一种多串电池保护系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多串电池保护系统，其包括：采集模块，用于采集电芯电压、电芯充放电过程中的充放电电流以及电芯充放电过程中的电芯温度；主控模块，耦接于采集模块，用于接收电压检测信号、电流检测信号和温度检测信号；通讯模块，耦接于主控模块与外部充放电装置，用于识别管理充放电次数。本发明专利技术具有对多串电池充放电过程进行监控包括，延长多串电池使用寿命的效果。

A multi string battery protection system

【技术实现步骤摘要】
一种多串电池保护系统
本专利技术涉及电池保护的
，尤其是涉及一种多串电池保护系统。
技术介绍
目前随着一些便携数码设备、电动工具、电动汽车、移动电源和分布式能源等的发展普及，蓄电池受到越来越多的关注。在单体或单模组电池具有一定规格的条件下，为满足不同使用场合和应用需求，经常需要将单体电池串并联组成电池组使用。多节电池组系统发生过流、甚至短路时，可能造成电池组充放电安全性问题。现有的多串电池不能承受过充过放，并且当电池串并联数目较多时，会出现电池不均衡等新问题，必须对电池组进行均衡。电池性能随温度变化明显，低温下电极的反应速率下降，电池组吸收和输出功率的能力都会下降，高温下蓄电池的化学反应加快，电解液蒸发快，极板易损坏，严重影响电池使用寿命。因此电池正常工作离不开电池保护系统，完善的电池保护系统可以保护电池、提高充放电效率、延长循环寿命和保证应用的安全。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种多串电池保护系统，能够对多串电池充放电过程进行监控包括，延长多串电池使用寿命。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多串电池保护系统，包括：采集模块，用于采集电芯电压、电芯充放电过程中的充放电电流以及电芯充放电过程中的电芯温度，当检测电芯电压时，输出电压检测信号；当检测到充放电电流时输出电流检测信号；当检测到电芯温度时，输出温度检测信号；主控模块，耦接于采集模块，用于接收电压检测信号、电流检测信号和温度检测信号；当接收到电压检测信号、电流检测信号或温度检测信号时，信号进行分析并输出第一控制信号和第二控制信号以改变电芯充放电状态；通讯模块，耦接于主控模块与外部充放电装置，用于识别管理充放电次数；当与外部充放电装置耦接而导通时，对充放电次数进行储存。通过采用上述技术方案，采集模块对电芯充放电过程中的电流、电压以及温度情况进行采集，随后通过主控模块对电压检测信号、电流检测信号和温度检测信号进行分析，并根据分析结果输出控制信号以实现对电芯充放电过程的控制，并对充放电次数进行存储记录，从而避免电芯因过压过流或温度过高造成的寿命缩短，延长了电池的使用寿命；同时通过对充放电次数进行及记录，方便使用人员及时更换电池。本专利技术进一步设置为：所述采集模块包括电流检测单元、电压检测单元、温度检测单元以及采集控制单元；所述电流检测单元耦接于电芯和采集控制单元，用于采集电芯电量与回路电流；所述电压检测单元耦接于电芯和采集控制单元，用于采集电芯电压；所述温度检测单元与电芯和采集控制单元相连接，用于采集电芯温度；所述采集控制单元耦接于电流检测单元、电压检测单元以及温度检测单元以及主控模块，当采集到电芯电量以及回路电流时，输出电流检测信号；当采集到电芯电压时，输出电压检测信号；当检测到电芯温度时，输出温度检测信号。通过采用上述技术方案，当电流检测单元采集到电芯电量以及回路电流时，采集控制单元输出电流检测信号；当电压检测单元采集到电芯电压时，输出电压检测信号；当温度检测单元检测到电芯温度时，输出温度检测信号，实现对电芯充放电过程电流、电压、温度情况的检测，方便对电芯的充放电过程进行控制。本专利技术进一步设置为：所述电流检测单元包括检测开关端子以及与检测开关端子的输出端相耦接的保护电路，所述检测开关端子的输入端分别与主控模块相耦接；所述保护电路的一端经一电阻与采集控制模块相耦接；所述开关端子的一端与温度检测单元的输出端相耦接。通过采用上述技术方案，当电芯充放电的电流等于标准值时，检测开关端子导通，且采集控制单元输出第一电流检测信号；当电芯充放电的电流大于标准值时，检测开关端子导通，且采集控制单元输出第二电流检测信号；当电芯充放电的电流小于标准值时检测开关端子不导通，随后采集控制单元输出第三电流检测信号，从而实现对电芯充放电电流的检测。本专利技术进一步设置为：所述电压检测单元包括多个与电芯耦接的检测端子，所述另一端与采集控制单元相耦接。通过采用上述技术方案，多个检测端子分别对不同电芯进行检测，从而提高检测精度；当检测端子检测到电芯电压小于等于标准值时，采集控制单元输出第一电压检测信号；当检测端子检测到电芯电压大于标准值时，采集控制单元输出第二电压检测信号，实现对电芯充放电过程的电压检测。本专利技术进一步设置为：所述温度检测单元包括与采集控制单元相耦接的温度检测探头。通过采用上述技术方案，当温度检测探头检测到电芯温度小于等于标准值时，采集控制单元输出第一温度检测信号；当温度检测探头检测到电芯温度大于标准值时，采集控制单元输出第二温度检测信号，实现对电芯充放电过程中温度的检测。本专利技术进一步设置为：所述主控模块包括：主控管理单元，耦接于采集控制单元，用于接收电流检测信号、电压检测信号以及温度检测信号，当所述主控管理单元接收到电流检测信号、电压检测信号以及温度检测信号时，输出第一充放电控制信号和第二充放电控制信号；驱动单元，耦接于主控管理单元，用于接收第一充放电控制信号和第二充放电控制信号；当接收到第一充放电控制信号时，输出第一驱动信号；当接收到第二充放电控制信号时，输出第二驱动信号；控制单元，包括多组耦接于驱动单元的开关管，用于接收第一驱动信号和第二驱动信号；当接收到第一驱动信号时，开关管开闭使电芯充放电；当接收到第二驱动信号时，开关管开闭使电芯充电。通过采用上述技术方案，当主控管理单元接收到第二电流检测信号或第二电压检测信号或第二温度检测信号时，输出第一充放电控制信号和第二充放电控制信号，随后驱动单元输出第一驱动信号和第二驱动信号，使控制单元的部分开关管开闭，从而减少电芯的充放电量，从而避免因过电造成的损坏，延长了电芯的使用寿命。本专利技术进一步设置为：所述主控管理单元的一个与电流检测单元相耦接的输出端与电流检测单元的一个输入端之间设有动作电路，所述动作电路包括相耦接基极与主控管理单元相耦接的第一动作三极管以及基极与第一动作三极管的集电极相耦接的第二动作三极管，所述第二动作三极管的集电极与检测开关端子的一个输入端相耦接，第一动作三极管的集电极与第二动作三极管连接点处与外部电源相耦接，且第二动作三极管的发射极与外部电源相耦接，第一动作三极管的发射极以及第二动作三极管的集电极均耦接有指示灯。通过采用上述技术方案，当外部电源正常供电时且主控管理单元导通时，第一动作三极管导通，第一动作三极管的发射极输出高电平，同时电流检测单元导通时，第二动作三极管的集电极输出高电平，从而使指示灯发光，从而能够使工作人员直观了解到主控管理单元以及电流检测单元是否正常工作。本专利技术进一步设置为：所述控制单元包括：主回路控制单元，包括若干组第一MOS管，所述第一MOS管的源极相互耦接，且同一组第一MOS管的漏极均与驱动单元的同一输出端相耦接；当接收到第一驱动信号时，第一MOS管开闭使电芯充放电；并充控制单元，包括多个漏极与电压检测单元的检测端子相耦接的第二MOS管，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多串电池保护系统，其特征在于：包括：/n采集模块(1)，用于采集电芯电压、电芯充放电过程中的充放电电流以及电芯充放电过程中的电芯温度，当检测电芯电压时，输出电压检测信号；当检测到充放电电流时输出电流检测信号；当检测到电芯温度时，输出温度检测信号；/n主控模块(2)，耦接于采集模块(1)，用于接收电压检测信号、电流检测信号和温度检测信号；当接收到电压检测信号、电流检测信号或温度检测信号时，信号进行分析并输出第一控制信号和第二控制信号以改变电芯充放电状态；/n通讯模块(3)，耦接于主控模块(2)与外部充放电装置，用于识别管理充放电次数；当与外部充放电装置耦接而导通时，对充放电次数进行储存。/n

【技术特征摘要】
1.一种多串电池保护系统，其特征在于：包括：
采集模块(1)，用于采集电芯电压、电芯充放电过程中的充放电电流以及电芯充放电过程中的电芯温度，当检测电芯电压时，输出电压检测信号；当检测到充放电电流时输出电流检测信号；当检测到电芯温度时，输出温度检测信号；
主控模块(2)，耦接于采集模块(1)，用于接收电压检测信号、电流检测信号和温度检测信号；当接收到电压检测信号、电流检测信号或温度检测信号时，信号进行分析并输出第一控制信号和第二控制信号以改变电芯充放电状态；
通讯模块(3)，耦接于主控模块(2)与外部充放电装置，用于识别管理充放电次数；当与外部充放电装置耦接而导通时，对充放电次数进行储存。


2.根据权利要求1所述的一种多串电池保护系统，其特征在于：所述采集模块(1)包括电流检测单元(11)、电压检测单元(12)、温度检测单元(13)以及采集控制单元(14)；
所述电流检测单元(11)耦接于电芯和采集控制单元(14)，用于采集电芯电量与回路电流；
所述电压检测单元(12)耦接于电芯和采集控制单元(14)，用于采集电芯电压；
所述温度检测单元(13)与电芯和采集控制单元(14)相连接，用于采集电芯温度；
所述采集控制单元(14)耦接于电流检测单元(11)、电压检测单元(12)以及温度检测单元(13)以及主控模块(2)，当采集到电芯电量以及回路电流时，输出电流检测信号；当采集到电芯电压时，输出电压检测信号；当检测到电芯温度时，输出温度检测信号。


3.根据权利要求2所述的一种多串电池保护系统，其特征在于：所述电流检测单元(11)包括检测开关端子以及与检测开关端子的输出端相耦接的保护电路，所述检测开关端子的输入端分别与主控模块(2)相耦接；所述保护电路的一端经一电阻与采集控制模块相耦接；所述开关端子的一端与温度检测单元(13)的输出端相耦接。


4.根据权利要求2所述的一种多串电池保护系统，其特征在于：所述电压检测单元(12)包括多个与电芯耦接的检测端子，所述另一端与采集控制单元(14)相耦接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：朱辉，
申请(专利权)人：深圳市三奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44