一种自脱扣启动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自脱扣启动锂电池管理系统，包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器；所述模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器均与MCU芯片连接，所述机械触点脱扣器包括放大器U3、脱扣器分合闸REL1、反馈电阻R19和三极管Q1。本实用新型专利技术采用机械触点脱扣器代替传统的MOS或继电器来实现充放电回路的控制，从而有效实现功率回路稳定闭合和断开，机械触点脱扣器不仅过流能力和过电压能力较强，而且还可通过机械电磁方式实现短路保护，当锂电池系统处于短路保护瞬间机械触点脱扣器自动断开，MCU芯片U1可以控制机械触点脱扣器断开或闭合，当断开后也可以通过手动闭合。断开后也可以通过手动闭合。断开后也可以通过手动闭合。

【技术实现步骤摘要】
一种自脱扣启动锂电池管理系统


[0001]本技术涉及锂电池
，具体为一种自脱扣启动锂电池管理系统。

技术介绍

[0002]随着新能源锂电池市场的快速崛起，电动工具和电动车辆使用率也越来越高，低压电动设备和车辆的锂电池管理系统也随之日益增长。
[0003]传统的电动车行业大都采用MOS管和继电器进行充放电控制，虽然低压的锂电池保护板使用MOS管控制方案体积较小，但是MOS管控制方案过流能力和耐电压特性相对较弱，当系统瞬时冲击电流过大或者瞬时冲击电压过高都易造成MOS管损坏，传统MOS管控制方案无法过2000A瞬时电流；保险丝或熔断器进行短路测试或防护仅能维持一次测试，无法反复多次使用，系统成本较高且很难维护，为此，我们提出一种自脱扣启动锂电池管理系统。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种自脱扣启动锂电池管理系统，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种自脱扣启动锂电池管理系统，包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器；
[0006]所述模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器均与MCU芯片连接；
[0007]所述机械触点脱扣器包括放大器U3、脱扣器分合闸REL1、反馈电阻R19和三极管Q1，所述放大器U3的3引脚和4引脚通过电阻R17和电阻R18与脱扣器分合闸REL1的3引脚和4引脚相连，所述反馈电阻R19与放大器U3的1引脚相连，所述反馈电阻R19与电阻R21相连，所述电阻R21与三极管Q1的基极相连，所述脱扣器分合闸REL1的2引脚和6引脚连接有电源，所述脱扣器分合闸REL1的1引脚和5引脚与MCU芯片U1的PA8引脚和PA9引脚相连，所述脱扣器分合闸REL1的7引脚连接有开关SW1。
[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R15、电阻R16、自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2，所述电阻R15与自恢复保险丝F1连接，所述电阻R16与自恢复保险丝F2连接，所述电阻R15与电阻R16之间连接有瞬态抑制二极管D2，所述电阻R16连接瞬态抑制二极管D3后接地，所述电阻R15连接瞬态抑制二极管D4后接地，所述电阻R15与MCU芯片U1的PA2引脚连接，所述电阻R16与MCU芯片U1的PA3引脚连接。
[0009]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引脚经过电容C4和电容C5滤波得到纯净的数据电路供电电压，所述MCU芯片U1的PA7引脚控制DC
‑
DC使能，所述MCU芯片U1的PB1引脚与电阻R2和发光二极管DQ1相连，所述MCU芯片U1的VSS_1引脚与VDD_1引脚与电容C6连接，所述MCU芯片U1的PB14引脚和PB15引脚与模拟前端采集芯
片U2连接，所述MCU芯片U1的VSS_2引脚与VDD_2引脚经过电容C7滤波得到纯净的数据电路供电电压，所述MCU芯片U1的VSS_3引脚与VDD_3引脚经过电容C8滤波得到纯净的数据电路供电电压。
[0010]进一步的，所述MCU芯片U1的BOOTO引脚连接电阻R3后接地。
[0011]进一步的，所述模拟前端采集芯片U2的VC3
‑
VC15引脚与锂电池连接来检测电池串的电压。
[0012]进一步的，所述模拟前端采集芯片U2的RS1引脚与电阻R4和电容C9连接，所述模拟前端采集芯片U2的RS2引脚与电阻R5和电容C10连接，所述电容C9和电容C10与电容C11相连，所述模拟前端采集芯片U2的T1引脚、T2引脚和T3引脚经过热敏电阻RT1、热敏电阻RT2和热敏电阻RT3连接采集对应的温度值，所述模拟前端采集芯片U2的SCL引脚和SDL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引脚与VSS引脚与CAPS引脚经过电容C12和电容C13滤波得到纯净的供电电压，所述模拟前端采集芯片U2的CAPN引脚与CAPP引脚经过电容C14滤波得到纯净的电压，所述模拟前端采集芯片U2的V11引脚经过电容C15滤波得到纯净的供电电压。
[0013]进一步的，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R12接地，所述模拟前端采集芯片U2的SHIP引脚通过电阻R13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R14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，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。
[0014]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0015](1)本技术采用机械触点脱扣器代替传统的MOS或继电器来实现充放电回路的控制，从而有效实现功率回路稳定闭合和断开，机械触点脱扣器不仅过流能力和过电压能力较强，而且还可通过机械电磁方式实现短路保护，当锂电池系统处于短路保护瞬间机械触点脱扣器自动断开，MCU芯片U1可以控制机械触点脱扣器断开或闭合，当断开后也可以通过手动闭合；
[0016](2)并且本技术过电流能力和过电压能力较强，并且整个系统可以反复开关实用，相对于传统系统成本较低。
附图说明
[0017]图1为本技术系统原理示意图；
[0018]图2为本技术机械触点脱扣器电路结构示意图；
[0019]图3为本技术通信模块电路结构示意图；
[0020]图4为本技术MCU芯片U1电路结构示意图；
[0021]图5为本技术前端模拟芯片U2电路结构示意图。
具体实施方式
[0022]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。
[0023]请参阅图1、图2和图3，本技术提供一种技术方案：一种自脱扣启动锂电池管理系统，包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器；
[0024]所述模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器均与MCU芯片连接；
[0025]所述机械触点脱扣器包括放大器U3、脱扣器分合闸REL1、反馈电阻R19和三极管Q1，所述放大器U3的3引脚和4引脚通过电阻R17和电阻R18与脱扣器分合闸REL1的3引脚和4引脚相连，所述反馈电阻R19与放大器U3的1引脚相连，所述反馈电阻R19与电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自脱扣启动锂电池管理系统，其特征在于：包括MCU芯片U1、模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器；所述模拟前端采集芯片U2、通信模块和机械触点脱扣器均与MCU芯片连接；所述机械触点脱扣器包括放大器U3、脱扣器分合闸REL1、反馈电阻R19和三极管Q1，所述放大器U3的3引脚和4引脚通过电阻R17和电阻R18与脱扣器分合闸REL1的3引脚和4引脚相连，所述反馈电阻R19与放大器U3的1引脚相连，所述反馈电阻R19与电阻R21相连，所述电阻R21与三极管Q1的基极相连，所述脱扣器分合闸REL1的2引脚和6引脚连接有电源，所述脱扣器分合闸REL1的1引脚和5引脚与MCU芯片U1的PA8引脚和PA9引脚相连，所述脱扣器分合闸REL1的7引脚连接有开关SW1。2.根据权利要求1所述的一种自脱扣启动锂电池管理系统，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R15、电阻R16、自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2，所述电阻R15与自恢复保险丝F1连接，所述电阻R16与自恢复保险丝F2连接，所述电阻R15与电阻R16之间连接有瞬态抑制二极管D2，所述电阻R16连接瞬态抑制二极管D3后接地，所述电阻R15连接瞬态抑制二极管D4后接地，所述电阻R15与MCU芯片U1的PA2引脚连接，所述电阻R16与MCU芯片U1的PA3引脚连接。3.根据权利要求1所述的一种自脱扣启动锂电池管理系统，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引脚经过电容C4和电容C5滤波得到纯净的数据电路供电电压，所述MCU芯片U1的PA7引脚控制DC
‑
DC使能，所述MCU芯片U1的PB1引脚与电阻R2和发光二极管DQ1相连，所述MCU芯片U1的VSS_1引脚与VDD_1引脚与电容C6连接，所述MCU芯片U1的PB14引脚和PB15引脚与模拟前端采集芯片U2连接，所述...

【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：