[实用新型]一种基于电压、电流和温度的电池管理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于电压、电流和温度的电池管理装置，也叫做：一种基于LTC6803的电池管理系统，属于电力电子技术和新能源技术中的电池能力管理领域。

背景技术

随着新能源技术的发展，锂电池的应用越来越广泛，主要应用于小型电子设备(如智能手机、MP3、MP4、照相机等)，后备电源，新能源汽车，光伏、太阳能发电系统。

目前市场上常用的电池管理为锂电池保护板，其只能满足小电流输出情况，不能满足动力电池输出的需要，并且锂电池保护板只对整个电池组进行欠压、过压保护，不能对电池组中的每块单体电池其保护，且不能实现单体电池的自均衡和单体电池的温度检测。锂电池应用中需十分关注其每个单体电池的电压、温度和总体电流值，最好是每个单体电池一模一样，内阻相同，这样才能使电池组中每个单体电池的充放电相同，不会存在个体差异，增加电池的寿命。但单体电池生产中难免会有稍微差别，这就导致在电池组长期的充放电过程中产生越来越大的差别，使单体电池间的一致性很差，导致有的单体电池已经过充，而有的单体电池还未充满，如不进行管理电池的寿命会大大缩短，使使用成本增加。为满足大电流放电场合对电池组的管理和单体电池的均衡，电池管理系统应运而生，需要针对现有电池保护板的不足特设计一款电池管理系统来满足市场的需求。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于电压、电流和温度的电池管理装置，满足大电流放电，同时能检测锂电池组单体电池电压、温度、充放电电流，并能与外围设备进行数据交互和过压、欠压、过温、过流、短路保护，单体电池具有自均衡的电池管理系统，通过电池组的检测、保护和电压均衡增加电池的使用寿命。

本实用新型的技术解决方案是：一种基于电压、电流和温度的电池管理装置，包括电压转换器(1)、电压采集器(2)、电流采集器(3)、温度采集器(4)、电压比较器(5)、数据传输器(6)、输出控制器(7)、存储器(8)；

电压转换器(1)，接收外部9V～36V直流电源提供的9V～36V直流电压，将该9V～36V直流电压转换成直流3.3V电压，给电压采集器(2)、电流采集器(3)、温度采集器(4)、电压比较器(5)、数据传输器(6)、输出控制器(7)和存储器(8)供电；电压转换器(1)将9V～36V直流电压转换成+5V直流电压和+2.5V直流电压，给电流采集器(3)供电；电压转换器(1)将9V～36V直流电压转换成+15V直流电压和-15V直流电压，给电流采集器(3)供电；

电压采集器(2)包括输入端、反馈输入端和输出端；

电压采集器(2)的输入实时采集外部电池组的多组单体电池的电压值，电压采集器(2)的输出连接存储器(8)的输入；存储器(8)的输出连接电压比较器(5)的输入，电压比较器(5)的输出连接电压采集器(2)的反馈输入端；

电流采集器(3)中的+5V为AD转换器供电，+15V和-15V给霍尔传感器和电流放大电路供电；+2.5V为电压基准作为电流放大电路的电压基准；

电流采集器(3)包括霍尔传感器、电流放大电路、AD转换器；电流采集器(3)的霍尔传感器串联接入外部电池组的充放电回路中，霍尔传感器实时采集外部电池组的充放电电流信号，电流放大电路的输入接收该外部电池组的充放电电流信号，电流放大电路的输出连接AD转换器的输入，AD转换器的输出连接存储器(8)的输入；

温度采集器(4)的输入采集外部电池组的多组单体电池的实时温度的数字信号，温度采集器(4)的输出连接存储器(8)的输入；

存储器(8)的输出连接数据传输器(6)的输入，数据传输器(6)的输出连接外部显示器；

同时，存储器(8)的输出连接输出控制器(7)的输入，输出控制器(7)的输出分别连接外部负载设备、外部充电机、外部风机。

电压采集器(2)实时采集外部电池组的多组单体电池的电压值，先进行隔离，再进行AD转换，得到多组单体电池的电压的数字信号，送至存储器(8)储存后送至电压比较器(5)，电压比较器(5)将存储器(8)送来的电压的数字信号与设定的电压阈值相比，若存储器(8)送来的单体电池的电压的数字信号超过设定的电压阈值，将单体电池的电压的数字信号与设定的电压阈值的电压差反馈给电压采集器(2)，确定超过设定的电压阈值的单体电池，由电压采集器(2)对超过设定的电压阈值的各单体电池进行放电处理，使超过设定的电压阈值的各单体电池的电压值降到设定的电压阈值以下；