 测与控制模块进行处理和分析， 其大致过程为， 如判断电芯模块处于正常工作范围内， 则所 述加热模块和降温模块将自动处于关闭状态。 当被判断电芯模块处于低温负10度至负40度 时， 则将开启加热模块， MCU检测与控制模块根据低温的具体数据， 将开启对应的加热模块 功率功能。 该加热功率分低中高三档， 温度越低对应的加热模块功率越大。 加热时间限定于 30分钟， 如果30分钟以后， 电芯仍不能达到电芯模块的正常工作温度范围， 则所述智能温度 控制系统将发出警告， 10分钟后将切断输出， 如果警告时间剩余。

17、时间大于5分钟内达到温度 范围的， 将解除警告。 0018 当MCU检测与控制模块判断电芯模块处于高温大于50时， 将开启降温模块， MCU 检测与控制模块根据高温的具体数据， 将开启对应的降温模块中的散热功率和散热通道。 散热功率分低中高三档， 温度越高对应的散热功率越大。 散热时间限定于10分钟， 如果10分 钟以后， 电芯模块仍不能达到电芯的正常工作温度范围， 则所述智能温度控制系统将发出 警告， 5分钟后将切断输出， 如果警告时间剩余时间大于3分钟内达到温度范围的， 将解除警 告。 0019 在此过程中， 温度检测模块检测芯片运行数据发送到MCU检测与控制模块内部之 后， 判断所述电芯。

18、模块运行温度是否处于正常状态， 若所述电芯模块低于预先设定温度时， 则驱使加热模块对电芯模块进行加热， 待加热到正常温度时， 所述加热模块自动关闭。 若所 述电芯模块高于预先设定温度， 则驱使所述降温模块对电芯模块进行散热动作， 待电芯模 块恢复到正常温度， 所述降温模块自动关闭。 若在规定散热或加热的时间内， 所述电芯模块 无法达到正常温度， 此时的智能温度控制系统将发出警告的信息， 使得所述智能温度控制 系统随时可以控制电池正常运行状态， 避免了现有技术因温度和热量的技术问题影响锂电 池正常运行的现象发生， 从而达到不受制于温度和热量技术条件影响锂电池正常运行状态 和随时了解控制锂电池运行。

19、状态的目的。 0020 综上所述， 因本技术方案采用MCU检测与控制模块， PC通讯模块， 负载端口， 充电端 口， 状态显示模块， 电池输出控制模块， 电流检测模块， 温度检测模块， 电压检测模块， 加热 模块， 降温模块， 电芯模块， 相互连接， 而构成所述智能温度控制系统。 运行时， 温度检测模 块检测芯片运行数据发送到MCU检测与控制模块内部之后， 判断所述电芯模块运行温度是 否处于正常状态， 若所述电芯模块低于预先设定温度时， 则驱使加热模块对电芯模块进行 说明书 3/4 页 5 CN 210984891 U 5 加热， 待加热到正常温度时， 所述加热模块自动关闭。 若所述电芯模块高。

20、于预先设定温度， 则驱使所述降温模块对电芯模块进行散热动作， 待电芯模块恢复到正常温度， 所述降温模 块自动关闭。 若在规定散热或加热的时间内， 所述电芯模块无法达到正常温度， 此时的智能 温度控制系统将发出警告的信息， 使得所述智能温度控制系统随时可以控制电池正常运行 状态， 避免了现有技术因温度和热量的技术问题影响锂电池正常运行的现象发生， 从而达 到不受制于温度和热量技术条件而影响锂电池正常运行状态， 以及随时了解控制锂电池运 行状态的目的。 0021 以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例， 并非因此局限本实用新型的权利 范围。 本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、 等同替换和改 进， 均应在本实用新型的权利范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 210984891 U 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 210984891 U 7 。