一种能量双向流动同步升降压微储能管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种能量双向流动同步升降压微储能管理系统，包括：中央处理器MCU、AFE模拟前端、充放电MOS开关模块、双向升降压功率模块、电芯模组、电流采样模块；所述中央处理器MCU对应端分别与AFE模拟前端、双向升降压功率模块、电流采样模块对应端电性连接；所述电芯模组对应端分别与双向升降压功率模块、AFE模拟前端、电流采样模块对应端电性连接。本实用新型专利技术能限制放电输出电压和电流，安全可靠的对电池进行恒压放电、放电，提高电池使用寿命；中央处理器通过电流采样模块对系统电流进行采集并判断电流方向，确定某种工作模式，具有精度高，转换效率高，集成度高等优点。集成度高等优点。集成度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种能量双向流动同步升降压微储能管理系统


[0001]本技术涉及BMS
，特别涉及一种能量双向流动同步升降压微储能管理系统。

技术介绍

[0002]锂电池的发展已经普遍应用在我们生活的各个领域，如电动汽车，储能以及UPS后备电源系统。但是锂电池有个至命的缺点就是安全问题，为了确保锂电池的安全人们专利技术了锂电池保护板，BMS(锂电池管理系统)，BMS具有对电池各种异常进行保护，通过关闭放电MOS进行保护，如短路保护、充电过流保护、放电过流保护，充电过压保护、电芯过温保护、温度过低保护，MOS 过温保护等。
[0003]由于锂电池充电需要恒流恒压充电，在特定的个别应用场景下(如公共无线WIFI路由器备用供电电池)，通常这类设备所使用的是恒压电源(市电220 输入，24V1A输出)，需要锂电池内部充电恒流的方案来解决这个问题，当市电断电时为了人们还能便利的使用WIFI网络，此时备用锂电池内部通过升降压电路放电实现恒定的24V直流电对公共无线WIFI路由器供电。
[0004]传统的BMS仅使用一个充放电MOS开关模块，无法对外部电源电压电流进行限制，对电池充电有潜在过流，温度上升过快危险性，放电时无法准确限制放电输出电压和电流，最终导至电池老化加快甚至损坏。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本技术提供一种能量双向流动同步升降压微储能管理系统。
[0006]为了实现上述目的，本技术技术方案如下：
[0007]一种能量双向流动同步升降压微储能管理系统，包括：中央处理器MCU、 AFE模拟前端、充放电MOS开关模块、双向升降压功率模块、电芯模组、电流采样模块；所述中央处理器MCU对应端分别与AFE模拟前端、双向升降压功率模块、电流采样模块对应端电性连接；所述电芯模组对应端分别与双向升降压功率模块、AFE模拟前端、电流采样模块对应端电性连接；所述AFE模拟前端对应端还与充放电MOS开关模块对应端电性连接。
[0008]优选地，所述双向升降压功率模块包括双向同步升降压功率电路，该双向同步升降压功率电路包括双向升降压控制MOS管电路、双向升降压储能电路、MOS管第一驱动电路、MOS管第一保护电阻电路、双向升降压滤波电路、双向升降压输出电压采样分压电路、双向升降压输出电压采样滤波电容。
[0009]优选地，所述双向升降压控制MOS管电路设为MOS管Q1、MOS管Q2、MOS 管Q3、MOS管Q4；所述升降压储能电路设为电感L1；所述MOS管第一驱动电路设为电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述MOS管第一保护电阻电路设为电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13；
[0010]所述中央处理器MCU对应端分别与电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4一端电性连接；
[0011]所述电阻R1另一端分别与MOS管Q1栅极、电阻R12一端电性连接；所述电阻R12另一端与MOS管Q1源极电性连接；
[0012]所述电阻R2另一端分别与电阻R10一端、MOS管Q2栅极电性连接；所述电阻R10另一端与MOS管Q2源极电性连接；
[0013]所述电阻R3另一端分别与电阻R11一端、MOS管Q3栅极电性连接；所述电阻R11另一端与MOS管Q3源极电性连接；
[0014]所述电阻R4另一端分别与MOS管Q4栅极、电阻R13一端电性连接；所述电阻R13另一端与MOS管Q3源极电性连接；
[0015]所述电感L1一端分别与MOS管Q1漏极、MOS管Q2漏极电性连接，所述电感L1一端分别与MOS管Q3漏极、MOS管Q4漏极电性连接。
[0016]优选地，所述双向升降压滤波电路设为电容C1、电容C2；
[0017]所述双向升降压输出电压采样分压电路包括双向升降压充电输出电压采样分压电路、双向升降压放电输出电压采样分压电路，该双向升降压充电输出电压采样分压电路设为电阻R14、电阻R15，所述双向升降压放电输出电压采样分压电路设为电阻R16、电阻R17；
[0018]所述双向升降压输出电压采样滤波电容包括双向升降压充电输出电压采样滤波电路、双向升降压放电输出电压采样滤波电路；所述双向升降压充电输出电压采样滤波电路设为电容C3，所述双向升降压放电输出电压采样滤波电路设为电容C4；
[0019]所述中央处理器MCU对应端分别与电容C3、电阻R14、电阻R15、电容C4、电阻R16、电阻R17一端电性连接；所述电容C3另一端接地，所述电阻R15另一端接地，所述电阻R14另一端分别与电容C1一端、电阻12另一端电性连接，所述电容C1另一端接地；所述电容C4另一端接地，所述电阻R17另一端接地，所述电阻R16另一端分别与电容C2一端、电阻13另一端电性连接，所述电容C2另一端接地。
[0020]优选地，所述充放电MOS开关模块包括充电MOS管电路、mos管第二驱动电路、mos管第二保护电路。
[0021]优选地，所述充电MOS管电路设为mos管Q5、mos管Q6；所述mos管第二驱动电路设为电阻R5、电阻R6；所述mos管第二保护电路设为电阻R7、电阻 R8，所述mos管Q5漏极与电阻R16另一端电性连接；所述mos管Q5栅极分别与电阻R5、电阻R7一端电性连接，所述mos管Q5源极分别与电阻R7另一端、电阻R8一端、AFE模拟前端、mos管Q6源极电性连接；所述mos管Q6栅极分别与电阻R8另一端、电阻R6另一端电性连接；所述电阻R5、电阻R6另一端分别与 AFE模拟前端对应端电性连接。
[0022]优选地，所述电流采样模块包括电流采样电路，该电流采样电路设为电阻R9
[0023]采用本技术的技术方案，具有以下有益效果：本技术能限制放电输出电压和电流，安全可靠的对电池进行恒压放电、放电，提高电池使用寿命；本系统工作分三种状态，即静置工作模式、充电工作模式、放电工作模式，中央处理器通过电流采样模块对系统电流进行采集并判断电流方向，确定此时为某种工作模式，具有精度高，转换效率高，集成度高等优点。
附图说明
[0024]图1为本技术模块示意图；
[0025]图2为本技术电路原理图；
[0026]图3为本技术静置工作模式原理示意图；
[0027]图4为本技术充电工作模式原理示意图；
[0028]图5为本技术放电工作模式原理示意图一；
[0029]图6为本技术放电工作模式原理示意图一。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0031]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量双向流动同步升降压微储能管理系统，其特征在于，包括：中央处理器MCU、AFE模拟前端、充放电MOS开关模块、双向升降压功率模块、电芯模组、电流采样模块；所述中央处理器MCU对应端分别与AFE模拟前端、双向升降压功率模块、电流采样模块对应端电性连接；所述电芯模组对应端分别与双向升降压功率模块、AFE模拟前端、电流采样模块对应端电性连接；所述AFE模拟前端对应端还与充放电MOS开关模块对应端电性连接。2.根据权利要求1所述的能量双向流动同步升降压微储能管理系统，其特征在于，所述双向升降压功率模块包括双向同步升降压功率电路，该双向同步升降压功率电路包括双向升降压控制MOS管电路、双向升降压储能电路、MOS管第一驱动电路、MOS管第一保护电阻电路、双向升降压滤波电路、双向升降压输出电压采样分压电路、双向升降压输出电压采样滤波电容。3.根据权利要求2所述的能量双向流动同步升降压微储能管理系统，其特征在于，所述双向升降压控制MOS管电路设为MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4；所述升降压储能电路设为电感L1；所述MOS管第一驱动电路设为电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述MOS管第一保护电阻电路设为电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13；所述中央处理器MCU对应端分别与电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4一端电性连接；所述电阻R1另一端分别与MOS管Q1栅极、电阻R12一端电性连接；所述电阻R12另一端与MOS管Q1源极电性连接；所述电阻R2另一端分别与电阻R10一端、MOS管Q2栅极电性连接；所述电阻R10另一端与MOS管Q2源极电性连接；所述电阻R3另一端分别与电阻R11一端、MOS管Q3栅极电性连接；所述电阻R11另一端与MOS管Q3源极电性连接；所述电阻R4另一端分别与MOS管Q4栅极、电阻R13一端电性连接；所述电阻R13另一端与MOS管Q3源极电性连接；所述电感L1一端分别与MOS管Q1漏极、MOS管Q2漏极电性连接，所述电感L1一端分别与MOS管Q3漏极、MOS管Q4漏极电性连接。4.根据权利要求3所述的能量双向流动同步升...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志强，于崇江，刘启辉，
申请(专利权)人：深圳市芮能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：