超低功耗锂电池管理单元及并联应用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种超低功耗锂电池管理单元及并联应用系统，管理单元包括电池电压采集模块、微处理器MCU、放电MOS模块以及充电MOS模块，微处理器MCU接收分流器的电流信号、接收DC‑DC电源模块的供电信号、接收CAN通讯模块传递的电池状态信号以及充放电信号；上述电池管理单元的并联应用为，通过ON/OFF控制模块控制以及充电MOS模块、放电MOS模块的配合实现同一电压平台无限容量的扩展，具有极低的静态功耗，并解决并联应用时电池模块间互相充放电问题，同时实现了并联应用时一键启动并自动互联自检，方便并联时操作应用；产品应用以标准电池模块为基础直接并联使用无需增加外设电路或模块。

【技术实现步骤摘要】
超低功耗锂电池管理单元及并联应用系统
本技术涉及锂电池的生产与应用
，尤其是涉及一种超低功耗锂电池管理单元及并联应用系统。
技术介绍
目前，在许多行业产品中，都在大量使用锂电池，锂电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中大量使用，随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力，越来越多的产品将使用锂电池。在铅酸电池转换锂电池阶段，需求模块化设计实现随意扩大模组容量的需求越来越明显，目前市场上的方案是锂电池模组设计均是以客户需求的容量来设计的，大部分采用硬件或者软硬件结合的方案，电池模组之间直接并联，但是无法做到阻止电池间互相充放电以及实现电池不用时低功耗等要求，并联应用时也无法做到一键开启的功能；目前的锂电池模组的设计不能做到随意并联应用，局限了模块化设计的使用，应用范围较窄。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够实现电池组间不会出现充放电、能做到一键开启且低功耗的锂电池管理单元及并联应用系统。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种超低功耗锂电池管理单元，包括用于采集电池组电压的电池电压采集模块、连接于电池电压采集模块上的微处理器MCU、与微处理器MCU连接的放电MOS模块以及充电MOS模块，所述的微处理器MCU接收设置于电池组负极的分流器的电流信号、接收用于给微处理器MCU供电的DC-DC电源模块的供电信号、接收CAN通讯模块传递的电池状态信号以及充放电信号；所述的DC-DC电源模块通过ON/OFF控制模块进行控制。进一步具体的，所述的锂电池管理单元包括用于检测电池组电压的电压侦测模块，所述的电压侦测模块检测到的电压信号传递到ON/OFF控制模块。进一步具体的，所述的ON/OFF控制模块包括用于手动启动电池管理单元的自启驱动线路、通过其它信号启动的并联驱动线路、正常工作时的工作线路以及开启工作线路的开关线路。进一步具体的，所述的自启驱动线路包括输入端DC_IN以及连接在DC-DC电源模块上的输出端，输入端DC_IN分为两路，第一路连接在第二P-MOS管Q2的源极，第二路通过第七电阻R7连接在第二P-MOS管Q2的栅极；第二P-MOS管Q2的漏极通过并联的第四二极管与第六二极管连接在输出端；第二P-MOS管Q2的栅极通过第十一电阻R11后分为两路，第一路通过第十三电阻与第七二极管后连接微处理器MCU，第二路通过并联的开关SW1与第九电容C9后接地。进一步具体的，所述的工作线路包括输入端POWER_IN以及连接在DC-DC电源模块上的输出端，输入端POWER_IN通过并联的第一电阻R1和第二电阻R2后分为两路，第一路连接第一P-MOS管Q1的源极，第二路连接第一P-MOS管Q1的栅极；所述的第一P-MOS管Q1的漏极通过并联的第二二极管与第三二极管后连接在输出端上。进一步具体的，所述的并联驱动线路包括输入端POWER_IN以及输出端PACK-，在输入端POWER_IN与输出端PACK-之间依次连接有第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第九电阻R9、光耦PO1、第十二电阻R12；所述的第一稳压二极管ZD1与第二稳压二极管ZD2相向设置。进一步具体的，所述的开关线路包括与微处理器MCU连接的输入端CTL_POWER以及与第一P-MOS管Q1的栅极连接的输出端，输入端CTL_POWER通过第七二极管D7与第十三电阻R13后分为两路，第一路连接于第三三极管Q3的基极，第二路通过并联的第十五电阻R15与第八电容C8后接地；所述的第三三极管Q3集电极通过电阻R5连接在输出端上；所述的第三三极管Q3发射极接地；在所述的第三三极管Q3的集电极与发射极之间并联第七电容C7与光耦PO1。进一步具体的，所述的分流器的电流信号通过运算放大器传递给微处理器MCU。一种超低功耗锂电池模块并联应用系统，包括若干并联起来的电池模块，每个所述的电池模块均通过上述所述的锂电池管理单元进行控制，每个所述的锂电池管理单元之间均并联，每个所述的CAN通讯模块之间为并联状态。本技术的有益效果是：相比与目前方案，此方案可以以一个标准电池模块为基础实现同一电压平台无限容量的扩展；同时具有极低的静态功耗，接近0功耗；并解决并联应用时电池模块间无论充电状态还是放电状态的互相充放电问题，同时实现了并联应用时按压任何一个按钮开关开启系统并自动互联自检，无需逐个开启，方便并联时操作应用；产品应用以标准电池模块为基础直接并联使用无需增加外设电路或模块；大大方便且扩展产品的应用领域。附图说明图1是本技术锂电池管理单元的原理框图；图2是本技术ON/OFF控制模块的电路图；图3是本技术带有继电器的并联驱动线路的电路图；图4是本技术一键启动的另一种实施方式的原理框图；图5是本技术锂电池管理单元并联应用系统的原理框图；图6是本技术DC-DC电源模块中LDO线路的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术作详细的描述。如图1所示一种超低功耗锂电池管理单元，包括用于采集电池组电压的电池电压采集模块、连接于电池电压采集模块上的微处理器MCU、与微处理器MCU连接的放电MOS模块以及充电MOS模块，所述的微处理器MCU接收设置于电池组负极的分流器的电流信号、接收用于给微处理器MCU供电的DC-DC电源模块的供电信号、接收CAN通讯模块传递的电池状态信号以及充放电信号；所述的DC-DC电源模块通过ON/OFF控制模块进行控制。还包括以并联在PACK+端与PACK-端的电压侦测模块，电压侦测模块用于检测电池电压，并将信号传递到ON/OFF控制模块，可以检测到电池电压信号以及充电信号。放电时，打开ON/OFF控制模块，接通电路通过DC-DC电源模块给微处理器MCU供电，微处理器MCU工作打开放电MOS模块，给负载供电；充电时，锂电池管理单元接入充电器，CAN通讯模块检测到充电信号传递给微处理器MCU，微处理器MCU检测ON/OFF控制模块是否打开，若已打开将其关闭；微处理器MCU打开充电MOS模块，进行充电。如图2所示ON/OFF控制模块包括用于手动启动锂电池管理单元的自启驱动线路、通过其它信号启动的并联驱动线路、正常工作时的工作线路以及开启工作线路的开关线路。自启驱动线路用于自主开启锂电池的放电模式，其电路结构为：包括输入端DC_IN以及连接在DC-DC电源模块上的输出端，输入端DC_IN分为两路，第一路连接在第二P-MOS管Q2的源极，第二路通过第七电阻R7连接在第二P-MOS管Q2的栅极；第二P-MOS管Q2的漏极通过并联的第四二极管D4与第六二极管D6连接在输出端；第二P-MOS管Q2的栅极通过第十一电阻R11后分为两路，第一路通过第十三电阻R13与第七二极管D7后连接微处理器MCU（KEY端连接MCU），第二路通过并联的开关SW1与第九电容C9后接地。并联驱动线路用于被动激活并开启锂电池的放电模式，由若干锂电池管理单元并联后使用，其电路结构为：包括输入端POWER_IN以及输出端PACK-，在输入端POWER_IN与输出端PACK-之间依次连接有第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZD2、第九电阻R9、光耦PO1、第十二电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低功耗锂电池管理单元，包括用于采集电池组电压的电池电压采集模块、连接于电池电压采集模块上的微处理器MCU、与微处理器MCU连接的放电MOS模块以及充电MOS模块，其特征在于，所述的微处理器MCU接收设置于电池组负极的分流器的电流信号、接收用于给微处理器MCU供电的DC‑DC电源模块的供电信号、接收CAN通讯模块传递的电池状态信号以及充放电信号；所述的DC‑DC电源模块通过ON/OFF控制模块进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种超低功耗锂电池管理单元，包括用于采集电池组电压的电池电压采集模块、连接于电池电压采集模块上的微处理器MCU、与微处理器MCU连接的放电MOS模块以及充电MOS模块，其特征在于，所述的微处理器MCU接收设置于电池组负极的分流器的电流信号、接收用于给微处理器MCU供电的DC-DC电源模块的供电信号、接收CAN通讯模块传递的电池状态信号以及充放电信号；所述的DC-DC电源模块通过ON/OFF控制模块进行控制。2.根据权利要求1所述的超低功耗锂电池管理单元，其特征在于，所述的锂电池管理单元包括用于检测电池组电压的电压侦测模块，所述的电压侦测模块检测到的电压信号传递到ON/OFF控制模块。3.根据权利要求1所述的超低功耗锂电池管理单元，其特征在于，所述的ON/OFF控制模块包括用于手动启动电池管理单元的自启驱动线路、被动激活并开启放电模式的并联驱动线路、正常工作时的工作线路以及开启工作线路的开关线路。4.根据权利要求3所述的超低功耗锂电池管理单元，其特征在于，所述的自启驱动线路包括输入端DC_IN以及连接在DC-DC电源模块上的输出端，输入端DC_IN分为两路，第一路连接在第二P-MOS管Q2的源极，第二路通过第七电阻R7连接在第二P-MOS管Q2的栅极；第二P-MOS管Q2的漏极通过并联的第四二极管与第六二极管连接在输出端；第二P-MOS管Q2的栅极通过第十一电阻R11后分为两路，第一路通过第十三电阻与第七二极管后连接微处理器MCU，第二路通过并联的开关SW1与第九电容C9后接地。5.根据权利要求3所述的超低功耗锂电池管理单元，其特征在于，所述的工作线路包括输入端POWER_IN以及连接在DC-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永，江束林，
申请(专利权)人：苏州英诺威新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32