[发明专利]一种带保护和均衡功能的电池管理系统

说明书

本发明涉及电池组管理的技术领域，公开了一种带保护和均衡功能的电池管理系统，包括专用电池管理IC，所述专用电池管理IC中集成电池保护模块与均衡模块，所述专用电池管理IC与锂电池之间连接有采样电路与执行电路，所述采样电路采集锂电池电压、电流以及温度等参数信息并输入到所述专用电池管理IC中，经所述专用电池管理IC分析处理后输出控制信号至所述执行电路，驱动MOS阵列对锂电池组进行均衡以及驱动充放电控制MOS对锂电池充放电进行保护。本发明将电池保护模块和均衡模块进行集成化，极大地减少保护板电路元件，节约电池包空间，降低生产成本，提高电池保护系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及电池组管理的技术领域，尤其涉及一种带保护和均衡功能的电池管理系统。

背景技术

锂电池因其能量密度高、自放电低、对环境友好以及循环寿命长等特性，广泛应用在移动便携设备、电动车辆中。由于锂电池化学性质活泼，在电池的使用过程中如果出现过充电、过放电、放电过流或者过热，会引起电池爆炸等危险。由于电池单体容量小、负载能力低，为满足实际需求，人们通过一定的连接方式将电池单体组成锂电池组。在锂电池组中，影响系统寿命的一个重要因素就是电池单体的一致性，由于电池单体间的工作温度、电池容量、内阻以及自放电的差异，随着锂电池组充放电循环次数增加，电池单体间的差异逐渐分化，进而导致锂电池组的性能降低与寿命缩短。

为了解决锂电池组使用过程中过充电、过放电、放电过流、过热以及电池单体的一致性问题，公开号为“CN211063383U”的中国实用新型专利提出了一种多串锂电池的保护系统，其方案如下：包括主控电路，所述主控电路与锂电池之间连接有采样执行电路，所述采样执行电路包括BQ76930芯片和芯片外围电路，所述芯片外围电路包括采样电路和执行电路，所述芯片外围电路与所述锂电池连接，所述采样电路采集锂电池信息并输入到所述BQ76930芯片中，所述执行电路接收所述BQ76930芯片的信号通过控制MOS开关管的开关控制锂电池的充放电；该系统通过使用BQ76930芯片具有硬件自动保护功能和自动均衡功能，通过与外围电路的配合工作，能够有效的防止锂电池过充和过放情况。

针对上述相关技术，现有技术为独立的电池保护系统和均衡系统，保护功能和均衡功能分别由两个不同的系统实现，两个系统构成元件多，电路设计复杂，成本高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种带保护和均衡功能的电池管理系统，其技术方案如下：

一种带保护和均衡功能的电池管理系统，包括专用电池管理IC，所述专用电池管理IC中集成电池保护模块与均衡模块，所述专用电池管理IC与锂电池组之间连接有采样电路与执行电路，所述采样电路包括电池温度采样电路、电池电压采样电路以及充放电电流采样电路，采集锂电池电压、电流以及温度等参数信息并输入到所述专用电池管理IC中，所述执行电路包括用于电池保护的执行电路以及用于均衡的执行电路。

优选地，所述专用电池管理IC集成电池保护模块与均衡模块，接收所述采样电路信号进行分析处理后，输出相应信号至所述执行电路以执行相应操作。

优选地，所述电池温度采样电路，采用与所述锂电池组紧密贴接的热敏电阻采样，所述热敏电阻一端接所述专用电池管理IC的比较器正相输入端引脚，另一端串联可调电阻后接所述专用电池管理IC的比较器反相输入端引脚。

优选地，所述电池电压采样电路，从所述锂电池组的每节单体电池正极分别引线，连接至至所述专用电池管理IC的电压测量引脚VC，从所述锂电池组的负极引线连接至所述专用电池管理IC的SEL脚。

优选地，所述充放电电流采样电路，从所述锂电池组负极引线，经采样电阻产生压降，接至所述专用电池管理IC的VINI脚。

优选地，所述用于保护的执行电路包括充放电控制MOS，其漏极与源极分别同锂电池电芯与负载相连，栅极与所述专用电池管理IC的保护信号输出引脚相连，通过接收所述专用电池管理IC的控制信号，控制所述充放电控制MOS的开合以控制所述锂电池组的充放电。