基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，具有要求高精度、保护功能丰富、可全面了解电池信息的多串数锂电池的控制保护模块，尤其适用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车的电池保护模块。基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，包括与微处理器连接存储器，由微处理器控制的降压模块、其特征在于：还包括由微处理器控制的电流采样芯片、模拟前端芯片、RS232通信模块和RS485通信模块，通过模拟前端芯片与锂电池连接。本实用新型专利技术提供了一种高检测精度、可记录读取电池错误状态、通信功能完备、保护功能丰富、更人性化的全功能型的锂电保护模块，以使锂电池在使用过程当中更安全、可靠。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，具有要求高精度、保护功能丰富、可全面了解电池信息的多串数锂电池的控制保护模块，尤其适用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车的电池保护模块。基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，包括与微处理器连接存储器，由微处理器控制的降压模块、其特征在于：还包括由微处理器控制的电流采样芯片、模拟前端芯片、RS232通信模块和RS485通信模块，通过模拟前端芯片与锂电池连接。本技术提供了一种高检测精度、可记录读取电池错误状态、通信功能完备、保护功能丰富、更人性化的全功能型的锂电保护模块，以使锂电池在使用过程当中更安全、可靠。【专利说明】基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块
本技术涉及一种基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，具有要求高精度、保护功能丰富、可全面了解电池信息的多串数锂电池的控制保护模块，尤其适用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车的电池保护模块。技术背景在国家大力倡导绿色环保、高效、节能的大背景下，由于铅酸电池的一些缺点，如:铅对环境的污染、质量大、体积大、能量密度低、循环寿命短、自放电大等，又由于锂电池的优点，如:无环境污染、循环寿命长、能量密度高、无记忆效应、体积小、重量轻、自放电小、安全性能好、电压高、可快速充放电、工作温度范围高，使得国家出台一系列积极政策，鼓励扶持锂电池产业的发展，特别是新能源汽车的发展，而用在电动自行车、电动摩托车甚至电动汽车上的锂电池均需要一块保护性能稳定、功能全面、检测精度高、可读取电池状态的保护模块。电池由一串串联和并联电池组成。每个串联电池；或者并联电池组需要过压,过度放电和短路保护。可根据不同的电压阀值，小于3.5μΑ的睡眠流耗，精确内部均衡阀值和短路保护来提供这种保护。使用参数搜索表来寻找锂离子保护部件，下载数据表和应用注释，以及订购样品或者评估模块。保护模块类型如前端等。模拟前端(Analog Front End (简称AFE))设在输入端,属进行模拟信号的处理的电路。模拟前端处理的对象是信号源给出的模拟电视、模拟声音信号，其主要功能包括以下几个方面:信号放大；频率变换；调制、解调；邻频处理:最大限度地消除邻频干扰，用来完成调制、解调、频率变换、混合等功能；电平调整与控制:用于各频道的电平进行调整和控制，使频道内和频道间的电平波动不超过要求的范围；混合。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，以克服传统锂电池保护模块的不足。本技术通过下述方案解决所述的技术问题:一种基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，包括与微处理器连接存储器，由微处理器控制的降压模块，还包括由微处理器控制的电流采样芯片、模拟前端芯片、RS232通信模块和RS485通信模块，通过模拟前端芯片与锂电池连接。本技术采用I颗模拟前端芯片AFE、1颗微处理主控MCU、2颗通讯芯片、I颗电流检测芯片、通过大容量的存储芯片存储数据，其优点在于:检测精度高、保护功能丰富、通讯功能完备、可记录电池错误报警状态、可了解电池的详细状态。在上述方案基础上，所述的微处理器通过发送TXDl和接收RXDl引脚与RS232通信模块DINl和DOUTl引脚连接；所述的微处理器通过发送TXD2和接收RXD2引脚与RS485通信模块D和R引脚连接，所述的微处理器Pl.3和Pl.4引脚分别与使能输入端RE和DE引脚连接。在上述方案基础上，所述的模拟前端芯片与微处理器之间通信采用2线IIC通信方式，微处理器通过P3.1、P3.0、P2.7和P2.6引脚分别与模拟前端芯片的SCL、SDAI/SDA0、SHDN和ALRM引脚连接。在上述方案基础上，所述的电流检测芯片采用TI的高精度运算放大器，该运算放大器集成有Iic通信功能，所述的微处理器通过Pl.0,Pl.1和Pl.27 P2.6引脚分别与电流采样芯片的SCL、SDA和ALERT引脚连接，电流采样芯片的AO和Al引脚接地，IN+和IN-引脚接采样电阻构成电流采样电路。本技术的优越性在于:相比传统的检测精度误差大、保护功能少、无法了解电池状态的保护模块更具竞争力，本技术提供了一种高检测精度、可记录读取电池错误状态、通信功能完备、保护功能丰富、更人性化的全功能型的锂电保护模块，以使锂电池在使用过程当中更安全、可靠。可作为车用锂电保护模块。【专利附图】【附图说明】图1为本技术保护模块的电路框图；图2为模拟前端与主控MCU的连接电路图；图3为电流检测芯片与主控MCU的连接电路图；图4为通信部分与主控MCU的连接电路图；图5为本技术电路原理图；图中标号:I—微处理器；2-电流采样芯片；3—降压模块；4——模拟前端芯片；5——RS232通信模块；6——RS485通信模块；7——存储器。【具体实施方式】参阅图1为本技术保护模块的电路框图，本技术一种基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，包括与微处理器I连接的存储器7，还包括由微处理器控制的电流采样芯片2、降压模块3、模拟前端芯片4、RS232通信模块5和RS485通信模块6，通过模拟前端芯片与锂电池连接。其中，模拟前端芯片4为I片前端检测芯片AFE ;微处理器I为I片主控MCU ；电流采样芯片2为I片电流检测芯片；通信部分为RS232通信模块5和RS485通信模块6 二块-H-* I I心/T O参阅图2为模拟前端与主控MCU的连接电路图，所述的模拟前端芯片与微处理器之间通信采用2线IIC通信方式，所述的微处理器通过P3.1、P3.0、P2.7和P2.6引脚分别与模拟前端芯片的SCL、SDAI/SDAO、SHDN和ALRM引脚连接。前端负责采样每节电池的电压，侦测电池的温度，将模拟信号转化为数字信号，主控MCU负责读回电压、温度所对应的数字信号。由于模拟前端芯片内部集成了 14位的ADC模拟数字转换模块，使得电压的检测精度可达到±0.1%，故提升了该方案的检测精度。前端集成有电池过压、欠压、高温、低温、电芯不匹配、电芯开路等报警输出功能，可实时通知主控MCU来处理电池的异常。参阅图3为电流检测芯片与主控MCU的连接电路图，所述的电流检测芯片采用TI的高精度运算放大器，该运算放大器集成有IIC通信功能，微处理器通过Pl.0、Pl.1和Pl.27 P2.6引脚分别与电流采样芯片的SCL、SDA和ALERT引脚连接，电流采样芯片的AO和Al引脚接地，IN+和IN-引脚接采样电阻构成电流采样电路。具有电流检测精度非常的高的特性，主控MCU可实时控制电流的检测并读取电流的数据。该芯片可通过配置设置具有充电或放电短路功能，短路电流可灵活设置。参阅图4为通信部分与主控MCU的连接电路图，主控MCU通过发送TXDl和接收RXDl引脚与RS232通信模块5的DINl和DOUTl引脚连接;主控MCU通过发送TXD2和接收RXD2引脚与RS485通信模块6的D和R引脚连接，主控MCU的Pl.3和Pl.4引脚分别与RS485通信模块6的使能输入端RE和DE引脚连接。本技术集成有RS232和RS485通信功能。RS232通信功能可用来通过外部手段校准前端检测芯片AFE、本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于前端带有通信功能模块的锂电池保护模块，包括与微处理器连接存储器，由微处理器控制的降压模块、其特征在于：还包括由微处理器控制的电流采样芯片、模拟前端芯片、RS232通信模块和RS485通信模块，通过模拟前端芯片与锂电池连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祖乔，王卫清，
申请(专利权)人：上海长园维安电子线路保护有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31