具有分级使用功能的电池管理系统技术方案

具有分级使用功能的电池管理系统，包括充放电控制电路，该充放电控制电路通过分流器与电池组相连，所述充放电控制电路还分别与充电器、电机控制器、警报器、DCDC电源模块相连；所述充放电控制电路为相互并联的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联设置的限流电阻、第一开关，所述第二支路包括第二开关；所述DCDC电源模块通过钥匙开关与中控液晶屏相连，所述钥匙开关还与信号灯开关相连，信号灯开关与信号灯相连；所述限流电阻、分流器均通过数据采集模块与单片机相连，所述单片机控制所述第一开关、第二开关的通断。本实用新型专利技术提高了电池组的可靠性，降低由于误操作导致电池产品失效，并且能更为充分的利用电池能量。

【技术实现步骤摘要】
具有分级使用功能的电池管理系统
本技术属于新能源动力锂电池领域，特别涉及一种具有分级使用功能的电池管理系统。
技术介绍
动力锂电池通常用于电动汽车、电动摩托车、电动游艇、电动飞机、电动叉车、内燃机车的启动、激光武器、储能等领域。在使用时，通常有两个电流层次的需求，即小电流和大电流，小电流满足信号显示和控制系统供电，大电流满足电机、加热、激光电源等的需求。现有的动力锂电池管理系统没有短路预防功能，或者通过熔断器进行短路预防，一旦发生短路，则必须更换器件，导致电池组不能正常工作使用。此外，现有的动力锂电池管理系统没有能量的分级使用功能，当整车的电机不能工作时，电池组也不能给信号系统供电。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提出了一种具备多级充放电回路的电池管理系统，提高了电池组的可靠性，降低由于误操作导致电池产品失效，并且能更为充分的利用电池能量。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本技术提出的具有分级使用功能的电池管理系统，包括充放电控制电路，该充放电控制电路通过分流器与电池组相连，所述充放电控制电路还分别与充电器、电机控制器、警报器、DCDC电源模块相连；所述充放电控制电路为相互并联的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联设置的限流电阻、第一开关，所述第二支路包括第二开关；所述DCDC电源模块通过钥匙开关与中控液晶屏相连，所述钥匙开关还与信号灯开关相连，信号灯开关与信号灯相连；所述限流电阻、分流器均通过数据采集模块与单片机相连，所述单片机控制所述第一开关、第二开关的通断。本技术的目的还采用以下技术措施来进一步实现。前述的电池管理系统，其中所述电池组为锂电池组。前述的电池管理系统，其中第一开关为mos管、三极管、光耦、固态继电器、电磁继电器中的一种；第二开关为mos管、三极管、光耦、固态继电器、电磁继电器中的一种。前述的电池管理系统，其中所述电池组还通过电源模块进行变压后对所述单片机、数据采集模块、第一开关、第二开关供电。借由上述技术方案，本技术与现有技术相比至少具备以下有益效果：1)本技术将电池的充放电回路，由原来的单一回路(由单一开关进行控制，通过分流器进行电流检测或是没有电流检测功能，没有限流电阻支路)，改为两级或是多级回路并联，实现了不同功能电流的精确检测，进而可以实现分级使用电池能量。2)有效的防止了由于装配或使用过程中误操作所导致的短路对电池造成的破坏性影响。3)可以防止在连接器安装过程中产生电弧对连接器自身的损坏。例如电机控制器均是通过连接器(即插头)接入供电回路，而电机控制器存在一个较大的电容，在连接器接通过程中需要对电容充电，由于电容的初始电压为零，所以连接器接通中会产生打火拉弧，从而对连接器造成损坏，本技术通过两级或是多级回路并联，先接通小电流回路，然后打开大电流回路，可以有效的防止拉弧对连接器的损害。4)当整车的电机不能工作时，采用小电流即可运行的信号系统仍然可正常工作，以提醒用户及时充电。5)具备精确电流检测功能，从毫安到数百安培，当使用电流超出范围时，单片机可以给出开关控制信号以断开回路。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术实现数据采集和控制功能的结构示意图。图3是图1的电路原理图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的具有分级使用功能的电池管理系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图1至图3，本技术的一种具有分级使用功能的电池管理系统，包括分流器2、充放电控制电路3、数据采集模块12、单片机13，该充放电控制电路3通过分流器2与电池组1相连，所述充放电控制电路3还分别与充电器4、电机控制器5、警报器6、DCDC电源模块7相连，且充电器、电机控制器、警报器、DCDC电源模块采用常规并联方式设置。所述充放电控制电路3为相互并联的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联设置的限流电阻31、第一开关32，该支路用于检测小电流；所述第二支路包括第二开关33。所述DCDC电源模块7通过钥匙开关8与中控液晶屏9相连，所述钥匙开关8还与信号灯开关10相连，信号灯开关10与信号灯11相连，该信号灯11指电动汽车的各类信号灯总称。所述限流电阻31、分流器2均通过数据采集模块12与电池管理系统内部的单片机13相连，所述单片机13与第一开关32、第二开关33控制端相连，并控制第一、第二开关的通断。具体的，上述各元器件/模块的功能或其连接关系所实现的功能如下所述：所述电池组1用于给电机控制器5、警报器6、DCDC电源模块7供电，当钥匙开关8接通时，DCDC电源模块7需给中控液晶屏9供电，当信号灯开关10接通时，DCDC电源模块7用于给信号灯11供电。其中警报器6、中控液晶屏9、信号灯11工作电流较小，而电机控制器5工作电流大。当电池组1没电时，充电器4需要给其充电。所述充放电控制电路3可以在放电或者是充电两个模式间切换，例如正常工作时为放电模式，则为电动汽车自身的电机控制器、警报器、DCDC电压模块供电；而需要充电时，则充电器4接通外部充电桩等设施进行充电。所述限流电阻31根据电池组1电压和应用情况的差异，其阻值从1欧姆到1兆欧姆不等，可以精确检测小电流。具体而言，该限流电阻31与数据采集模块12连接，数据采集模块12可以检测出限流电阻所在支路的电流大小，然后将电流信息进行采集后送至单片机进行处理。该限流电阻31的功率大于V2/R，其中V是所述电池组的最大电压，R是限流电阻的阻值，一旦电池组在安装过程中发生正负极短路，限流电阻可以长时间工作。所述分流器2的阻值非常小，通常是毫欧姆级别，用于检测大电流。具体而言，数据采集模块12与该分流器2电性相连，进而采集整个主干路电流，然后将电流信号进行AD转换后送至单片机13进行运算处理。该分流器2也可以用霍尔式的电流传感器代替。所述数据采集模块12除了用于检测上述各支路的电流，还用于温度、单体电压和总体电压的检测，用于判断充放电截止电压和电池组容量，此部分为现有技术，在此不做赘述。所述单片机13用于进行算法处理，接受数据采集模块12所检测到的各类信号，以及给出开关控制信号，对第一、第二开关进行控制。所述电池组1通过电源管理系统的电源模块进行变压后对所述单片机、数据采集模块、第一开关、第二开关提供正常工作所需的低压直流电。较佳的，所述电池组1为锂电池组，其容量根据实际情况进行配置即可，本技术对此不做限制。所述第一开关32为mos管、三极管、光耦、固态继电器、电磁继电器中的一种；所述第二开关33为mos管、三极管、光耦、固态继电器、电磁继电器中的一种。本技术由原来的一个回路，即单一采用第二开关33，改为两级或者多级回路并联，进而对启动不同功能时产生的电流进行精确检测。工作时，先接通小电流支路(即第一支路导通)，如果单片机判断限流电阻正常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有分级使用功能的电池管理系统，其特征在于包括充放电控制电路，该充放电控制电路通过分流器与电池组相连，所述充放电控制电路还分别与充电器、电机控制器、警报器、DCDC电源模块相连；所述充放电控制电路为相互并联的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联设置的限流电阻、第一开关，所述第二支路包括第二开关；所述DCDC电源模块通过钥匙开关与中控液晶屏相连，所述钥匙开关还与信号灯开关相连，信号灯开关与信号灯相连；所述限流电阻、分流器均通过数据采集模块与单片机相连，所述单片机控制所述第一开关、第二开关的通断。

【技术特征摘要】
1.具有分级使用功能的电池管理系统，其特征在于包括充放电控制电路，该充放电控制电路通过分流器与电池组相连，所述充放电控制电路还分别与充电器、电机控制器、警报器、DCDC电源模块相连；所述充放电控制电路为相互并联的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联设置的限流电阻、第一开关，所述第二支路包括第二开关；所述DCDC电源模块通过钥匙开关与中控液晶屏相连，所述钥匙开关还与信号灯开关相连，信号灯开关与信号灯相连；所述限流电阻、分流器均通过数据采集模块与单片机相连，所述单片机控制所述第一开关、第二开关的通断。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹光明，
申请(专利权)人：洛阳鑫光锂电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41