一种电池管理系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种电池管理系统，包括：电池组，电量计量装置和微处理器；电量计量装置，分别与电池组和微处理器连接，用于检测电池组的电压、电流及温度信息，确定电池组的电池电量，并将电池电量传递给微处理器；微处理器，用于根据电池电量生成用于电池管理的第一控制信号；电池组至少包括两节串联的电池，还与微处理器连接，用于向电量计量装置及微处理器供电。本发明专利技术实施例的技术方案，将电池组作为一个整体计算其电池电量，提升了电量计算精度，实现了对多电池电池组的高精度管理，提升了电池管理灵活性，同时降低微处理器信息处理复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统
本专利技术实施例涉及电池管理
，尤其涉及一种电池管理系统。
技术介绍
随着农用无人机的逐渐兴起，无人机对动力的需求也逐日提高。而动力的提升则意味着电池组中电池数量的增多，而由于技术及产品结构的限制，目前针对无人机的多电池管理方案还不是很多。目前针对无人机中多电池串联而成电池组的管理，常通过无人机微处理器对电池组中各电池进行独立管理，获取各电池对应的电流、电压及温度等信息，进而确定各电池电量并对不同电池的充放电进行调整。然而，现有管理技术中并未将电池组中各电池作为一个整体，单独控制所需计算量较大且误差较多，增加了多电池电池组管理的复杂度，难以实现灵活和高精度的电池管理。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池管理系统，以实现对多电池串联电池组的高精度管理，使得电池组电量精度能够满足无人机安全要求，提升了电池管理的灵活性，降低了管理复杂度。本专利技术实施例提供了一种电池管理系统，包括：电池组，电量计量装置和微处理器；电量计量装置，分别与电池组和微处理器连接，用于检测电池组的电压、电流及温度信息，确定电池组的电池电量，并将电池电量传递给微处理器；微处理器，用于根据电池电量生成用于电池管理的第一控制信号；电池组至少包括两节串联的电池，还与微处理器连接，用于向电量计量装置及微处理器供电。进一步地，电量计量装置包括：电流电压采样模块，第一温度传感器和电量计量芯片；电流电压采样模块，与电量计量芯片的引脚连接，用于获取电池组的采样电压和采样电流，并将采样电压和采样电流发送至电量计量芯片；第一温度传感器，设置于电池组内理论平均温度处，第一温度传感器的输出端与电量计量芯片的引脚连接，用于采集电池组内的平均温度，并将平均温度发送至电量计量芯片；电量计量芯片，与电流电压采样模块、第一温度传感器和微处理器分别通过不同引脚连接，用于根据接收到的采样电压、采样电流和平均温度确定电池组的电池电量，并将电池电量传递给微处理器；其中，电量计量芯片为单电池电量计量芯片。进一步地，电流电压采样模块包括：电流检测电阻和分压电阻，其中：分压电阻并联连接于电池组的两端，用于获取采样电压，采样电压为电池组的输出电压与电池组中电池数量的比值；电流检测电阻直接串联于主回路，与电池组的一端串联连接，用于获取采样电流，采样电流为流经电池组的电流，主回路为输出正极、电池组正极、电池组负极与输出负极连接形成的回路。进一步地，微处理器具体用于：若电池电量小于预设第一电量阈值，将生成的预充电信号确定为第一控制信号；若电池电量大于或等于预设第一电量阈值且小于预设第二电量阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第一控制信号；若电池电量大于或等于预设第二电量阈值且小于预设第三电量阈值，将生成的预放电信号确定为第一控制信号；若电池电量大于或等于预设第三电量阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第一控制信号。进一步地，电池管理系统还包括：模拟前端装置；模拟前端装置，分别与电池组和微处理器连接，用于检测电池组中各电池的电压、电流以及电池组中的最高温度，根据各电压、各电流及最高温度生成用于电池管理的第二控制信号，并将各电压、各电流及最高温度传递给微处理器；相应的，微处理器，还用于根据各电压、各电流及各最高温度生成用于电池管理的第三控制信号。进一步地，模拟前端装置包括：第二温度传感器和模拟前端芯片；第二温度传感器，设置于电池组内理论最高温度处，第二温度传感器的输出端与模拟前端芯片的引脚连接，用于采集电池组内的最高温度，并将最高温度发送至模拟前端芯片；模拟前端芯片，与第二温度传感器、微处理器以及电池组中各电池的正极端分别通过不同引脚连接，用于根据接收的最高温度，以及获取的电池组中各电池的电压、电流生成用于电池管理的第二控制信号，并将各电压、各电流及最高温度传递给微处理器。进一步地，模拟前端芯片具体用于：若各电流均小于预设第一电流阈值且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的预充电信号确定为第二控制信号；若各电流均大于或等于预设第一电流阈值并小于预设第二电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第二控制信号；若各电流均大于或等于预设第二电流阈值并小于预设第三电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的预放电信号确定为第二控制信号；若任一电流大于或等于预设第三电流阈值，或最高温度大于或等于预设第一温度阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第二控制信号；若任意两个电压间的差值大于预设电压差值，将生成的均衡开启信号确定为第二控制信号。进一步地，微处理器，还用于：若各电压均小于预设第一电压阈值，各电流均小于预设第四电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的预充电信号确定为第三控制信号；若各电压均大于或等于预设第一电压阈值并小于预设第二电压阈值，各电流均大于或等于预设第四电流阈值并小于预设第五电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第三控制信号；若各电压均大于或等于预设第二电压阈值并小于预设第三电压阈值，各电流均大于或等于预设第五电流阈值并小于预设第六电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的预放电信号确定为第三控制信号；若任一电压大于或等于预设第三电压阈值，任一电流大于或等于预设第六电流阈值，或最高温度大于或等于预设第二温度阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第三控制信号；其中，预设第四电流阈值小于预设第一电流阈值，预设第五电流阈值小于预设第二电流阈值，预设第六电流阈值小于预设第三电流阈值，预设第二温度阈值小于预设第一温度阈值。进一步地，电池管理系统还包括：电池组均衡电路；电池组均衡电路与模拟前端装置连接，并分别与电池组中的各电池连接，用于在接收到模拟前端装置发送的，为均衡开启信号的第二控制信号时，对各电池进行电压均衡。进一步地，电池管理系统还包括：复位芯片；复位芯片与微处理器的复位脚连接，用于当检测到微处理器故障时，向复位脚发送复位信号，以使复位脚处于低电平，对微处理器进行复位。进一步地，电池管理系统还包括：主回路开关和预充放电模块；主回路开关直接串联于主回路，并分别与微处理器和模拟前端装置连接，用于在接收到主回路开关闭合信号时闭合，以使主回路连接，并在接收到主回路开关断开信号时断开，以使主回路断开；预充放电模块直接串联于主回路，与主回路开关并联连接，并分别与微处理器和模拟前端装置连接，用于在接收到预充电信号时闭合预充电开关，对电池组进行预充电，并在接收到预放电信号时闭合预放电开关，对电池组进行预放电；其中，主回路开关闭合信号、主回路开关断开信号、预充电信号和预放电信号，为来自于微处理器的第一控制信号和第三控制信号，以及来自于模拟前端装置的第二控制信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：电池组，电量计量装置和微处理器；/n所述电量计量装置，分别与所述电池组和所述微处理器连接，用于检测所述电池组的电压、电流及温度信息，确定所述电池组的电池电量，并将所述电池电量传递给所述微处理器；/n所述微处理器，用于根据所述电池电量生成用于电池管理的第一控制信号；/n所述电池组至少包括两节串联的电池，还与所述微处理器连接，用于向所述电量计量装置及所述微处理器供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：电池组，电量计量装置和微处理器；
所述电量计量装置，分别与所述电池组和所述微处理器连接，用于检测所述电池组的电压、电流及温度信息，确定所述电池组的电池电量，并将所述电池电量传递给所述微处理器；
所述微处理器，用于根据所述电池电量生成用于电池管理的第一控制信号；
所述电池组至少包括两节串联的电池，还与所述微处理器连接，用于向所述电量计量装置及所述微处理器供电。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电量计量装置包括：电流电压采样模块，第一温度传感器和电量计量芯片；
所述电流电压采样模块，与所述电量计量芯片的引脚连接，用于获取所述电池组的采样电压和采样电流，并将所述采样电压和所述采样电流发送至所述电量计量芯片；
所述第一温度传感器，设置于所述电池组内理论平均温度处，所述第一温度传感器的输出端与所述电量计量芯片的引脚连接，用于采集所述电池组内的平均温度，并将所述平均温度发送至所述电量计量芯片；
所述电量计量芯片，与所述电流电压采样模块、所述第一温度传感器和所述微处理器分别通过不同引脚连接，用于根据接收到的所述采样电压、所述采样电流和所述平均温度确定所述电池组的电池电量，并将所述电池电量传递给所述微处理器；
其中，所述电量计量芯片为单电池电量计量芯片。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电流电压采样模块包括：
电流检测电阻和分压电阻，其中：
所述分压电阻并联连接于所述电池组的两端，用于获取所述采样电压，所述采样电压为所述电池组的输出电压与所述电池组中电池数量的比值；
所述电流检测电阻直接串联于主回路，与所述电池组的一端串联连接，用于获取所述采样电流，所述采样电流为流经所述电池组的电流，所述主回路为输出正极、电池组正极、电池组负极与输出负极连接形成的回路。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微处理器具体用于：
若所述电池电量小于预设第一电量阈值，将生成的预充电信号确定为所述第一控制信号；
若所述电池电量大于或等于所述预设第一电量阈值且小于预设第二电量阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为所述第一控制信号；
若所述电池电量大于或等于所述预设第二电量阈值且小于预设第三电量阈值，将生成的预放电信号确定为所述第一控制信号；
若所述电池电量大于或等于所述预设第三电量阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为所述第一控制信号。


5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：模拟前端装置；
所述模拟前端装置，分别与所述电池组和所述微处理器连接，用于检测所述电池组中各电池的电压、电流以及所述电池组中的最高温度，根据各所述电压、各所述电流及所述最高温度生成用于电池管理的第二控制信号，并将各所述电压、各所述电流及所述最高温度传递给所述微处理器；
相应的，所述微处理器，还用于根据各所述电压、各所述电流及各所述最高温度生成用于电池管理的第三控制信号。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述模拟前端装置包括：第二温度传感器和模拟前端芯片；
所述第二温度传感器，设置于所述电池组内理论最高温度处，所述第二温度传感器的输出端与所述模拟前端芯片的引脚连接，用于采集所述电池组内的最高温度，并将所述最高温度发送至所述模拟前端芯片；
所述模拟前端芯片，与所述第二温度传感器、所述微处理器以及所述电池组中各电池的正极端分别通过不同引脚连接，用于根据接收的所述最高温度，以及获取的所述电池组中各电池的电压、电流生成用于电池管理的第二控制信号，并将各所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦威，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44