[实用新型]锂离子动力电池组管理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电池管理技术领域，尤其涉及一种具有均衡电压、充放电保护功能的锂离子动力电池组管理系统。

背景技术

电动汽车作为绿色交通工具，将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。发展电动汽车必须解决几项主要关键技术，电池组管理系统就是其中的一项。传统的电池管理系统电路及连线复杂，维修困难，可靠性也低。另一方面，目前锂离子动力电池的技术不是特别成熟，经过多次充放电循环后，各单体电池差异性增大，会直接影响电池的使用寿命与安全。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题，提供一种简化电路及连线，便于维修，提高可靠性，且对单体锂离子动力电池具有均衡保护功能，提高锂离子动力电池组的使用寿命和安全性能的锂离子动力电池组管理系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括若干个均衡电路、若干个多路电池电压监控芯片以及与所有的多路电池电压监控芯片通过总线相连的单片机单元；多节电池组成串联电路，形成电池组正端、电池组负端，每节电池上并联一个均衡电路，每个多路电池电压监控芯片的电压监控引脚上连接有多个均衡电路；所述的串联电路上串联有电流检测电阻、保护电路，电流检测电阻的两端与其中一个多路电池电压监控芯片的电流检测引脚相连，保护电路的控制端与所述的单片机单元相连或与其中一个多路电池电压监控芯片的功率管驱动引脚相连。事先可以通过将多路电池电压监控芯片与计算机相连，完成均衡电压、过充电压、过放电压、过温保护、过流保护的设置工作。在电池组充电过程中，电池电压监控芯片的电压监控引脚检测单节锂离子动力电池的电压，一旦发现任意两节电池之间电压差超过设置的均衡电压，则并联在电压高的电池的两端的均衡电路开始工作，降低电池电压，使各节电池的一致性更好。通过电流检测电阻，多路电池电压监控芯片获得串联电路中的电流，一旦电流超过设置的过流保护值，则启动保护电路切断串联电路，停止充放电，实现保护功能。多路电池电压监控芯片通过总线形式与单片机单元进行数据通讯，电路简单，维修方便，提高可靠性，而且多路电池电压监控芯片的数量不受限制，扩展性更好。单片机单元的主要功能是管理多路电池电压监控芯片，对其传上来的数据进行分析处理，并通过标准工业总线，将整组电池组的数据输出。

作为优选，所述的保护电路为接触器，接触器的控制端与所述的单片机单元的控制输出端相连。多路电池电压监控芯片获得的电压、电流等各种数据通过总线输送给单片机单元，由单片机单元的内部程序进行处理、分析，一旦发现过压、过放、过流，立即经控制输出端发出控制信号给接触器，使接触器处于断开状态，断开串联电路，停止对电池充放电，实现保护功能。

作为优选，所述的保护电路为放电保护MOS管Tf和充电保护MOS管Tc的串联电路；Tf、Tc的栅极与多路电池电压监控芯片的功率管驱动引脚相连，Tf的源极既与电池组负端相连，又与Tc的漏极相连，Tc的源极引出形成充电负端。多路电池电压监控芯片经电压监控引脚、电流检测引脚获得电压、电流数据，并与事先设置的过充电压、过放电压、过流保护的设置值比较，一旦超过这些设置值，多路电池电压监控芯片的功率管驱动引脚输出控制信号，驱动放电保护MOS管Tf或充电保护MOS管Tc，停止放电或充电，实现保护功能。

作为优选，所述的均衡电路包括电阻R、MOS管T；电阻R的一端与电池正极相连，R的另一端与MOS管T的漏极相连，MOS管T的源极与电池负极相连，MOS管T的栅极、电池正极、电池负极与多路电池电压监控芯片的电压监控引脚相连。多路电池电压监控芯片的电压监控引脚检测单节电池的电压，在充电过程中，若发现任意两节电池之间电压差超过设置的均衡电压，则输出高电平给与电压高的电池对应的MOS管T的栅极，使T导通，电池向电阻R放电，电池电压降低，实现各电池间的均衡，确保各电池的一致性更好，提高锂离子动力电池组的使用寿命和安全性能。

作为优选，所述的多路电池电压监控芯片的温度测量引脚上连接有温度传感器，所述的温度传感器设于电池附近。温度传感器测量电池组温度，并将温度数据送给多路电池电压监控芯片，一旦测得的温度值超过事先设置的温度保护值，则由多路电池电压监控芯片或单片机单元输出控制信号给保护电路使之断开，实现过温保护功能。

作为优选，所述的单片机单元上连接有显示电路。通过显示电路显示出电池组的电压、电流、温度等各种数据，使用更方便。