一种锂电池保护系统技术方案

技术编号:11967824 阅读:65 留言:0更新日期:2015-08-27 17:36
本实用新型专利技术涉及一种锂电池保护系统,包括用于给路灯供电的4串锂电池、PIC24FJ32GA004型的单片机、电源电路、均衡电路、参数检测电路和MOS开关电路,所述单片机分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接,所述4串锂电池分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接。该锂电池保护系统,结构简单、体积小、组装使用方便,且成本低廉、可靠性高,功耗低、均衡功能多样,能够检测锂电池的电参数,以便进一步实现锂电池的智能控制功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池管理
,尤其涉及一种锂电池保护系统
技术介绍
随着社会的进步,人们对清洁能源的需求越来越大,要求也越来越高。锂电池这类能量存储介质,是清洁能源的一种,具有能量密度高,对环境无污染等特点,应用十分广泛。不过锂电池的化学性质活跃,要达到安全使用锂电池的目的,则需要对锂电池的工作状态进行监控,防止锂电池发生过充电、过放电、过温、短路等情况,否则将严重缩短锂电池的使用寿命,甚至引发安全事故。目前多串锂电池保护多采用纯硬件集成保护1C,参数可配置性差,无通讯监测功能,均衡效果单一,成本高、功耗大。另外一些汽车级BMS管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM、电池管理系统)模块多、体积大、使用复杂、自耗电高、价格昂贵、响应速度慢、可靠性低,不适合电动自行车、电动轮椅、电摩、电动工具、家用储能系统等小型智能动力系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种锂电池保护系统,结构简单、体积小、组装使用方便,且成本低廉、可靠性高,功耗低、均衡功能多样,能够检测锂电池的电参数,以便进一步实现锂电池的智能控制功能。为达此目的,本技术采用以下技术方案:一种锂电池保护系统,包括用于给路灯供电的4串锂电池、PIC24FJ32GA004型的单片机、电源电路、均衡电路、参数检测电路和MOS开关电路,所述单片机分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接,所述4串锂电池分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接;所述电源电路包括SS14型的二极管D18、SMBJ22CA型的稳压二极管D8-1、电阻R41-1、BSS84 型的 MOS 管 Q4-1、电阻 R41-2、电阻 R41-3、电阻 R41-4、MMBT5551 型的三极管Ql-2、NZT902型的三极管Ql_l、BZT24C型的稳压二极管D8_2、BZX585-B2V4型的稳压二极管D25、TLP281型的光电耦合管U13、电阻R123、2N7002型的MOS管Q3和电阻R41-5 ;所述二极管D18的正极连接任意一串锂电池的BAT端,所述二极管D18的负极分别连接稳压二极管D8-1的负极、电阻R41-1的一端、MOS管Q4-1的源极,所述稳压二极管D8-1的正极接地,所述电阻R41-1的另一端分别连接MOS管Q4-1的栅极、电阻R41-2的一端,所述MOS管Q4-1的漏极分别连接三极管Ql-1的集电极、电阻R41-3的一端、电阻R41-4的一端,所述电阻R41-3的另一端连接三极管Q1-2的集电极,所述三极管Q1-2的发射极连接三极管Ql-1的基极,所述三极管Q1-2的基极分别连接电阻R41-4的另一端、所述稳压二极管D8-2的负极,所述稳压二极管D8-2的正极接地;所述电阻R41-2的另一端分别连接MOS管Q3的漏极、光电耦合管U13的第4脚,所述MOS管Q3的源极接地,所述MOS管Q3的栅极连接电阻R41-5的一端,所述电阻R41-5的另一端连接所述单片机的PW-OFF端,所述光电耦合管U13的第3脚接地,所述光电耦合管U13的第2脚连接稳压二极管D25的负极,所述稳压二极管D25的正极连接所述单片机的PACK端,所述光电耦合管U13的第I脚连接电阻R123的一端,电阻R123的另一端连接所述任意一串锂电池的BAT端。其中,所述均衡电路包括4个子均衡电路,每个子均衡电路分别与一串锂电池连接,所述子均衡电路包括电阻R41-6、电阻R41-7、电阻R41-8、电阻R41-9、A03415型的MOS管Q4-2和2N3904型的三极管Q1-3 ;所述MOS管Q4-2的源极分别连接锂电池的BATl端、电阻R41-6的一端,所述MOS管Q4-2的栅极分别连接电阻R41-6的另一端、电阻R41-8的一端,所述MOS管Q4-2的漏极连接电阻R41-9的一端,电阻R41-9的另一端接地,电阻R41-8的另一端连接三极管Ql_3的集电极,三极管Q1-3的发射极接地,三极管Q1-3的基极连接电阻R41-7的一端,电阻R41-7的另一端连接锂电池的BALl端。其中,所述参数检测电路包括电压检测电路、温度检测电路、放电检测电路、充电检测电路、短路检测电路和过流检测电路。其中,所述电压检测电路包括4个子电压检测电路,每个子电压检测电路均和I串锂电池连接,所述子电压检测电路包括电阻R41-10、电阻R41-12、电阻R41_11、2N3904型的三极管Ql-4、BSS84型的MOS管Q4-3、电容C10、电阻R35、电阻R57、电阻R59、电阻R58、LM324型的运算放大器U4A、电阻R47和BZX585-C5V1型的稳压二极管D7 ;所述电阻R41-10的一端分别连接任意一串锂电池的BAT端、MOS管Q4-3的源极,所述MOS管Q4-3的漏极连接所述单片机的CELLl端,所述MOS管Q4-3的栅极分别连接电阻R41-10的另一端、电阻R41-11的一端,所述电阻R41-11的另一端连接三极管Ql_4的集电极,所述三极管Q1-4的发射极接地,所述三极管Q1-4的基极连接电阻R41-12的一端,电阻R41-12的另一端连接所述单片机的CSl端;所述运算放大器U4A的输入IN+端分别连接电阻R57的一端、电阻R58的一端,电阻R58的另一端接地,电阻R57的另一端分别连接所述单片机的CELLl端、电容ClO的一端,所述运算放大器U4A的输入IN-端分别连接电阻R35的一端、电阻R59的一端,电阻R35的另一端分别连接电容ClO的另一端、接地端,所述运算放大器U4A的电压输入正极连接电压输入端,所述运算放大器U4A的电压输入负极接地,所述运算放大器U4A的输出端分别连接电阻R59的另一端、电阻R47的一端,电阻R47的另一端分别连接稳压二极管D7的负极、所述单片机的CELl端,所述稳压二极管D7的正极接地。其中,所述温度检测电路连接至少一个子温度检测电路,所述子温度检测电路包括温度探头JIA和电阻R108,所述温度探头JIA的第2A脚分别连接所述单片机的TSl端和电阻R108的一端,电阻R108的另一端连接所述单片机的VT端,所述温度探头JIA的第IA脚接地。其中,所述放电检测电路包括电阻R41-13、电阻R41-14、电阻R41-15、电阻R41-16、电阻R41-17、电容C52-1、电容C48-1、电容C48-2和WT272型的运算放大器U13A ;所述运算放大器U13A的输入IN+端分别连接电阻R41-17的一端、电阻R41-13的一端、电容C52-1的一端,电阻R41-17的另一端接地,电阻R41-13的另一端连接所述单片机的CD-DSG+端;所述运算放大器U13A的输入IN-端分别连接电阻R41-14的一端、电阻R41-16的一端、电容C52-1的另一端,电阻R41-14的另一端连接所述单片机的⑶-DSG-端,所述运算放大器U13A的电压输入负极接地,所述运算放大器U13A的电压输入正极分别连接所述单片机的VAP-PRT端、电容C48-1的一端、电容C48-2的一端,电容C48-1的另一端和电容C48-2的另一端均接地,所述运算放大器U13A的输出端分别连接电阻R41-16的另一端、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池保护系统,其特征在于:包括用于给路灯供电的4串锂电池、PIC24FJ32GA004型的单片机、电源电路、均衡电路、参数检测电路和MOS开关电路,所述单片机分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接,所述4串锂电池分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接;所述电源电路包括SS14型的二极管D18、SMBJ22CA型的稳压二极管D8‑1、电阻R41‑1、BSS84型的MOS管Q4‑1、电阻R41‑2、电阻R41‑3、电阻R41‑4、MMBT5551型的三极管Q1‑2、NZT902型的三极管Q1‑1、BZT24C型的稳压二极管D8‑2、BZX585‑B2V4型的稳压二极管D25、TLP281型的光电耦合管U13、电阻R123、2N7002型的MOS管Q3和电阻R41‑5;所述二极管D18的正极连接任意一串锂电池的BAT端,所述二极管D18的负极分别连接稳压二极管D8‑1的负极、电阻R41‑1的一端、MOS管Q4‑1的源极,所述稳压二极管D8‑1的正极接地,所述电阻R41‑1的另一端分别连接MOS管Q4‑1的栅极、电阻R41‑2的一端,所述MOS管Q4‑1的漏极分别连接三极管Q1‑1的集电极、电阻R41‑3的一端、电阻R41‑4的一端,所述电阻R41‑3的另一端连接三极管Q1‑2的集电极,所述三极管Q1‑2的发射极连接三极管Q1‑1的基极,所述三极管Q1‑2的基极分别连接电阻R41‑4的另一端、所述稳压二极管D8‑2的负极,所述稳压二极管D8‑2的正极接地;所述电阻R41‑2的另一端分别连接MOS管Q3的漏极、光电耦合管U13的第4脚,所述MOS管Q3的源极接地,所述MOS管Q3的栅极连接电阻R41‑5的一端,所述电阻R41‑5的另一端连接所述单片机的PW‑OFF端,所述光电耦合管U13的第3脚接地,所述光电耦合管U13的第2脚连接稳压二极管D25的负极,所述稳压二极管D25的正极连接所述单片机的PACK端,所述光电耦合管U13的 第1脚连接电阻R123的一端,电阻R123的另一端连接所述任意一串锂电池的BAT端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王译玮魏正华刘运才
申请(专利权)人:深圳市赛美达电子有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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