一种低成本车用动力锂电池保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低成本车用动力锂电池保护系统，包括BMS、集成芯片、继电器、电池组、充放电端口、MOS管；所述BMS内置有集成芯片、通讯口和存储口，所述通讯口通过通讯线与汽车显示器连接；所述集成芯片通过采集线与电池组连接，所述电池组正极或负极与继电器连接；所述继电器与充放电端口连接；所述集成芯片通过双路电源线与继电器连接，所述集成芯片上的一路电源线上设有MOS管开关电路；本发明专利技术采用保护集成芯片与继电器组合模式，有效降低了BMS系统的综合成本，满足过压、欠压、过流、短路保护功能，同时实时显示电池剩余电量(SOC)、总电压、电池温度；采用模块化设计，便于安装和后期保养维护。

Low cost vehicle power lithium battery protection system

The invention discloses a low cost vehicle power lithium battery protection system, including BMS, integrated chip, relay, battery, charge and discharge port, MOS tube; the BMS has a built-in integrated chip, communication and storage, the communication port through the communication line and the car is connected with the integrated display; the chip is connected with the battery group through the acquisition line, the battery anode or cathode is connected with the relay; the relay is connected with the discharge port; the integrated chip through the dual power line is connected with the relay, a power line of the integrated chip with MOS switch circuit; the invention adopts integrated chip protection with the relay combination mode, effectively reducing the comprehensive cost of the BMS system, meet the overvoltage, undervoltage, overcurrent, short circuit protection function, and real-time display the remaining battery power (SOC), total voltage, Battery temperature; modular design, easy installation and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种低成本车用动力锂电池保护系统
本专利技术涉及一种车用锂电池保护技术设备领域，特别涉及一种低成本车用动力锂电池保护系统。
技术介绍
车用锂电池管理系统(BMS)，现有技术中，BMS系统功能齐全、成本高；检测功能包括：电池组单体故障状态、电池温度、单体电压、均衡状态、绝缘状态、高压互锁、充放电流等；附助功能包括：电池组实时报警功能；能与整车控制器、仪表通过CAN接口进行通信功能；具备通过切断电池组充放电高压回路对电池组进行保护功能，保证电池组不因过充、过温、过放等异常情况而损坏电池；能和充电设备通信并进行充电管理功能；估算功能包括：锂电池组剩余电量(SOC)估算、电池的健康状况(SOH)估算、电池组充放功率预估算(SOP)功能等；其不足之处在于功能繁多、制作复杂，制造成本高，实际应用率差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低成本车用动力锂电池保护系统，针对现有技术中的不足，采用保护集成电路芯片(IC)与继电器组合模式，有效降低了BMS系统的综合成本，锂电池保护系统采用模块化设计，具有锂电池过压、欠压、过流、短路保护功能，通过CAN通讯线与车上仪表盘通讯，实时显示电池的剩余电量(SOC)、总电压和电池温度。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种低成本车用动力锂电池保护系统，包括BMS、集成芯片、继电器、电池组、MOS管、充放电端口、存储口、通讯口、汽车显示屏、采集线、通讯线、电源线、连接线，其特征在于：所述BMS内置有保护IC的集成芯片、通讯口和存储口，所述通讯口通过通讯线与汽车显示器连接；所述集成芯片通过采集线与电池组连接，所述采集线包括电压采集线、电流采集线和温度采集线；所述电池组的正极与继电器通过连接线连接，所述继电器通过连接线与充放电端口连接，所述充放电端口在放电模式下作为电机使用，在充电模式下作为充电机使用；所述集成芯片通过双路电源线与继电器连接，所述集成芯片上的一路电源线上设置有MOS管开关电路。所述集成芯片、继电器、存储口、通讯口、MOS管采用模块化设计。所述汽车显示屏为汽车电脑显示屏。所述电池组最多可配置30串三元锂电池组，其最高电压为126伏。所述集成芯片设置的充电上限为3.5伏或者4.15伏；放电下限为2.8伏或者3.1伏。所述电源线为继电器与MOS管之间的电源线，所述电源线采用12伏或者24伏电源电压。所述通讯线采用CAN现场标准总线。本专利技术的工作原理为：由集成芯片采集电池组的电压信号、电流信号和温度信号，并通过集成芯片计算后发出信号、控制MOS管的通断，进而控制继电器的开启与闭合，确保电池不会发生过压、欠压、过流、短路；通过通讯线的CAN总线与车上仪表盘通讯，实时显示电池的剩余电量(SOC)、总电压和电池温度；整体综合成本得到大幅度降低；通过整体模块化设计，便于安装和后期保养维护，进一步降低后期维护成本。SOC，全称是StateofCharge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0—1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满；SOH全称是State-of-Health，为电池的健康状况，也称为寿命状态；由于电池长期使用必然发生老化或劣化，因而必须估计；一般情况下，SOC描述的是电流参数的短期变化，SOH描述的是长期变化，SOH的测量不需要连续进行，对多数情况只要定期测量就够了；为了测定电池的健康状态，必须知道实际的SOC，或者必须在相同的SOC下测量SOH；SOP是下一时刻以及持续的大电流时电池能够提供的最大的放电和被充电的功率。当然，这里面还应该考虑到持续的大电流对保险丝的影响；SOP的精确估算可以最大限度地提高电池的利用效率。通过上述技术方案，本专利技术技术方案的有益效果是：采用保护(集成电路芯片)IC与继电器组合模式，有效降低了BMS系统的综合成本，不仅满足车用锂电池的过压、欠压、过流、短路保护功能，同时也可以通过CAN通讯线与车上仪表盘通讯，实时显示电池的剩余电量(SOC)、总电压、电池温度；锂电池保护系统采用模块化设计，易于安装，后期保养维护方便简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所公开的一种低成本车用动力锂电池保护系统逻辑框图示意图。图中数字和字母所表示的相应部件名称：1.BMS2.集成芯片3.继电器4.电池组5.MOS管6.充放电端口7.存储口8.通讯口9.汽车显示屏10.采集线11.通讯线12.电源线13.连接线具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据图1，本专利技术提供了一种低成本车用动力锂电池保护系统，包括BMS1、集成芯片2、继电器3、电池组4、MOS管5、充放电端口6、存储口7、通讯口8、汽车显示屏9、采集线10、通讯线11、电源线12、连接线13。所述BMS1内置有保护IC的集成芯片2、通讯口8和存储口7，所述通讯口8通过通讯线11与汽车显示器9连接；所述集成芯片2通过采集线10与电池组4连接，所述采集线10包括电压采集线、电流采集线和温度采集线；所述电池组4的正极与继电器3通过连接线13连接，所述继电器3通过连接线13与充放电端口6连接，所述充放电端口6在放电模式下作为电机使用，在充电模式下作为充电机使用；所述集成芯片2通过双路电源线12与继电器3连接，所述集成芯片2上的一路电源线12上设置有MOS管5开关电路。所述集成芯片2、继电器3、存储口7、通讯口8、MOS管14采用模块化设计。所述汽车显示屏9为汽车电脑的显示屏。所述电池组4最多可配置30串三元锂电池组，其最高电压为126伏。所述集成芯片2设置的充电上限为4.15伏；放电下限为3.1伏。所述电源线12为继电器3与MOS管5之间的电源线，所述电源线12采用24伏电源电压。所述通讯线11采用CAN现场标准总线。通过上述具体实施例，本专利技术的有益效果是：采用保护(集成电路芯片)IC与继电器组合模式，有效降低了BMS系统的综合成本，不仅满足车用锂电池的过压、欠压、过流、短路保护功能，同时也可以通过CAN通讯线与车上仪表盘通讯，实时显示电池的剩余电量(SOC)、总电压、电池温度；锂电池保护系统采用模块化设计，易于安装，后期保养维护方便简单。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本车用动力锂电池保护系统，其特征在于，包括BMS、集成芯片、继电器、电池组、MOS管、充放电端口、存储口、通讯口、汽车显示屏、采集线、通讯线、电源线、连接线；所述BMS内置有保护IC的集成芯片、通讯口和存储口，所述通讯口通过通讯线与汽车显示器连接；所述集成芯片通过采集线与电池组连接，所述采集线包括电压采集线、电流采集线和温度采集线；所述电池组的正极与继电器通过连接线连接，所述继电器通过连接线与充放电端口连接，所述充放电端口在放电模式下作为电机使用，在充电模式下作为充电机使用；所述集成芯片通过双路电源线与继电器连接，所述集成芯片上的一路电源线上设置有MOS管开关电路；所述集成芯片、继电器、存储口、通讯口、MOS管采用模块化设计。

【技术特征摘要】
1.一种低成本车用动力锂电池保护系统，其特征在于，包括BMS、集成芯片、继电器、电池组、MOS管、充放电端口、存储口、通讯口、汽车显示屏、采集线、通讯线、电源线、连接线；所述BMS内置有保护IC的集成芯片、通讯口和存储口，所述通讯口通过通讯线与汽车显示器连接；所述集成芯片通过采集线与电池组连接，所述采集线包括电压采集线、电流采集线和温度采集线；所述电池组的正极与继电器通过连接线连接，所述继电器通过连接线与充放电端口连接，所述充放电端口在放电模式下作为电机使用，在充电模式下作为充电机使用；所述集成芯片通过双路电源线与继电器连接，所述集成芯片上的一路电源线上设置有MOS管开关电路；所述集成芯片、继电器、存储口、通讯口、MOS管采用模块化设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢理兵，杨波，陈忠明，朱列群，
申请(专利权)人：苏州载物强劲新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32