一种基于NTC温度检测的电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于NTC温度检测的电池管理系统，包括外部温度检测单元、控制处理单元、内部温度检测单元和锂电池系统，外部温度检测单元和内部温度检测单元对锂电池系统进行温度检测，外部温度检测单元检测的数据信号经过信号转换单元进行转换之后传输到控制处理单元，内部温度检测单元与控制处理单元电性连接，控制处理单元输出端电性连接有远程通信单元，外部温度检测单元包括若干个外部NTC温度传感器，内部温度检测单元具体由若干个DS18B20智能温度传感器组成，通过NTC温度传感器进行高精度和高灵敏度的温度测量，同时利用内外温度检测相互结合的方式进行温度检测，提高了检测结果的准确性，有利于电池的有效管理。

A battery management system based on NTC temperature detection

The invention discloses a battery management system based on NTC temperature detection, including external temperature detection unit, control unit, internal temperature detection unit and lithium battery system. External temperature detection unit and internal temperature detection unit are used to detect the temperature of the lithium battery system, and the external temperature detection unit is used to detect the data. The signal is transferred to the control processing unit after the signal conversion unit, and the internal temperature detection unit is electrically connected with the control processing unit. The output end of the control processing unit is electrically connected with a remote communication unit. The external temperature detection unit includes several external NTC temperature sensors, and the internal temperature detection unit is specific. A number of DS18B20 intelligent temperature sensors are made up. The temperature measurement of high precision and high sensitivity is carried out by NTC temperature sensor, and the temperature detection is combined with the internal and external temperature detection, which improves the accuracy of the detection results and is beneficial to the effective management of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种基于NTC温度检测的电池管理系统
本专利技术涉及电池管理
，具体为一种基于NTC温度检测的电池管理系统。
技术介绍
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟，电动汽车的种类包括纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(PHEV)、燃料电池汽车(FCEV)，目前的电动汽车主要采用锂电池作为动力源，但是一般会采用多个锂电池叠加使用以满足要求。尽管电池生产工艺进步迅速，但电池单体之间差异不会消除，其差异性不但不会随电池的使用趋于消失，相反还会在这个工程中不断加剧。以电池容量为例，当电池组中有电流通过时，容量大的单体总是处于小电流浅充浅放的状态，而容量小的单体总是处于大电流过充过放的阶段。前者有利于电池寿命延长，后者则会导致电池寿命缩短。除了影响寿命外，过充还会带来更大的安全威胁。过充中锂电池正极材料结构会发生变化使电解液分解，析出金属锂并释放大量气体，如果冲破电池壳体，锂与空气直接接触会导致电池燃烧，甚至爆炸。对电池组来讲，性能最差的单体电池决定着电池组的性能，因此对于电池组的均衡管理显得尤为重要。电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等，对于汽车电池的使用和工作起着有着重要的作用。随着现在电池的使用日益普遍，对电池的管理变得越来越重要，目前的电池管理系统主要存在以下问题：(1)由于电池在长期使用的过程中，不同的电池会产生不同程度的损耗，同时在使用时不同的电池也会产生不同程度的发热，因此需要对每一个单独的电池进行温度检测，以便于及时做好充分的准备，避免单个电池的过度损耗对其它电池产生影响。(2)同时，由于现在的温度检测方式大都是单一的外部检测，而电池在工作时，内部温度和外部温度有时候会不一致，导致检测结果不符合整体的要求，不能及时了解到电池整体的情况，不利于电池的有效管理，影响电池的使用。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足,本专利技术提供一种基于NTC温度检测的电池管理系统，通过NTC温度传感器进行高精度和高灵敏度的温度测量，便于对电池的温度进行精确测量，同时利用内外温度检测相互结合的方式进行温度检测，提高了检测结果的准确性，有利于电池的有效管理，对电池系统起到保护作用，延长电池的使用寿命，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于NTC温度检测的电池管理系统，包括外部温度检测单元、控制处理单元、内部温度检测单元和锂电池系统，所述外部温度检测单元和内部温度检测单元对锂电池系统进行温度检测，所述外部温度检测单元检测的数据信号经过信号转换单元进行转换之后传输到控制处理单元内部，所述内部温度检测单元与控制处理单元电性连接，所述控制处理单元输出端电性连接有远程通信单元；所述锂电池系统由若干个串联的电池组成，所述外部温度检测单元包括若干个设置在单个锂电池的外部NTC温度传感器，所述外部NTC温度传感器通过和滤波电路电性连接进行滤波处理，所述滤波电路通过信号放大器将信号放大之后，所述信号放大器与信号转换单元电性连接进行信号传输，所述内部温度检测单元具体由若干个安装在电池内部并测量电池内部温度的DS18B20智能温度传感器组成。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述信号转换单元包括电性连接的模数转换器和三态缓冲器，所述信号放大器将放大之后的信号传输到模数转换器进行信号转换，所述三态缓冲器进行数据缓冲之后将数据传输到控制处理单元。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述控制处理单元采用MSP430F149单片机作为核心控制器件，所述MSP430F149单片机输出端连接有液晶显示屏和数模转换器，所述数模转换器输出端电性连接有信号发射器，且所述MSP430F149单片机采用外接电源进行供电。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述DS18B20智能温度传感器的工作电源由VDD引脚接入，其VDD端用3～5.5V电源供电。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述远程通信单元包括用于完成远程信号传输的GSM通信模块、用于接收外部信号的数据接收模块以及用于存储数据的数据存储模块，且所述数据存储模块分别与GSM通信模块、数据接收模块电性连接进行数据存储。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述DS18B20智能温度传感器主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器(内含便笺式RAM)，用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL触发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码(CRC)发生器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述控制处理单元输出端电性连接有保护电路安全的安全单元和降低锂电池系统整体温度的散热单元。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述控制处理单元输入端连接有用于测试电池电压和电流的测试单元，且所述控制处理单元输出端电性连接有充放电电路。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用外部NTC温度传感器对分别对锂电池系统的单个电池分别进行温度检测，便于及时了解每一个单个电池的外部温度，避免局部温度过高或者过低带来的不良影响，从而全面连接整个锂电池系统的工作温度情况，提高检测结果的准确性。(2)本专利技术采用外部温度检测单元和内部温度检测单元相结合的方式，分别从内部和外部对锂电池系统的每一个独立电池进行单独的温度检测，利用内外结合的方式便于全面了解电池的工作温度，从而有利于整个电池管理系统对锂电池系统的有效管理，起到了良好的保护作用。(3)同时，本专利技术采用远程通信单元实现远程通信，从而实现远程控制，同时配合安全单元和散热单元进行保护，有效避免出现安全问题。附图说明图1为本专利技术的整体流程示意图；图2为本专利技术的DS18B20智能温度传感器内部结构示意图；图3为本专利技术远程通信单元的结构示意图。图中：1-外部温度检测单元；2-控制处理单元；3-内部温度检测单元；4-锂电池系统；5-信号转换单元；6-远程通信单元；7-DS18B20智能温度传感器；8-安全单元；9-散热单元；10-充放电电路；11-测试单元；101-外部NTC温度传感器；102-滤波电路；103-信号放大器；201-MSP430F149单片机；202-液晶显示屏；203-数模转换器；204-信号发射器；205-外接电源；501-模数转换器；502-三态缓冲器；601-GSM通信模块；602-数据接收模块；603-数据存储模块。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做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。实施例：如图1至图3所示，本专利技术提供了一种基于NTC温度检测的电池管理系统，包括外部温度检测单元1、控制处理单元2、内部温度检测单元3和锂电池系统4，所述外部温度检测单元1和内部温度检测单元3对锂电池系统4进行温度检测，所述内部温度检测单元3与控制处理单元2电性连接，所述控制处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于NTC温度检测的电池管理系统，其特征在于：包括外部温度检测单元(1)、控制处理单元(2)、内部温度检测单元(3)和锂电池系统(4)，所述外部温度检测单元(1)和内部温度检测单元(3)对锂电池系统(4)进行温度检测，所述外部温度检测单元(1)检测的数据信号经过信号转换单元(5)进行转换之后传输到控制处理单元(2)内部，所述内部温度检测单元(3)与控制处理单元(2)电性连接，所述控制处理单元(2)输出端电性连接有远程通信单元(6)；所述锂电池系统(4)由若干个串联的电池组成，所述外部温度检测单元(1)包括若干个设置在单个锂电池的外部NTC温度传感器(101)，所述外部NTC温度传感器(101)通过和滤波电路(102)电性连接进行滤波处理，所述滤波电路(102)通过信号放大器(103)将信号放大之后，所述信号放大器(103)与信号转换单元(5)电性连接进行信号传输，所述内部温度检测单元(3)具体由若干个安装在电池内部并测量电池内部温度的DS18B20智能温度传感器(7)组成。

【技术特征摘要】
1.一种基于NTC温度检测的电池管理系统，其特征在于：包括外部温度检测单元(1)、控制处理单元(2)、内部温度检测单元(3)和锂电池系统(4)，所述外部温度检测单元(1)和内部温度检测单元(3)对锂电池系统(4)进行温度检测，所述外部温度检测单元(1)检测的数据信号经过信号转换单元(5)进行转换之后传输到控制处理单元(2)内部，所述内部温度检测单元(3)与控制处理单元(2)电性连接，所述控制处理单元(2)输出端电性连接有远程通信单元(6)；所述锂电池系统(4)由若干个串联的电池组成，所述外部温度检测单元(1)包括若干个设置在单个锂电池的外部NTC温度传感器(101)，所述外部NTC温度传感器(101)通过和滤波电路(102)电性连接进行滤波处理，所述滤波电路(102)通过信号放大器(103)将信号放大之后，所述信号放大器(103)与信号转换单元(5)电性连接进行信号传输，所述内部温度检测单元(3)具体由若干个安装在电池内部并测量电池内部温度的DS18B20智能温度传感器(7)组成。2.根据权利要求1所述的一种基于NTC温度检测的电池管理系统，其特征在于：所述信号转换单元(5)包括电性连接的模数转换器(501)和三态缓冲器(502)，所述信号放大器(103)将放大之后的信号传输到模数转换器(501)进行信号转换，所述三态缓冲器(502)进行数据缓冲之后将数据传输到控制处理单元(2)。3.根据权利要求1所述的一种基于NTC温度检测的电池管理系统，其特征在于：所述控制处理单元(2)采用MSP430F149单片机(201)作为核心控制器件，所述MSP430F149单片机(201)输出端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄美英，陈庆捷，许雅莉，罗俊俏，
申请(专利权)人：安徽特凯新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34