[实用新型]一种应用在园林工具的磷酸铁锂电池管理系统

说明书

本实用新型涉及一种应用在园林工具的磷酸铁锂电池管理系统，包括磷酸铁锂电池组、微控制器、PACK端子，微控制器通过接口电路与外部设备连接，所述的磷酸铁锂电池组经电池监控及均衡电路、二次保护电路、充放电接口控制电路和电流采样电路、供电电路、FUSE电路与微控制器电路电连接，所述的二次保护电路分别经FUSE电路、充放电接口控制电路和电流采样电路与微控制器电连接；所述的电池监控及均衡电路经充放电接口控制电路和电流采样电路与微控制器电连接；采用外部激活信号，微控制器电路闭环控制电路；所述微控制器电路和电池监控及均衡电路同时实现对充放电接口控制电路和电流采样电路的控制。本发明实现了电池组的双重安全防护，系统设计模块化。

技术领域

本实用新型涉及一种应用在园林工具的磷酸铁锂电池管理系统，属于电池安全防护领域，首次采用12串磷酸铁锂电池和磷酸铁锂电池管理系统在园林工具中使用。

背景技术

园林工具分引擎（汽油机）、市电和电池动力三大类，引擎（汽油机）因环保问题各国都开始停用，市电园林工具也出于安全因数和便携的原因，也在逐年减少，电池动力因方便和环保，使用越来越普及。但随着动力电池及组合电池在日常工作生活中不断得到应用，低成本、高安全性的电池以及电池管理系统成为市场的迫切需求。

目前市场上使用的是三元锂电池和锰酸锂电池，在高倍率放电时不太稳定，会急剧升温，风险较高，而且电池的容量一般都在10AH至20AH，比较大。供电电压有36、48、56V、72V，电池需要高倍率放电，同时需要更高的安全性。

尤其高温条件下，三元材料在200℃时发生分解，产生剧烈的化学反应，释放出氧原子，并在高温作用下极易发生燃烧或爆炸的现象，因此基于安全的考虑，三元锂电池的使用暂时限制在纯电动客车之外。

目前从公开的资料中，以及芯片供应商中，应用最多的是采用集成芯片模拟前端作为电池管理系统的核心, 例如：中国专利CN 205985247 U公开了一种电动自行车用智能锂电池管理系统，采用ML5235芯片的模拟前端的电池管理系统；CN 206117193 0公开了一种动力锂电池管理系统，采用控制IC的电池管理系统；CN 205304339 0公开了一种基于BQ7694003模拟前端的智能锂电池管理系统装置，锂电池组通过1个锂电池模拟前端芯片BQ7694003与MCU连接；以及CN109031151A一种低成本电池串检测装置机检测方法，与其他装置相比该装置结构简单，利用控制CPU中自带的模数转换器，不需要采用模拟数字前端芯片，因此成本低，而且可以同时检测所有的单体电池电压，因此检测速度快。

采用模拟前端进行电池管理和检测有很多安全漏洞，存在安全隐患。当模拟前端出现异常时，软件可能无法判断出故障；或者，微控制器出现异常，也会导致电池的事故发生，造成设备故障停机，或造成模拟前端误操作，前端控制失控。

模拟前端失效或微控制器失效都会造成事故，模拟前端失效，微控制器发出故障信息，微控制器故障，系统无法正常控制，过充、过放和过流都会发生，安全性得不到保障。

如何避免外部充电设备对电池的损害，避免不匹配的设备的接入，造成电池组的起火事故，也需要电池管理系统进行保护。

所以，电池管理系统设计要从每个部分电路失常失效的情况下，考虑安全性问题，需要通过优化设计做到电池管理系统更加安全可靠。

发明内容

本实用新型目的在于：提供一种应用在园林工具的磷酸铁锂电池管理系统，通过优化设计，提高电池管理系统的安全可靠性。

本实用新型目的通过下述方案实现：一种应用在园林工具的磷酸铁锂电池管理系统, 包括磷酸铁锂电池组、微控制器、PACK+端子、PACK－端子，微控制器通过接口电路与外部设备连接，还包括电池监控及均衡电路、二次保护电路、充放电接口控制电路和电流采样电路模块、供电电路、FUSE电路组成的模块组，其中，