智能锂电池组信息检测和管理模块制造技术

本发明专利技术公开了智能锂电池组信息检测和管理模块，包括前端检测板、主控制板和连接端；所述的检测板单元包括传输控制端、信号输出端和电压采集端；前端检测板的传输控制端连接主控制板的传输受控端，前端检测板的信号输出端连接主控制板的信号输入端；所述的电压采集端与所述的连接端连接；前端检测板采集到各单体电池的电压后，通过传输控制端向主控单元的传输受控端发送传输触发信号，触发前端监测单元和主控制板之间进行相应的电信号的传输，通过前端检测板的电信号输出端和主控制板的电信号输入端，将采集到的各单体电池的电压从前端检测板单元传输至主控单元。测板单元传输至主控单元。测板单元传输至主控单元。

【技术实现步骤摘要】
智能锂电池组信息检测和管理模块


[0001]本专利技术涉及新能源测控领域，具体是智能锂电池组信息检测和管理模块。

技术介绍

[0002]在锂离子电池组的整个循环生命周期中，电池管理系统(Battery Management System，BMS)有效地对状态参数的进行监控和调节将影响电池组的输出效果和安全性。因此，实时监测状态参数的变化，并基于此保障锂离子电池组的工作性能至关重要。
[0003]由于BMS中的成组状态参数检测及荷电状态(State of charge，SOC)的估算技术尚不成熟，使用过程中存在的安全隐患严重制约了锂离子电池组的发展。对于锂离子电池组而言，SOC是BMS的核心算法之一，表征了锂离子电池组的剩余容量。SOC的准确估算不仅能对电池组进行可靠的能量管理和安全控制，提高能量利用率，还避免锂离子电池组因过充、过放而受到损坏，延长其使用寿命。SOC精确度依赖于锂离子电池组状态参数的准确性。因此，准确采集电池组状态参数，对提高SOC估算的精度以及保障锂离子电池组的工作性能及其能量和安全管理至关重要。此外，锂离子电池组的充放电过程包含复杂的电能、化学能和热能转换等环节，过充电和过放电现象易引发安全事故，造成使用人员受伤和经济财产损失。因此，SOC的准确估算在防止过充电和过放电中起着重要作用。在锂离子电池组的应用中，其安全性依然是最值得关注的问题，SOC的精确估算是其安全使用的基础和前提。锂离子电池组采用电池单体级联结构，由于无法避免材料和工艺的差异，导致电池单体间的不一致现象客观存在；并且该现象会随着循环次数的增加越来越显著，这就使得单体间的不一致性的表达与修正成为成组SOC估算的重要组成部分，同时也给成组SOC精确估算带来了巨大的挑战。
[0004]综上所述，专利技术了智能锂电池组信息检测和管理模块，用于锂离子电池组状态信息实时监测及有效管理。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供智能锂电池组信息检测和管理模块，包括前端检测板、主控制板和连接端；所述的检测板单元包括传输控制端、信号输出端和电压采集端；前端检测板的传输控制端连接主控制板的传输受控端，前端检测板的信号输出端连接主控制板的信号输入端；所述的电压采集端与所述的连接端连接；
[0006]前端检测板采集到各单体电池的电压后，通过传输控制端向主控单元的传输受控端发送传输触发信号，触发前端监测单元和主控制板之间进行相应的电信号的传输，通过前端检测板的电信号输出端和主控制板的电信号输入端，将采集到的各单体电池的电压从前端检测板单元传输至主控单元。
[0007]优选的，所述的前端检测板采集到各单体电池的电压后，通过传输控制端向主控单元的传输受控端发送传输触发信号，包括：
[0008]通过使用LTC6804芯片进行采集，该芯片通过十二个电压采集通道进行电压采集，
并且通过十二个均衡通道对电池进行均衡处理；当经过电压采集通道采集回来的电压值中出现某单体电池电压高于其他电池时，便从均衡通道输出一个开关信号到MOS管，打开MOS管使高电压电池的能量在功率电阻上以热能消耗掉；当检测到高电压电池和其他电池电压相同时便关闭MOS管，停止消耗能量。
[0009]优选的，还包括用于检测电池组温度的检测单元，该检测单元用于监测电池组在使用过程、充放电过程中的温度变化，防止温度过高或过低影响电池组的工作性能。温度检测电路采用热敏电阻监测温度，随着温度的变化热敏电阻的阻值也会发生变化，进而温度检测电路中热敏电阻两端的电压也会发生变化，将变化的电压通过检测板的信号输出端传递给主控板的信号输入端，主控板单元的处理器将从检测板接收到的电压值通过AD转化模块将电压转化为实际温度，从而得到电池组温度。
[0010]优选的，还包括电流采集模块；所述的电流采集模块使用的芯片为INA219，通过在主回路中串联一个采样电阻Rs，使用AD转换模块采集Rs两端的电压，根据欧姆定律I＝U/Rs，得出电流中的电流参数；电流参数通过IIC的通信模式传递给主控制板。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术主要用于管理锂离子电池组，能实现对电池组实时监管，保障电池组各种复杂工况下使用安全性；此外，能防止锂离子电池发生过充或过放电现象，保证了锂离子电池的高效使用；同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。本管理模块还具有均衡功能，采用被动均衡使得电池组中各个电池都达到均衡一致的状态，从而保障锂离子电池组在各种复杂工况下运行的安全性。
附图说明
[0012]图1为智能锂电池组信息检测和管理模块的结构框图；
[0013]图2为另一个实施例的智能锂电池组信息检测和管理模块的结构框图；
[0014]图3为一个实施例的电压检测单元的电路图；
[0015]图4为一个实施例的温度采集电路的结构框图；
[0016]图5为一个实施例的电流检测单元的结构框图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。
[0018]为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0019]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际
的关系或者顺序。
[0020]而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0021]以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。
[0022]如图1所示，智能锂电池组信息检测和管理模块，包括前端检测板、主控制板和连接端；所述的检测板单元包括传输控制端、信号输出端和电压采集端；前端检测板的传输控制端连接主控制板的传输受控端，前端检测板的信号输出端连接主控制板的信号输入端；所述的电压采集端与所述的连接端连接；
[0023]前端检测板采集到各单体电池的电压后，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能锂电池组信息检测和管理模块，其特征在于，包括前端检测板、主控制板和连接端；所述的检测板单元包括传输控制端、信号输出端和电压采集端；前端检测板的传输控制端连接主控制板的传输受控端，前端检测板的信号输出端连接主控制板的信号输入端；所述的电压采集端与所述的连接端连接；前端检测板采集到各单体电池的电压后，通过传输控制端向主控单元的传输受控端发送传输触发信号，触发前端监测单元和主控制板之间进行相应的电信号的传输，通过前端检测板的电信号输出端和主控制板的电信号输入端，将采集到的各单体电池的电压从前端检测板单元传输至主控单元。2.根据权利要求1所述的智能锂电池组信息检测和管理模块，其特征在于，所述的前端检测板采集到各单体电池的电压后，通过传输控制端向主控单元的传输受控端发送传输触发信号，包括：通过使用LTC6804芯片进行采集，该芯片通过十二个电压采集通道进行电压采集，并且通过十二个均衡通道对电池进行均衡处理；当经过电压采集通道采集回来的电压值中出现某单体电池电压高于其他电池时，便从均衡通道输出一个开关信号到MOS管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺利，梁雅雯，侯燕，于春梅，朱永杰，陈蕾，黄燕，范永存，侯萍，曹文，刘冬雷，郝雪祎，
申请(专利权)人：四川新智绿能测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：