本发明专利技术公布了一种基于单片机控制的电动车锂电池组保护系统，包括单片机、大功率开关模块、均衡充电模块、电压采样模块、A/D采样模块、电流采样模块、温度测量模块、均衡组模块和锂电池组模块，所述电池组电压、电流、温度等信息通过电压采样、电流采样和温度测量电路，加到信号采集部分的A/D输入端；A/D模块将输入的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机。该系统具有很大的灵活性，便于实现各种复杂控制，从而能方便地对系统进行功能扩展和性能改进。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动车电池组保护系统，尤其涉及一种基于单片机控制的电动车锂电池组保护系统，属于单片机控制
技术介绍
随着电动自行车的逐渐普及，电动自行车的主要能源一锂电池也成为众人关心的焦点。锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样，因其能量密度高，对充放电要求很高。当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时，锂电池内的压力与热量大量增加，容易产生爆炸，因此通常都会在电池包内加保护电路，用以提高锂电池的使用寿命。目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成，存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术提供了一种基于单片机控制的电动车锂电池组保护系统，利用高性能、低功耗的ATmegal6L单片机作为检测和控制核心，用由MC34063构成的DC/DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源，辅以LM60测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关，实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能，达到延长电池使用寿命的目的。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案:一种基于单片机控制的电动车锂电池组保护系统，包括单片机、大功率开关模块、均衡充电模块、电压采样模块、A/D转换模块、电流采样模块、温度测量模块、均衡组模块和锂电池组模块，所述电池组模块的电压、电流、温度信息通过电压采样模块、电流采样模块和温度测量模块，加到信号采集部分的A/D转换模块的输入端；A/D转换模块将输入的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机控制驱动大功率开关；所述均衡充电模块输出端接电池组模块的输入端为其提供稳定的电源，所述锂电池组模块为整个系统提供电源。本专利技术的有益效果是:该系统使用了单片机模块，使系统具有很大的灵活性，便于实现各种复杂控制，从而能方便地对系统进行功能扩展和性能改进，实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能，达到延长电池使用寿命的目的。附图说明图1为系统结构示意具体实施例方式下面结合附图对专利技术的技术方案实现方法进行说明:该系统以单片机为数据处理和控制的核心，将任务设计分解为电压测量、电流测量、温度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。图1中，该系统包括单片机、大功率开关模块、均衡充电模块、电压采样模块、A/D转换模块、电流采样模块、温度测量模块、均衡组模块和锂电池组模块，所述电池组模块的电压、电流、温度信息通过电压采样模块、电流采样模块和温度测量模块，加到信号采集部分的A/D转换模块的输入端；A/D转换模块将输入的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机控制驱动大功率开关；所述均衡充电模块输出端接电池组模块的输入端为其提供稳定的电源，所述锂电池组模块为整个系统提供电源。单片机作为数据处理和控制的核心，一方面实时监控电池组的各项性能指标和状态，一方面根据这些状态参数控制驱动大功率开关。由于使用了单片机，使系统具有很大的灵活性，便于实现各种复杂控制，从而能方便地对系统进行功能扩展和性能改进。从低功耗、低成本设计角度出发，单片机模块采用高性能、低功耗的ATmegal6L单片机作为检测与控制核心。ATmegal6L是基于增强的AVRR ISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，内部带有16k字节的系统内可编程Flash，512字节EEPR0M，lk字节SRAM，32个通用I/O 口线，32个通用工作寄存器(用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程)，3个具有比较模式的灵活定时器/计数器(T/C)(片内/外中断)，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益(TQFP封装)的ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及6个可以通过软件进行选择的省电模式。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmegal6L的数据吞吐率高达IM IPS/MHz，从而可以缓减系统功耗和处理速度之间的矛盾。单片机的输入输出系统由电源部分降压、稳压得到的3.3V电压通过端口 10为单片机提供工作电压；端口 12和13为反向振荡放大器与片内时钟操作电路的输入端和反向振荡放大器的输出端，为单片机提供工作晶振 ’端口 30是端口 A与A/D转换器的电源，使用ADC时通过一个低通滤波器与端口 10的VCC连接；端口 37，38的ADC3，ADC2是经过转换后待检测的电压、电流值；端口 39，40的ADC1，ADCO是经过温度传感器转换后的温控电压值。稳压电源模块是单片机系统的重要组成部分，它不仅为系统提供多路电源电压，还直接影响到系统的技术指标和抗干扰性能。ATmegal6L单片机的工作电压为2.7 5.5V,为保证单片机稳定的工作电压为3.3V.稳压部分是由MC34063构成的DC/DC变换控制电路，从电池组分出的25V电压经过电路降压、稳压，输出3.3V，供保护电路工作。 充电均衡模块采用模拟电路方案，即在每节电池的外部搭建过压保护电路，充电过程中当电压超过预定值时，保护电路自动闭合，使电池通过电阻回路放电，以保护电池不会过度充电。当电池电压减小到均衡充电动作电压4.18V时，保护电路自动断开。电压电流测量模块中由待测的电压通过集成运算放大器LM358，将输出送至单片机进行检测。LM358内部包括2个独立、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用和双电源工作模式，由于其低功耗电流，也适合于电池。用霍尔传感器UGN-3501M检测直流电流。UGN-3501M是集成型霍尔传感器，采用差动霍尔电压输出，检测灵敏度为1.4V/0.1T.电压电流检测电路，由运算放大器LM358的5，6引脚所接的BB，AA为待测的充电、放电电压，经过放大后由7脚输出至单片机进行检测，当检测到待测电压达到过充、过放保护电压时，由单片机控制断开充放电回路。电流检测通过霍尔传感器完成，将从UGN-350IMl，8引脚输出的霍尔电压uH接至LM358的3，4引脚，经过放大后从I脚输出ADC3至单片机，进行过电流保护。UGN-3501M的5，6，7引脚连接调整电位器，用以补偿不等位电势，同时改善线性。调整5，6引脚外接电阻R16，可使输出霍尔电压uH与磁场强度有较好的线性关系。温度检测和控制模块选用电压输出型的半导体温度传感器LM60.该传感器是一种已校正的集成化温度传感器，它的工作温度范围是_40°C至125°C，工作电压范围是2.7V至10V.信号输出与温度成正比，信号大小可达+6.25mV/°C。基于LM60的温度检测电路，由稳压部分输出的3.3V电源为此电路供电，经过温度传感器将探测点的温度转化为电压值通过ADCO，ADCl输出，再将ADCO，ADCl送入单片机进行检测，当电压值达到温控要求时，单片机控制开关通断。开关模块采用M0SFET，型号选用P沟道的MOS管的IR530N.工作原理:单片机控制端口输出高电平，功率三极管导通，功率场 效应管的栅极和漏极之间产生压降，功率场效应管导通。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于单片机控制的电动车锂电池组保护系统，其特征在于，包括单片机、大功率开关模块、均衡充电模块、电压采样模块、A/D转换模块、电流采样模块、温度测量模块、均衡组模块和锂电池组模块，所述电池组模块的电压、电流、温度信息通过电压采样模块、电流采样模块和温度测量模块，加到信号采集部分的A/D转换模块的输入端；A/D转换模块将输入的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机控制驱动大功率开关；所述均衡充电模块输出端接电池组模块的输入端为其提供稳定的电源，所述锂电池组模块为整个系统提供电源。
【技术特征摘要】
1.一种基于单片机控制的电动车锂电池组保护系统，其特征在于，包括单片机、大功率开关模块、均衡充电模块、电压采样模块、A/D转换模块、电流采样模块、温度测量模块、均衡组模块和锂电池组模块，所述电池组模块的电压、电流、温度信息通过电压采样模块、电流...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚妹，
申请(专利权)人：王亚妹，
类型：发明
国别省市：
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