一种新型锂电池管理系统的制作方法

1.本发明涉及电池管理系统技术领域，具体为一种新型锂电池管理系统。


背景技术：

2.由于社会的不断发展，电池的应用场景越来越丰富。天上飞的，地上跑的，水里游的，只要是带电移动的产品，就需要电池。随着锂电池技术的不断进步和突破，小型化、高密度、寿命长、环境要求的应用需求越来越多，锂电池的优势越来越明显，锂电池的应用与管理变成了各种相关产品中一种非常关键的技术。
3.现有产品国产芯片的方案比较少，没有分流器和霍尔输入通用的方案。为了增加通用性，特别开发这款管理系统。
4.中国专利号cn201320503365.7公开了一种锂电池充电器检测电路包括锂电池保护芯片、mcu、用于产生充电电压的直流充电电压产生模块；直流充电电压产生模块的正充电端和负充电端分别用于连接锂电池组的正极和负极；锂电池保护芯片包括与锂电池组中的锂电池数量相同的电压检测端，每一电压检测端用于连接锂电池组中对应的一连电池的正极，以检测每一锂电池的单节锂电池充电电压，并将单节锂电池充电电压与预设的单节锂电池过充电压进行比对，在单节锂电池充电电压超过单节锂电池过充电压时，锂电池保护芯片输出一单节锂电池过充信号至 mcu，mcu 控制直流充电电压产生模块停止输出充电电压。上述实用新型可避免任一节锂电池过充，从而使得锂电池组的使用寿命更长，充电更安全。


技术实现要素：

5.本发明为克服现有技术的不足，提供一种新型锂电池管理系统。
6.为实现上述目的，本发明提供一种新型电池管理系统，在现有功能结构基础，使用国产现有单片机、前端、通信接口等芯片搭配，还包括绝缘检测电路、时钟电路，在前端设有仓运控制子电路，由单片机分别连接绝缘检测电路、时钟电路和仓运控制电路，其中，所述的仓运控制子电路包含电阻r64、r65、r70、r78、r83、r85，电容c44，c50，二极管d9，npn三极管q2a、pnp三极管q2b，所述三极管q2a为npn三级管，基极连接接地的c50、r83的阻容电路，经电阻r78与二极管d9的负极连接，发射极经电阻r85接地，二极管d9的正极连接前端芯片，集电极经电阻r70连接pnp三极管q2b的基极；pnp三极管q2b的集电极连接接地的c44、r66的阻容电路，发射极连接到vbat引脚，并经电阻r64连接基极。
7.所述的时钟电路包含电阻r256、r259、r260、r261，电容cy1、cy2、c124，二极管d34、d36，锂电池bat1，晶振y1，集成电路u27。
8.所述绝缘检测电路集成了绝缘检测和粘连检测电路，包含电阻r304、r308、rx1、rx2、rx3、rx4、ry1、ry2、rz1、rz2、rz3、rz4、r306、r310、r305、r307、r309、rs1、r319、r323、ry5、ry6、rj1、r330、ry7、ry8，电容c141、c142、c143、c144、c145,磁珠e1、e2，稳压二极管z1、z2，集成电路u37、u38、u39、u41、u42、u43、u44。
9.单片机启动模式可变，包含电阻r255和连接器p4。
10.现有电池管理系统电路，单片机、前端、通信接口，还包括了电源电路、均衡电路、继电器电路、绝缘检测电路、充电器检测电路、负载检测电路、存储电路、时钟电路等；其中，单片机分别连接电源电路、前端电路、继电器电路、绝缘检测电路、存储电路、时钟电路，所述的前端电路分别连接均衡电路、充电器检测电路、负载检测电路，还可以有电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路等。
11.本发明的有益效果在于：本发明提供的锂电池管理系统，使用国产的电子元器件，通过外围电路设计，使国产芯片的功能和适用性得到提高，可以为一个锂电池模组提供过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护功能，并且提供时钟功能、剩余电量功能、通信功能等多功能。
附图说明
12.图1为本发明的单片机电路图；图2为本发明的绝缘检测电路图；图3为本发明的时钟电路图；图4为本发明的仓运控制子电路图。
具体实施方式
13.一种新型锂电池管理系统，如图1至4所示，至少包括单片机u25、前端和通信接口电路，还包括了绝缘检测电路、时钟电路，在前端设有仓运控制子电路，所述的单片机u25电路连接绝缘检测电路、时钟电路和仓运控制子电路，其中，所述的仓运控制子电路如图4所示，包含电阻r64、r65、r70、r78、r83、r85，电容c44，c50，二极管d9，npn三极管q2a、pnp三极管q2b，所述npn三级管q2a的基极连接接地的c50、r83的阻容电路，经电阻r78与二极管d9的负极连接，发射极经电阻r85接地，二极管d9的正极连接前端芯片，集电极经电阻r70连接pnp三极管q2b的基极；pnp三极管q2b的集电极连接接地的c44、r66的阻容电路，发射极连接到vbat引脚，并经电阻r64连接基极。
14.所述系统包含仓运控制子电路，在前端m和前端s都有一个仓运控制子电路。如图4所示，前端m的仓运控制子电路。
15.所述系统包含时钟电路，图3所示，锂电池bat1供电，包含电阻r256、r259、r260、r261，电容cy1、cy2、c124，二极管d34、d36，，晶振y1，集成电路u27。
16.所述系统还可以包含平衡功耗电路，作用是平衡前端m和前端s的功耗差异。
17.所述系统也可以包含通信隔离电路。
18.所述系统也可以包含单片机启动模式可变电路，包含电阻和连接器。
19.所述系统包含绝缘检测电路，如图2所示，包含电阻r304、r308、rx1、rx2、rx3、rx4、ry1、ry2、rz1、rz2、rz3、rz4、r306、r310、r305、r307、r309、rs1、r319、r323、ry5、ry6、rj1、r330、ry7、ry8，电容c141、c142、c143、c144、c145,磁珠e1、e2，稳压二极管z1、z2，集成电路u37、u38、u39、u41、u42、u43、u44。
20.为实现上述目的，设计一种电池管理系统电路，包括单片机电路、电源电路、前端电路、均衡电路、通信电路、继电器电路、绝缘检测电路、充电器检测电路、负载检测电路、存
储电路、时钟电路、仓运控制电路，其特征在于：所述的单片机电路分别连接电源电路、前端电路、继电器电路、绝缘检测电路、存储电路、时钟电路、仓运控制电路，所述的前端电路分别连接均衡电路、充电器检测电路、负载检测电路。
21.所述系统包含电流检测电路，包含电阻r311、r312、r313、r314、r315、r316、r317、r320、r321、r324、r325、r326、r327、r328，电容c146、c148、c150、c151，稳压二极管z3、z4、z5，集成电路u40a、u40b。
22.本发明的有益效果在于：本发明提出的锂电池管理系统，使用国产的电子元器件。本发明的系统为一个锂电池模组提供过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护功能，并且提供时钟功能、剩余电量功能、通信功能。

技术特征：
1.一种新型锂电池管理系统，至少包括单片机、前端和通信接口电路，其特征在于，还包括绝缘检测电路、时钟电路，在前端设有仓运控制电路，所述的单片机连接绝缘检测电路、时钟电路和仓运控制子电路，其中，所述的仓运控制子电路包含电阻r64、r65、r70、r78、r83、r85，电容c44，c50，二极管d9，npn三极管q2a、pnp三极管q2b，所述npn三级管q2a的基极连接接地的c50、r83的阻容电路，经电阻r78与二极管d9的负极连接，发射极经电阻r85接地，二极管d9的正极连接前端芯片，集电极经电阻r70连接pnp三极管q2b的基极；pnp三极管q2b的集电极连接接地的c44、r66的阻容电路，发射极连接到vbat引脚，并经电阻r64连接基极。2.根据权利要求1所述的新型锂电池管理系统，其特征在于，所述时钟电路，由锂电池bat1供电，包含电阻r256、r259、r260、r261，电容cy1、cy2、c124，二极管d34、d36，晶振y1，集成电路u27芯片。3.根据权利要求1所述的新型锂电池管理系统，其特征在于，所述绝缘检测电路集成了绝缘检测和粘连检测电路，包含电阻r304、r308、rx1、rx2、rx3、rx4、ry1、ry2、rz1、rz2、rz3、rz4、r306、r310、r305、r307、r309、rs1、r319、r323、ry5、ry6、rj1、r330、ry7、ry8，电容c141、c142、c143、c144、c145,磁珠e1、e2，稳压二极管z1、z2，集成电路u37、u38、u39、u41、u42、u43、u44。4.根据权利要求1所述的新型锂电池管理系统，其特征在于，单片机通过电阻和连接器组合启动模式可变。

技术总结
一种新型锂电池管理系统，至少包括单片机、前端和通信接口电路，还包括绝缘检测电路、时钟电路，在前端设有仓运控制电路，所述的单片机连接绝缘检测电路、时钟电路和仓运控制子电路，仓运控制子电路中NPN三级管Q2A的基极连接接地的C50、R83的阻容电路，经电阻R78与二极管D9的负极连接，发射极经电阻R85接地，二极管D9的正极连接前端芯片，集电极经电阻R70连接PNP三极管Q2B的基极；PNP三极管Q2B的集电极连接接地的C44、R66的阻容电路，发射极连接到VBAT引脚，并经电阻R64连接基极。通过外围电路设计，使国产芯片的功能和适用性得到提高。使国产芯片的功能和适用性得到提高。使国产芯片的功能和适用性得到提高。


技术研发人员：毛卫清 罗君 张世东 刘欣 沈海波
受保护的技术使用者：上海维安电子股份有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/9/20