[发明专利]电动自行车的锂离子电池管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池管理系统，尤其涉及一种电动自行车的锂离子电池管理系统。

背景技术

随着人们环保意识的增强，新能源电动自行车得到了较大的发展。目前应用在新能源电动自行车上的电池类型有：铅酸蓄电池、镍氢电池、镍镉电池和锂离子电池。其中，锂离子电池由于具有体积小、能量密度高、储存寿命长、无记忆效应和自放电率低等优点而被广泛应用于新能源电动自行车领域。为了给电动自行车提供足够的动力，一般需要将多节锂离子电池串联起来组成电池组使用。

为了保证锂离子电池系统的安全运作，并充分发挥锂离子电池系统的性能，一般需要设置专门的电池管理系统对其进行有效的检测和管控。具体的，电池管理系统通常是负责电池组中电池电量的计算、电池保护、电池间的电量平衡控制以及电池管理系统内外的信号通信等。

在现有技术中，电动自行车的锂离子电池管理系统存在以下几方面的缺陷：一是没有充电记录功能，或者充电记录功能不全面。

二是对七节以上的锂离子电池组成的电池组的电量计算不准确。

三是用于交通领域的锂离子电池不能与仪表直接稳定、可靠地通讯。

四是为了实现以上三项功能，需要花费的成本很高。

有鉴于此，确有必要提供一种电动自行车的锂离子电池管理系统，该管理系统具有完整的充电记录功能，而且能够对七节以上锂离子电池组成的电池组实现准确的电量计算，此外，采用该管理系统的锂离子电池组可以直接连接显示仪表，并且通讯稳定可靠。而且该管理系统的成本较低。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种电动自行车的锂离子电池管理系统，该管理系统具有完整的充电记录功能，而且能够对七节以上锂离子电池组成的电池组实现准确的电量计算，此外，采用该管理系统的锂离子电池组可以直接连接显示仪表，并且通讯稳定可靠。而且该管理系统的成本较低。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电动自行车的锂离子电池管理系统，包括锂离子电池保护芯片、电池充电历史记录及通讯模块、面板LCD显示模块、PC显示模块和微控制单元，所述电池充电历史记录及通讯模块包括电池电量计量芯片，所述电池电量计量芯片通过所述微控制单元对外通讯，所述电池电量计量芯片上记录的数据通过I2C总线协议读取并显示在面板LCD显示模块上，所述电池充电历史记录及通讯模块上记录的数据通过I2C总线协议读取并显示在PC显示模块上，所述电池电量计量芯片通过所述锂离子电池保护芯片与锂离子电池组连接。

作为本发明电动自行车的锂离子电池管理系统的一种改进，所述电池充电历史记录及通讯模块还包括MSP430单片机、稳压电源、电可擦可编程只读存储器、实时时钟单元、报警单元、LED单元和按键单元，所述电池电量计量芯片、所述电可擦可编程只读存储器和所述实时时钟单元均与所述MSP430单片机通讯，所述稳压电源分别与所述MSP430单片机、所述电可擦可编程只读存储器、所述实时时钟单元和所述电池电量计量芯片电连接，所述报警单元、所述LED单元和所述按键单元分别与所述MSP430单片机的输出端电连接。

作为本发明电动自行车的锂离子电池管理系统的一种改进，所述面板LCD显示模块包括STM8单片机、LCD显示单元和稳压电源，所述稳压电源分别与所述STM8单片机和所述LCD显示单元电连接，所述STM8单片机和所述MSP430单片机通过UART总线实现通讯。

作为本发明电动自行车的锂离子电池管理系统的一种改进，所述PC显示模块包括相互连接的USB转RS232单元和PC机界面显示单元，所述USB转RS232单元通过UART总线与MSP430单片机实现通讯。

作为本发明电动自行车的锂离子电池管理系统的一种改进，所述电池电量计量芯片的型号为BQ27541。

作为本发明电动自行车的锂离子电池管理系统的一种改进，所述锂离子电池保护芯片的型号为S2804。

作为本发明电动自行车的锂离子电池管理系统的一种改进，所述电可擦可编程只读存储器的型号为AT24C02。

作为本发明电动自行车的锂离子电池管理系统的一种改进，所述PC显示模块上设置有I2C接口和UART接口。