一种锂电池管理系统技术方案

本发明专利技术属于电池管理系统领域，特别涉及一种锂电池管理系统。本发明专利技术包括电池管理模块、锂电池组模块、直流霍尔传感器模块、充放电管理模块、DC‑DC电源模块、电池剩余容量计算模块、微控制器模块、第一隔离模块、第二隔离模块、CAN收发模块，直流霍尔传感器模块将采集到的电流信号分别送给微控制器模块和电池剩余容量计算模块，电池剩余容量计算模块将得到的电压信号和电流信号进行处理，将计算出来的电池组剩余电量信息送至微控制器模块，通过外部显示设备查看电池剩余容量，电池剩余容量计算模块特定的电路结构提高了测量电池剩余电量的准确性，而且本发明专利技术的结构简单、成本低廉、易于批量生产。

Lithium battery management system

The invention belongs to the battery management system field, in particular to a lithium battery management system. The invention comprises a battery management module, lithium battery module, DC Holzer sensor module, charge and discharge management module, DC DC power module, battery remaining capacity calculation module, microcontroller module, isolation module, the first second isolation module, CAN module, sensor module, DC Holzer current signals collected were sent to the micro controller module and battery capacity calculation module, module of voltage signal and current signal obtained processing to calculate the remaining battery capacity, battery remaining power will be calculated and sent to the micro controller module, the external display equipment to check the battery residual capacity, battery remaining capacity calculating circuit structure of a specific module to improve the accuracy of the remaining power the measuring cell, and the invention has simple structure, low cost and easy batch production.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池管理系统
本专利技术属于电池管理系统领域，特别涉及一种锂电池管理系统。
技术介绍
电池管理系统(BMS)是电池与用户之间的纽带，用于对电池单元智能化管理及维护，主要管理对象是二次电池，二次电池存在一些缺陷，如存储能量少、使用寿命短、安全性难以保障、电池电量估算困难等问题，由于不同类型的电池特性相差很大，电池管理系统(BMS)起到的作用是提高二次电池的利用率，防止二次电池出现过度充电和过度放电，延长二次电池的使用寿命，监控二次电池的状态。但是现有技术中的电池管理的结构复杂导致成本高昂，不容易推广和大规模应用。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种锂电池管理系统，本专利技术结构简单、成本低廉、易于批量生产。要解决以上所述的技术问题，本专利技术采取的技术方案为：一种锂电池管理系统，包括电池管理模块、锂电池组模块、直流霍尔传感器模块、充放电管理模块、DC-DC电源模块、电池剩余容量计算模块、微控制器模块、第一隔离模块、第二隔离模块、CAN收发模块，其中，电池管理模块，用于采集所述锂电池组模块的电压信号和温度信号，所述电池管理模块的信号输入端连接锂电池组模块的信号输出端，电池管理模块与微控制器模块之间通过第一隔离模块双向通信连接；锂电池组模块，其正极端分别连接直流霍尔传感器模块的信号输入端、DC-DC电源模块的信号输入端、电池剩余容量计算模块的信号输入端、微控制器模块的信号输入端；直流霍尔传感器模块，用于采集锂电池组模块的电流信号，直流霍尔传感器模块的信号输出端分别连接电池剩余容量计算模块的信号输入端、微控制器模块的信号输入端；充放电管理模块，其作为放电正极和充电正极，充放电管理模块与直流霍尔传感器模块之间电连接；DC-DC电源模块，分别为直流霍尔传感器模块、充放电管理模块、微控制器模块供电；电池剩余容量计算模块，其信号输出端连接微控制器模块的信号输入端；微控制器模块，其信号输出端依次通过第二隔离模块、CAN收发模块连接外部显示设备。优选的，所述电池剩余容量计算模块包括第一芯片，所述第一芯片的型号为DS2788，所述第一芯片的引脚1、引脚2分别连接第二二极管的负极端、第一二极管的负极端，所述第二二极管的正极端、第一二极管的正极端分别连接第三电阻的一端、第二电阻的一端，所述第一芯片的引脚12、引脚13、引脚14分别连接第五二极管的负极端、第四二极管的负极端、第三二极管的负极端，所述第五二极管的正极端、第四二极管的正极端、第三二极管的正极端分别连接第六电阻的一端、第五电阻的一端、第四电阻的一端，所述第六电阻的另一端、第五电阻的另一端、第四电阻的另一端、第三电阻的另一端、第二电阻的另一端均连接第一电阻的一端、第六二极管的负极端以及第一芯片的引脚4，第六二极管的正极端分别连接第一芯片的引脚3、引脚5、引脚6、第十二电阻的一端以及微控制器模块的信号输入端，所述第一电阻的另一端分别连接微控制器模块的信号输入端以及锂电池组模块的正极端，所述第十二电阻的另一端分别连接第十一电阻的一端以及第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极、栅极分别连接第八电阻的一端、第一芯片的引脚8，所述第八电阻的另一端分别连接第七电阻的一端以及第一MOS管的栅极，所述第七电阻的另一端以及第一MOS管的漏极均连接锂电池组模块的正极端，所述第十一电阻的另一端分别连接第九电阻的一端以及第一芯片的引脚10，所述第九电阻的另一端连接第一MOS管的源极。优选的，所述电池管理模块包括三个电池管理芯片，三个电池管理芯片之间采用菊花链模式相连，三个所述电池管理芯片的信号输入端均连接锂电池组模块的信号输出端，三个所述电池管理芯片均通过第一隔离模块与微控制器模块之间双向通信连接。优选的，所述电池管理芯片的型号为AD7280。进一步的，所述微控制器模块包括控制芯片，所述控制芯片的型号为MC9S12XS128MAL。进一步的，所述第一隔离模块、第二隔离模块的芯片的型号均为ADUM1250；所述CAN收发模块的芯片的型号为ISO1050。本专利技术的有益效果为：1)、本专利技术包括电池管理模块、锂电池组模块、直流霍尔传感器模块、充放电管理模块、DC-DC电源模块、电池剩余容量计算模块、微控制器模块、第一隔离模块、第二隔离模块、CAN收发模块，直流霍尔传感器模块将采集到的电流信号分别送给微控制器模块和电池剩余容量计算模块，电池剩余容量计算模块将得到的电压信号和电流信号进行处理，将计算出来的电池组剩余电量信息送至微控制器模块，通过外部显示设备查看电池剩余容量，电池剩余容量计算模块特定的电路结构提高了测量电池剩余电量的准确性，而且本专利技术的结构简单、成本低廉、易于批量生产。2)、所述电池管理模块包括三个电池管理芯片，三个电池管理芯片之间采用菊花链模式相连，可以同时管理多串锂电池；采用直流霍尔传感器模块大大地增大了电流的检测范围。3)、所述电池管理芯片的型号为AD7280，所述微控制器模块包括控制芯片，所述控制芯片的型号为MC9S12XS128MAL，所述第一隔离模块、第二隔离模块的芯片的型号均为ADUM1250；所述CAN收发模块的芯片的型号为ISO1050，以上特定型号的芯片相互配合使用，实现了本专利技术的最优设计。附图说明图1为本专利技术的整体结构框图；图2为本专利技术的电池剩余容量计算模块的电路原理图。图中的附图标记含义如下：1—第一电池管理芯片2—第二电池管理芯片3—第三电池管理芯片4—锂电池组模块5—直流霍尔传感器模块6—充放电管理模块7—DC-DC电源模块8—电池剩余容量计算模块9—微控制器模块10—第一隔离模块11—第二隔离模块12—CAN收发模块13—放电正极14—放电负极15—充电正极16—充电负极17—外部显示设备具体实施方式下面对照附图，对本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：如图1所示，一种锂电池管理系统包括电池管理模块、锂电池组模块4、直流霍尔传感器模块5、充放电管理模块6、DC-DC电源模块7、电池剩余容量计算模块8、微控制器模块9、第一隔离模块10、第二隔离模块11、CAN收发模块12，所述电池管理模块用于采集所述锂电池组模块4的电压信号和温度信号，所述电池管理模块的信号输入端连接锂电池组模块4的信号输出端，电池管理模块与微控制器模块9之间通过第一隔离模块10双向通信连接；所述锂电池组模块4其正极端分别连接直流霍尔传感器模块5的信号输入端、DC-DC电源模块7的信号输入端、电池剩余容量计算模块8的信号输入端、微控制器模块9的信号输入端；所述直流霍尔传感器模块5用于采集锂电池组模块4的电流信号，直流霍尔传感器模块5的信号输出端分别连接电池剩余容量计算模块8的信号输入端、微控制器模块9的信号输入端；所述充放电管理模块6作为放电正极和充电正极，充放电管理模块6与直流霍尔传感器模块5之间电连接；所述DC-DC电源模块7分别为直流霍尔传感器模块5、充放电管理模块6、微控制器模块9供电；所述电池剩余容量计算模块8的信号输出端连接微控制器模块9的信号输入端；所述微控制器模块9的信号输出端依次通过第二隔离模块11、CAN收发模块12通过通信接口连接外部显示设备17，外部显示设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池管理系统，其特征在于：包括电池管理模块、锂电池组模块(4)、直流霍尔传感器模块(5)、充放电管理模块(6)、DC‑DC电源模块(7)、电池剩余容量计算模块(8)、微控制器模块(9)、第一隔离模块(10)、第二隔离模块(11)、CAN收发模块(12)，其中，电池管理模块，用于采集所述锂电池组模块(4)的电压信号和温度信号，所述电池管理模块的信号输入端连接锂电池组模块(4)的信号输出端，电池管理模块与微控制器模块(9)之间通过第一隔离模块(10)双向通信连接；锂电池组模块(4)，其正极端分别连接直流霍尔传感器模块(5)的信号输入端、DC‑DC电源模块(7)的信号输入端、电池剩余容量计算模块(8)的信号输入端、微控制器模块(9)的信号输入端；直流霍尔传感器模块(5)，用于采集锂电池组模块(4)的电流信号，直流霍尔传感器模块(5)的信号输出端分别连接电池剩余容量计算模块(8)的信号输入端、微控制器模块(9)的信号输入端；充放电管理模块(6)，其作为放电正极和充电正极，充放电管理模块(6)与直流霍尔传感器模块(5)之间电连接；DC‑DC电源模块(7)，分别为直流霍尔传感器模块(5)、充放电管理模块(6)、微控制器模块(9)供电；电池剩余容量计算模块(8)，其信号输出端连接微控制器模块(9)的信号输入端；微控制器模块(9)，其信号输出端依次通过第二隔离模块(11)、CAN收发模块(12)连接外部显示设备(17)。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池管理系统，其特征在于：包括电池管理模块、锂电池组模块(4)、直流霍尔传感器模块(5)、充放电管理模块(6)、DC-DC电源模块(7)、电池剩余容量计算模块(8)、微控制器模块(9)、第一隔离模块(10)、第二隔离模块(11)、CAN收发模块(12)，其中，电池管理模块，用于采集所述锂电池组模块(4)的电压信号和温度信号，所述电池管理模块的信号输入端连接锂电池组模块(4)的信号输出端，电池管理模块与微控制器模块(9)之间通过第一隔离模块(10)双向通信连接；锂电池组模块(4)，其正极端分别连接直流霍尔传感器模块(5)的信号输入端、DC-DC电源模块(7)的信号输入端、电池剩余容量计算模块(8)的信号输入端、微控制器模块(9)的信号输入端；直流霍尔传感器模块(5)，用于采集锂电池组模块(4)的电流信号，直流霍尔传感器模块(5)的信号输出端分别连接电池剩余容量计算模块(8)的信号输入端、微控制器模块(9)的信号输入端；充放电管理模块(6)，其作为放电正极和充电正极，充放电管理模块(6)与直流霍尔传感器模块(5)之间电连接；DC-DC电源模块(7)，分别为直流霍尔传感器模块(5)、充放电管理模块(6)、微控制器模块(9)供电；电池剩余容量计算模块(8)，其信号输出端连接微控制器模块(9)的信号输入端；微控制器模块(9)，其信号输出端依次通过第二隔离模块(11)、CAN收发模块(12)连接外部显示设备(17)。2.如权利要求1所述的一种锂电池管理系统，其特征在于：所述电池剩余容量计算模块(8)包括第一芯片，所述第一芯片的型号为DS2788，所述第一芯片的引脚1、引脚2分别连接第二二极管(D2)的负极端、第一二极管(D1)的负极端，所述第二二极管(D2)的正极端、第一二极管(D1)的正极端分别连接第三电阻(R3)的一端、第二电阻(R2)的一端，所述第一芯片的引脚12、引脚13、引脚14分别连接第五二极管(D5)的负极端、第四二极管(D4)的负极端、第三二极管(D3)的负极端，所述第五二极管(D5)的正极端、第四二...

【专利技术属性】
技术研发人员：光昌国，吴萌，陈敏，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34