一种跌落撞击自保护锂电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、陀螺仪模块、充放电MOS管、通信模块和电池包；所述MCU芯片U1对锂电池管理系统进行资源调配与数据检测，所述MCU芯片U1与模拟前端芯片U2连接，所述模拟前端芯片U2控制充放电MOS管导通，所述模拟前端芯片U2与电池包连接。本实用新型专利技术通过设置陀螺仪模块可以有效监控和解决锂电池组受到撞击或者跌落带来的风险，并且可以在锂电池跌落或者受到撞击的时候实现自动断电，并且设置的陀螺仪模块可以根据锂电池的使用情况，有效设置监控阈值，从而可以防止错误触发。防止错误触发。防止错误触发。

【技术实现步骤摘要】
一种跌落撞击自保护锂电池管理系统


[0001]本技术涉及电池管理系统
，具体为一种跌落撞击自保护锂电池管理系统。

技术介绍

[0002]在电动汽车或锂电池电动设备的碰撞事故中，动力锂电池受到撞击和挤压引起变形，电池芯体容易发生热失控起火；其他电动锂电池设备在搬运和运输过程中受到外力的冲击或磕碰也容易造成电池模组的变形或挤压，甚至造成电芯外壳的破损或变形，给锂电池设备带来不可预测的安全风险。电池包在跌落与挤压后若电池包电压仍然正常，此时BMS检测实时数据也正常，对于BMS而言可以对外输出，但此时对外输出会对外部设备有安全风险，为此，我们提出一种跌落撞击自保护锂电池管理系统。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、陀螺仪模块、充放电MOS管、通信模块和电池包；
[0005]所述MCU芯片U1对锂电池管理系统进行资源调配与数据检测，所述MCU芯片U1与模拟前端芯片U2连接，所述模拟前端芯片U2控制充放电MOS管导通，所述模拟前端芯片U2与电池包连接，所述模拟前端芯片U2负责采集电池包的电压并控制充放电MOS管的导通，并对电池包温度进行采样，所述模拟前端芯片U2采集后的数据通过IIC传输至MCU芯片U1，所述MCU芯片U1与陀螺仪模块连接，所述陀螺仪模块用于检测电池包是否受到撞击，并控制锂电池管理系统断开对外电路输出连接，所述MCU芯片U1与通信模块连接。
[0006]进一步的，所述MCU芯片U1的VBAT引脚与电容C1和电容C2相连，所述MCU芯片U1的NRST引脚与电容C3和电阻R1相连形成复位电路，所述MCU芯片U1的VSSA引脚与VDDA引脚连接有电容C4和电容C5，所述MCU芯片U1的PA2引脚与PA3引脚连接通信模块，所述MCU芯片U1的VSS_1引脚与VDD_1引脚连接有电容C6，所述MCU芯片U1的PB14引脚和PB15引脚与模拟前端采集芯片U2通信，所述MCU芯片U1的VSS_2引脚与VDD_2引脚连接有电容C7，所述MCU芯片U1的VSS_3引脚与VDD_3引脚连接有电容C8。
[0007]进一步的，所述MCU芯片U1的PB1引脚与电阻R2和发光二极管DQ1相连控制发光二极管DQ1的亮灭来提示系统是否正常运作，所述MCU芯片U1的BOOTO引脚连接电阻R3后接地。
[0008]进一步的，所述通信模块包括所瞬态抑制二极管D2、瞬态抑制二极管D3、瞬态抑制二极管D4、电阻R14、电阻R15、自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2，所述电阻R14与自恢复保险丝F1连接，所述电阻R15与自恢复保险丝F2连接，所述电阻R14与电阻R15之间连接有瞬态抑制二极管D2，所述电阻R15连接瞬态抑制二极管D3后接地，所述电阻R14连接瞬态抑制二
极管D4后接地，所述电阻R14与MCU芯片U1的PA2引脚连接，所述电阻R15与MCU芯片U1的PA3引脚连接。
[0009]进一步的，所述陀螺仪模块由芯片U3、电容C15、电容C16和上拉电阻R13组成，所述芯片U3的INT引脚与MCU芯片U1的PB12引脚相连，所述上拉电阻R13与芯片U3的INT引脚相连，所述芯片U3的REGOUT引脚连接有电容C15，所述芯片U3的CPOUT引脚连接有电容C16。
[0010]进一步的，所述模拟前端采集芯片U2的1
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15引脚与电池包连接用于检测电池串的电压。
[0011]进一步的，所述模拟前端采集芯片U2的RS1引脚连接有电阻R4，所述电阻R4连接有电容C8，所述模拟前端采集芯片U2的RS2引脚连接有电阻R5，所述电阻R5连接有电容C9，所述模拟前端采集芯片U2的RS1引脚和RS2引脚连接有电容C10，所述模拟前端采集芯片U2的T1引脚、T2引脚和T3引脚连接有热敏电阻RT1、热敏电阻RT2和热敏电阻RT3，所述模拟前端采集芯片U2的SCL引脚和SDA引脚连接有电阻R6和电阻R7，所述电阻R6和电阻R7经过上拉电阻R8和上拉电阻R9与MCU芯片U1相连并通信，所述模拟前端采集芯片U2的VCC引脚、VSS引脚与CAPS引脚连接有电容C11和电容C12，所述模拟前端采集芯片U2的CAPN引脚与CAPP引脚连接有电容C13，所述模拟前端采集芯片U2的V11引脚连接有电容C11，所述模拟前端采集芯片U2的DSG引脚与CHG引脚与充放电MOS管M1和充放电MOS管M2的限流电阻RG1和限流电阻RG2相连，所述模拟前端采集芯片U2的LDO_P引脚与LDO_O引脚通过电阻R10接地，所述模拟前端采集芯片U2的SHIP引脚通过电阻R11接到电池正电压，所述模拟前端采集芯片U2的LDO_EN引脚通过电阻R12接地，所述模拟前端采集芯片U2的MODE引脚通过二极管D1与电池正电压相连，所述模拟前端采集芯片U2的CTL引脚通过二极管D1与电池正电压相连，将充放电MOS管M1、充放电MOS管M2的优先控制权归通信处理，所述模拟前端采集芯片U2的VBAT引脚通过二极管D1与电池正电压相连。
[0012]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术通过设置陀螺仪模块可以有效监控和解决锂电池组受到撞击或者跌落带来的风险，并且可以在锂电池跌落或者受到撞击的时候实现自动断电，并且设置的陀螺仪模块可以根据锂电池的使用情况，有效设置监控阈值，从而可以防止错误触发。
附图说明
[0013]图1为本技术系统原理示意图；
[0014]图2为本技术MCU芯片U1电路结构示意图；
[0015]图3为本技术通信模块电路结构示意图；
[0016]图4为本技术模拟前端采集芯片U2电路结构示意图；
[0017]图5为本技术陀螺仪模块电路结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、陀螺仪模块、充放电MOS管、通信模块和电池包；
[0020]所述MCU芯片U1对锂电池管理系统进行资源调配与数据检测，所述MCU芯片U1与模拟前端芯片U2连接，所述模拟前端芯片U2控制充放电MOS管导通，所述模拟前端芯片U2与电池包连接，所述模拟前端芯片U2负责采集电池包的电压并控制充放电MOS管的导通，并对电池包温度进行采样，所述模拟前端芯片U2采集后的数据通过IIC传输至MCU芯片U1，所述MCU芯片U1与陀螺仪模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，其特征在于：包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、陀螺仪模块、充放电MOS管、通信模块和电池包；所述MCU芯片U1对锂电池管理系统进行资源调配与数据检测，所述MCU芯片U1与模拟前端芯片U2连接，所述模拟前端芯片U2控制充放电MOS管导通，所述模拟前端芯片U2与电池包连接，所述模拟前端芯片U2负责采集电池包的电压并控制充放电MOS管的导通，并对电池包温度进行采样，所述模拟前端芯片U2采集后的数据通过IIC传输至MCU芯片U1，所述MCU芯片U1与陀螺仪模块连接，所述陀螺仪模块用于检测电池包是否受到撞击，并控制锂电池管理系统断开对外电路输出连接，所述MCU芯片U1与通信模块连接。2.根据权利要求1所述的一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，其特征在于：所述MCU芯片U1的VBAT引脚与电容C1和电容C2相连，所述MCU芯片U1的NRST引脚与电容C3和电阻R1相连形成复位电路，所述MCU芯片U1的VSSA引脚与VDDA引脚连接有电容C4和电容C5，所述MCU芯片U1的PA2引脚与PA3引脚连接通信模块，所述MCU芯片U1的VSS_1引脚与VDD_1引脚连接有电容C6，所述MCU芯片U1的PB14引脚和PB15引脚与模拟前端采集芯片U2通信，所述MCU芯片U1的VSS_2引脚与VDD_2引脚连接有电容C7，所述MCU芯片U1的VSS_3引脚与VDD_3引脚连接有电容C8。3.根据权利要求2所述的一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，其特征在于：所述MCU芯片U1的PB1引脚与电阻R2和发光二极管DQ1相连控制发光二极管DQ1的亮灭来提示系统是否正常运作，所述MCU芯片U1的BOOTO引脚连接电阻R3后接地。4.根据权利要求2所述的一种跌落撞击自保护锂电池管理系统，其特征在于：所述通信模块包括所瞬态抑制二极管D2、瞬态抑制二极管D3、瞬态抑制二极管D4、电阻R14、电阻R15、自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2，所述电阻R14与自恢复保险丝F1连接，所述电阻R15与自恢复保险丝F2连接，所述电阻R14与电阻R15之间连接有瞬态抑制二极管D2，所述电阻R15连接瞬态抑制二极管D3后接地，所述电阻R14连接瞬态抑制二极管D4后接地，所述电阻R14与MCU芯片U1的PA2引脚连接，所述电阻R15...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洋洋，黄智伟，张雪松，陈云青，卢艳超，谢猛，
申请(专利权)人：杭州锂动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：