[實用新型]一種電池電芯管理系統

有效

• 申請號: 201721196103.5
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN207217702U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 陳偉棟
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 王國標

技術領域

本實用新型涉及電子電路領域，更具體說涉及一種電池電芯管理系統。

背景技術

現有的單節鋰電池電芯電壓較低，最高電壓只有4.2V，因此在利用電池作為供電電源時，需要將多節電池進行串并聯，形成電池組，使整個電池組達到一定的電壓和容量才能正常使用。

正常情況下每節電池電芯的電壓、容量以及內阻都存在一定的差異，但是把多節電池組成電池組之后，電池之間的上述差異會被逐漸的變大，最終影響電池組的使用壽命。而傳統的電池管理系統只能單純地檢測電池組的電壓，檢測不全面，另外傳統的電池管理系統并沒有配置電池容量均衡功能，導致電池組在供電過程中，各電池間的容量差異逐步拉大，影響電池組供電效率及使用壽命。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種檢測全面的，采用被動均衡方式均衡各電池容量的電池管理系統。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：

一種電池電芯管理系統，包括：

均衡模塊：用于均衡電池組中各節電池容量；

電參數檢測模塊：用于檢測電池組中各節電池的電壓、電流以及溫度，并根據檢測所檢測的電池電參數控制均衡模塊運行；

單片機處理模塊：被配置為根據電參數檢測模塊所檢測到的各節電池電參數計算各節電池內阻及容量；

電源模塊：為系統各電路模塊供電；

所述電參數檢測模塊以及均衡模塊均與電池組相連，所述電參數檢測模塊輸出端與單片機處理模塊輸入端相連，電參數檢測模塊輸出端與均衡模塊輸入端相連。

作為上述技術方案的進一步改進，所述電源模塊包括12V供電電池、型號為LM7805的第一穩壓器以及型號為AMS1117的第二穩壓器，所述供電電池與第一穩壓器輸入端相連，所述第一穩壓器輸出端與第二穩壓器輸入端相連，所述第一穩壓器輸出端以及第二穩壓器輸出端分別作為5V供電端以及3.3V供電端。

作為上述技術方案的進一步改進，所述電參數檢測模塊包括電壓采集單元、電流采集單元以及溫度采集單元；所述電壓采集單元包括型號為LTC6804-1的監視芯片，所述監視芯片配置有電流輸入端、溫度輸入端以及多個電壓輸入端，所述各個電壓輸入端分別接在電池組中相鄰電池的連接端以及電池組首末兩端；所述電流采集單元包括型號為MH248霍爾傳感器芯片，所述霍爾傳感器芯片輸出端與監視芯片電流輸入端相連；所述溫度采集單元包括熱敏電阻，所述熱敏電阻與監視芯片溫度輸入端相連。

作為上述技術方案的進一步改進，所述監視芯片還配置有多個均衡控制端，所述均衡模塊包括多個MOS管，各個MOS管輸出端通過一電阻與各個電池組成回路，所述MOS管柵極分別與監視芯片的均衡控制端相連。

作為上述技術方案的進一步改進，本發明創造還包括SPI通信模塊，所述SPI通信模塊包括型號為ADUM1401的數字隔離芯片，所述監視芯片通過數字隔離芯片與單片機處理模塊通信連接。

作為上述技術方案的進一步改進，本發明創造還包括CAN通信模塊與上位機，所述CAN通信模塊包括型號為TJA1050的總線收發芯片，所述單片機處理模塊通過總線收發芯片與上位機通信連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述單片機處理模塊包括STM32處理芯片。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過電參數檢測模塊對電池組中各節電池電流電壓以及溫度進行檢測，檢測更為全面，同時利用檢測到的電參數控制均衡模塊運行，使電池組各節電池容量均衡，提高電池電量使用效率，降低使用時溫度，提高使用壽命。本發明創造用于檢測電池組電參數及均衡電池容量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。

圖1是本實用新型的系統結構框架圖；

圖2是本實用新型的電源模塊實施例原理圖；

圖3是本實用新型的均衡模塊以及電參數檢測模塊中電壓采集單元實施例原理圖；

圖4是本實用新型的電流采集單元實施例原理圖；

圖5是本實用新型的溫度采集單元實施例原理圖；

圖6是本實用新型的單片機處理模塊接口示意圖；

圖7是本實用新型的SPI通信模塊實施例原理圖；

圖8是本實用新型的CAN通信模塊實施例原理圖。

具體實施方式