[發明專利]一種低成本電池管理系統

在審

• 申請號: 202011346639.7
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112311067A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 毛衛清;鄭煒煒;沈海波;羅君;張世東;劉欣;錢劉祥
• 申請（專利權）人: 上海維安電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J13/00;H02H9/02;H01M10/42
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發明公開了一種低成本電池管理系統,包括電壓采樣專用IC，所述的電壓采樣專用IC串聯在電池組和微控制器電路之間，所述的供電電路與低功耗控制電路分別通過微控制器電路串聯在電池組和正極接口之間，供電電路與低功耗控制電路兩者并聯在正極接口和微控制器電路之間，充放電接口控制電路串聯在電池組和負極接口之間，正極接口外接負載，電壓采樣專用IC和微控制器電路相連，分別控制充放電接口控制電路。由于采用低成本電壓檢測電路與微控制器電路組合模式,滿足了電壓電流安全控制功能、通訊功能、低功耗功能和客戶的電量精度要求，降低了電池管理系統的總成本,可以廣泛地應用在有電池管理需求的行業。

技術領域

本發明涉及一種低成本電池管理系統，屬于電池安全防護領域，特別是電壓采樣專用IC和微控制器相結合電池管理系統。

背景技術

隨著動力電池及組合電池在日常工作生活中不斷得到應用，電池的成本不斷下降，這就需要一套低成本、高安全性的電池管理系統。

目前從公開的資料中，以及芯片供應商中，應用最多的是采用集成芯片模擬前端作為電池管理系統的核心,

例如中國專利CN 205985247 U公開了一種采用ML.5235模擬前端的電池管理系統；CN206117193 0公開了一種采用控制IC的電池管理系統；

GN 205304339 0公開了一種采用B07694003模擬前端的電池管理系統；以及，

CN109031151A一種低成本電池串檢測裝置機檢測方法。采用模擬前端進行電池管理和檢測有很多弊端,存在安全隱患，同時成本也很高。模擬前端內部使用模擬電路，數字電路和軟件相結合的方式進行管理和控制，當出現異常時，軟件出現故障，無法進行正常操作流程，造成設備故障停機，或造成模擬前端誤操作，前端控制異常，例如單節電壓采樣異常，均衡異常等，發出誤動作指令。

還有類似于CN109031151A一種低成本電池串檢測裝置機檢測方法，采用分立器件來采集電池電壓，采樣回路串接二極管，電壓的采集精度受到很大的影響，容易產生誤觸發，造成故障，同時，出現浪涌情況下，MCU受到沖擊，存在隱患。

模擬前端失效或MCU失效都會造成事故，模擬前端失效，MCU發出故障信息，MCU故障，系統無法正?？刂疲^充，過放和過流都會發生，安全性得不到保障。

所以，在降低成本的時候，不能以犧牲安全性為代價，需要通過優化設計來降低系統成本。

發明內容

針對現有技術中的不足,本發明目的在于：提供了一種低成本電池管理系統。

本發明目的通過下述技術方案實現：一種低成本電池管理系統,包括電池、微控制器電路、充放電接口控制電路、低功耗控制電路、供電電路、正極接口和負極接口，其中，還包括電壓采樣專用IC，所述的電壓采樣專用IC串聯在電池和微控制器電路之間，所述的供電電路與低功耗控制電路分別通過微控制器電路串聯在電池和正極接口之間，供電電路與低功耗控制電路兩者并聯在正極接口和微控制器電路之間，充放電接口控制電路串聯在電池組和負極接口之間，正極接口外接負載，電壓采樣專用IC和微控制器電路相連，分別控制充放電接口控制電路。

本發明采用可獨立工作的電壓采樣專用IC與微控制器電路結合的方式，控制充放電控制電路，有效降低了電池管理系統的成本，安全性也得到提升。

在上述方案基礎上，所述的電壓采樣專用IC與電池組之間的連接線包括電壓、電流、溫度的采集線。

在上述方案基礎上，所述的微控制器電路包括MCU電路、穩壓電路及ESD浪涌保護電路。

進一步的，所述的微控制器電路還連接有獨立的通訊電路和參數及故障信息存儲電路。

所述的通訊電路為UART和RS485電路，微控制器電路通過UART和RS485電路與系統外部設備連接。