CN201041817Y - 电池模块的过温保护装置 - Google Patents
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Abstract
一种电池模块的过温保护装置,应用于应用系统,该电池模块可产生第一温度感测信号,该过温保护装置包括:温度感应模块、充电模块、第一开关单元、第二开关单元及控制单元。其中,温度感应模块用以感测应用系统的环境温度,而输出第二温度感测信号,第一开关单元用以开关充电模块对电池模块的充电,并且第二开关单元用以进行开关电池模块对应用系统的供电,而控制单元则用以接收第一温度感测信号及第二温度感测信号,并依据所述温度感测信号来控制第一开关单元及第二开关单元的启闭。由此,达到因温度过高或过低而产生电池模块保护措施的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过温保护装置,特别涉及一种应用于电池模块的过温保护装置。
背景技术
近几年来由于3C产业的快速发展,使得二次电池的应用更加广泛,而为了适应各种功能强大的产品及长时间使用的情况,各家业者纷纷推出增加电池使用效率以及延长电池使用寿命的解决方案。
而我们都知道温度与电池的蓄电量及寿命有很大的关系,由于二次电池在电解液体和电极片中的迁移速率与温度密切相关,因此温度的上下波动会显著地影响二次电池的特性,因此二次电池在储存或充、放电时的温度便有一定限制,例如:一般二次电池由于内部有液体,在低温情况下长期存放会破坏电池内部化学物质;而过高的温度也使电池无法达到其额定容量。因此当温度过低时,电池中的电解液会凝固,电池的内阻会变得无穷大,电池将无法使用;当温度过高时,电解液会发生副反应而产生大量的气体,电极片中的树酯粘接剂也会发生变质,从而导致整个电池逐渐老化和衰退,甚至在短期内失效。
目前有关温度而进行保护二次电池使用寿命及提高性能方面,大多是改善整个应用系统的散热模块,通过良好的散热性能来减少二次电池因过热而产生毁损或无法使用的情形。但这种方式往往只能以被动的方式来进行过热的保护,若是二次电池本身温度或者应用系统的环境温度持续上升,使得散热模块无法负荷时,仍旧会造成电池的毁损甚至是导致无法进行蓄电等状况。因此,对于目前二次电池的应用及保护方面,仍有其加以改善的地方。
发明内容
为此,本实用新型所要解决的技术问题在于,通过简单的硬件线路及设计来主动检测整个应用系统环境温度及电池模块本身所产生的温度,而可加以控制电池模块的充放电与否、应用系统的启闭甚至是产生警告信息等,以达到因温度过高或过低时对电池模块产生自动保护措施的目的,进而减少电池模块的特性衰减或损毁。
为了解决上述问题,本实用新型提供一种电池模块的过温保护装置,包括:充电模块,用以提供该电池模块的充电;第一开关单元,电连接在该充电模块与该电池模块之间,用以开关该充电模块对该电池模块的充电;第二开关单元,电连接在该电池模块与一个应用系统之间,用以开关该电池模块对该应用系统的供电;及控制单元,分别电连接至所述电池模块、第一开关单元以及第二开关单元,用于接收该电池模块所产生的第一温度感测信号,以控制该第一开关单元及该第二开关单元的启闭。
如上所述的电池模块的过温保护装置,其中,所述电池模块还包含感测该电池模块的内部温度而产生该第一温度感测信号的热敏电阻、热二极管或热电偶。
如上所述的电池模块的过温保护装置,其中,所述第一开关单元及该第二开关单元为晶体管线路、控制芯片或晶体管线路及控制芯片所组合的线路。
如上所述的电池模块的过温保护装置,其中,所述控制单元为能产生系统控制信号以控制该应用系统进行关机作业的控制单元。
如上所述的电池模块的过温保护装置,其中,还进一步包括:温度感应模块,电连接至所述控制单元,用以感测该应用系统的环境温度,进而输出第二温度感测信号,该控制单元为依据该第二温度感测信号控制该第一开关单元及该第二开关单元的启闭的控制单元;及警示单元,电连接该控制单元,以产生警告信号,其中该警示单元为发光二极管、显示器或扬声器。
为了解决上述问题,根据本实用新型所提出的方案,还提供一种电池模块的过温保护装置,应用于应用系统,该电池模块除了提供该应用系统运作所需的电源外,还产生第一温度感测信号,该过温保护装置包括:温度感应模块、第一开关单元、充电模块、第二开关单元及控制单元。其中,温度感应模块用以感测应用系统内部及应用系统所处环境的温度,进而输出第二温度感测信号,而第一开关单元电连接在充电模块与电池模块之间,用以开关充电模块对电池模块的充电,并且第二开关单元电连接在电池模块与应用系统之间,以开关电池模块对应用系统的供电,而控制单元分别电连接至所述温度感应模块、所述第一开关单元和所述第二开关单元,用以接收第一温度感测信号及第二温度感测信号,并依据所述温度感测信号来控制第一开关单元及第二开关单元的启闭。
如上所述的电池模块的过温保护装置,其中,还包括:警示单元,电连接该控制单元,以产生警告信号,其中该警示单元为发光二极管、显示器或扬声器。
如上所述的电池模块的过温保护装置,其中,所述电池模块还电连接至所述控制单元,并且所述电池模块包含感测该电池模块的内部温度而产生第二温度感测信号的热敏电阻、热二极管或热电偶,该控制单元为依据该第二温度感测信号而控制该第一开关单元及该第二开关单元的启闭,并且产生系统控制信号以控制该应用系统进行关机作业的控制单元。
本发明可以实现因温度过高或过低而对电池模块产生自动保护措施的目的,还可减少电池模块因受温度影响而导致的性能及寿命的降低,增加电池模块使用周期。
以上的概述与接下来的详细说明及附图,都是为了能进一步说明本实用新型为达到预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本实用新型的其它目的及优点,将在后续的说明及附图中加以阐述。
附图说明
图1为本实用新型电池模块的过温保护装置实施例方块图。
其中,附图标记说明如下:
1 过温保护装置
10 温度感应模块
2 应用系统
20 控制单元
30 第一开关单元
40 第二开关单元
50 电池模块
60 充电模块
70 警示单元
具体实施方式
请参考图1,为本实用新型电池模块的过温保护装置实施例方块图,如图所示,本实用新型提供一种过温保护装置1,应用于应用系统2,用以作为电池模块50的过温保护措施,其中电池模块50可为例如铅酸电池(LeadAcid Battery)、镍镉电池(Nickel Cadmium Battery)、镍氢电池(Nickel HydrogenBattery)、锂离子电池(Lithium Ion Battery)或高分子锂电池(Polymer LithiumBattery)的二次电池,并且电池模块50除了可提供应用系统2运作所需的电源外,更可通过其中包含的如:热敏电阻(Thermistor)、热二极管(ThermalDiode)或热电偶(Thermal Couple)(图未示),以感测本身电池模块50的内部温度而产生第一温度感测信号。而本实用新型过温保护装置1包括:温度感应模块10、控制单元20、第一开关单元30、第二开关单元40、充电模块60及警示单元70。该温度感应模块10用以感测应用系统2的环境温度,进而输出第二温度感测信号,而该应用系统2的环境温度可为例如应用系统2内部环境的温度或应用系统2所处外部环境的温度。
而控制单元20用以接收第一温度感测信号及第二温度感测信号,并进一步通过第一温度感测信号及第二温度感测信号来控制第一开关单元30及第二开关单元40的启闭。其中,第一开关单元30及第二开关单元40可为例如晶体管线路、控制芯片或者两者组合的控制线路。而且,充电模块60通过第一开关单元30电连接该电池模块50,用以对电池模块50进行充电,而第一开关单元30则用以接收控制单元20的控制而进行开关充电模块60对电池模块50的充电;另外,第二开关单元40则电连接于电池模块50与应用系统2之间,以接收控制单元20的控制来开关电池模块50供电给应用系统2。
除此之外,控制单元20中还可进行设定产生系统控制信号,以在电池模块50内部环境温度或应用系统2的环境温度过高或过低时,控制应用系统2进行关机作业程序。另外,警示单元70则电连接控制单元20,使得控制单元20得以根据第一温度感测信号及第二温度感测信号而检测出目前的各项温度状况,再通过控制警示单元70来产生不同的警告信号以提醒使用者,其中警示单元70可为例如发光二极管、各类型显示器或扬声器等。
以下的描述针对本实用新型过温保护装置1的实际运作方式做进一步的说明,首先,通过温度感应模块10来感测应用系统2的环境温度并由控制单元20来感测是否高于本身所设定的第一设定值或低于第二设定值,而该应用系统2的环境温度可为例如应用系统2内部环境的温度或应用系统2所处外部环境的温度。接着,若所感测的环境温度未高于第一设定值或低于第二设定值,则判断电池模块50的内部温度是否高于控制单元20中所设定的第三设定值或低于第四设定值。
而在上述感测应用系统2的环境温度的感测结果为是或者判断电池模块50的内部温度的判断结果为高于第三设定值或低于第四设定值时,则进而判断电池模块50是否处于接受充电模块60充电的充电状态。并且若电池模块50是处于充电状态时,则关闭第一开关单元30以停止该充电状态,而在停止充电状态之后或者判断电池模块50并非为充电状态时,则可进行关机程序以关闭应用系统2的运作状态,并且再关闭第二开关单元40以停止电池模块50对应用系统2的供电。由此预防因为应用系统2的环境温度或电池模块50的内部温度持续过高或过低而导致电池模块50的毁损或特性衰减。此外,还可进一步提供警示单元70(如:发光二极管、各类型显示器或扬声器等)来输出警告信号,以告知使用者目前的温度环境状况或应用系统2已处于关机的状态。
而若目前应用系统2的环境温度或电池模块50的内部温度尚未高于或低于预先设定的温度,仍在正常使用范围内,便可开启第一开关单元30以使充电模块60可对电池模块50进行充电,并且开启第二开关单元40以使电池模块50供电给应用系统2。
此外,上述实施例仅用以方便解释过温保护装置1与应用系统2间的信号与电源的传递,在实际应用上,过温保护装置1可内置在应用系统2内,其中应用系统2可为例如笔记本电脑(Notebook)、移动电话(Mobile Phone)、个人数字助理(PDA)或可携式多媒体播放装置(Portable Media Player,PMP)等。此外,控制单元20中所设定的各个设定值可依据不同的电池模块50的种类而改变其设定值以符合各电池模块50优选储存或运作的环境温度。
最后,上述实施例仅为本实用新型用以详细说明的优选实施例的装置结构及方法流程,其可涵盖任何所属领域技术人员加以轻易变化或拆解的情况,例如:单纯使用温度感应模块10来感测应用系统2的环境温度或者仅利用电池模块50所提供的内部温度来作为控制第一开关单元30及第二开关单元40的依据。
综上所述,本实用新型透过精简的线路不仅可加以控制电池模块50的充放电与否、应用系统2的启闭、甚至是产生警告信息等效果,以达到因温度过高或过低而对电池模块50产生自动保护措施的目的,还可减少电池模块50因受温度影响而导致性能及寿命的降低,增加电池模块50的使用周期。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施例的详细说明及附图而已,并非用以限制本实用新型,本实用新型的所有范围应以下述的权利要求书为准,任何所属领域技术人员在本实用新型的领域内,可轻易做出的变化或修饰皆可涵盖在以下本实用新型所界定的范围内。
Claims (8)
1.一种电池模块的过温保护装置,其特征在于,包括:
充电模块,用以提供该电池模块的充电;
第一开关单元,电连接在该充电模块与该电池模块之间,用以开关该充电模块对该电池模块的充电;
第二开关单元,电连接在该电池模块与一个应用系统之间,用以开关该电池模块对该应用系统的供电;及
控制单元,分别电连接至所述电池模块、第一开关单元以及第二开关单元,用于接收该电池模块所产生的第一温度感测信号,以控制该第一开关单元及该第二开关单元的启闭。
2.如权利要求1所述的电池模块的过温保护装置,其特征在于,所述电池模块还包含感测该电池模块的内部温度而产生该第一温度感测信号的热敏电阻、热二极管或热电偶。
3.如权利要求1所述的电池模块的过温保护装置,其特征在于,所述第一开关单元及该第二开关单元为晶体管线路、控制芯片或晶体管线路及控制芯片所组合的线路。
4.如权利要求1所述的电池模块的过温保护装置,其特征在于,所述控制单元为能产生系统控制信号以控制该应用系统进行关机作业的控制单元。
5.如权利要求1所述的电池模块的过温保护装置,其特征在于,还进一步包括:
温度感应模块,电连接至所述控制单元,用以感测该应用系统的环境温度,进而输出第二温度感测信号,该控制单元为依据该第二温度感测信号控制该第一开关单元及该第二开关单元的启闭的控制单元;及
警示单元,电连接该控制单元,以产生警告信号,其中该警示单元为发光二极管、显示器或扬声器。
6.一种电池模块的过温保护装置,应用于应用系统,其特征在于,包括:
温度感应模块,用以感测该应用系统的环境温度,进而输出第一温度感测信号;
充电模块,用以提供该电池模块的充电;
第一开关单元,电连接在该充电模块与该电池模块之间,用以开关该充电模块对该电池模块的充电;
第二开关单元,电连接在所述电池模块与该应用系统之间,用以开关该电池模块对该应用系统的供电;及
控制单元,分别电连接至所述温度感应模块、所述第一开关单元和所述第二开关单元,接收该第一温度感测信号,以控制该第一开关单元及该第二开关单元的启闭。
7.如权利要求6所述的电池模块的过温保护装置,其特征在于,还进一步包括:
警示单元,电连接该控制单元,以产生警告信号,其中该警示单元为发光二极管、显示器或扬声器。
8.如权利要求6所述的电池模块的过温保护装置,其特征在于,所述电池模块还电连接至所述控制单元,并且所述电池模块包含感测该电池模块的内部温度而产生第二温度感测信号的热敏电阻、热二极管或热电偶,该控制单元为依据该第二温度感测信号而控制该第一开关单元及该第二开关单元的启闭,并且产生系统控制信号以控制该应用系统进行关机作业的控制单元。
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