本發(fā)明屬于電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電池管理系統(tǒng)(BMS)是電池與用戶之間的紐帶，用于對(duì)電池單元智能化管理及維護(hù)，主要管理對(duì)象是二次電池，二次電池存在一些缺陷，如存儲(chǔ)能量少、使用壽命短、安全性難以保障、電池電量估算困難等問(wèn)題，由于不同類型的電池特性相差很大，電池管理系統(tǒng)(BMS)起到的作用是提高二次電池的利用率，防止二次電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電，延長(zhǎng)二次電池的使用壽命，監(jiān)控二次電池的狀態(tài)。

但是現(xiàn)有技術(shù)中的電池管理的結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致成本高昂，不容易推廣和大規(guī)模應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鋰電池管理系統(tǒng)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于批量生產(chǎn)。

要解決以上所述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種鋰電池管理系統(tǒng)，包括電池管理模塊、鋰電池組模塊、直流霍爾傳感器模塊、充放電管理模塊、DC-DC電源模塊、電池剩余容量計(jì)算模塊、微控制器模塊、第一隔離模塊、第二隔離模塊、CAN收發(fā)模塊，其中，

電池管理模塊，用于采集所述鋰電池組模塊的電壓信號(hào)和溫度信號(hào)，所述電池管理模塊的信號(hào)輸入端連接鋰電池組模塊的信號(hào)輸出端，電池管理模塊與微控制器模塊之間通過(guò)第一隔離模塊雙向通信連接；

鋰電池組模塊，其正極端分別連接直流霍爾傳感器模塊的信號(hào)輸入端、DC-DC電源模塊的信號(hào)輸入端、電池剩余容量計(jì)算模塊的信號(hào)輸入端、微控制器模塊的信號(hào)輸入端；

直流霍爾傳感器模塊，用于采集鋰電池組模塊的電流信號(hào)，直流霍爾傳感器模塊的信號(hào)輸出端分別連接電池剩余容量計(jì)算模塊的信號(hào)輸入端、微控制器模塊的信號(hào)輸入端；

充放電管理模塊，其作為放電正極和充電正極，充放電管理模塊與直流霍爾傳感器模塊之間電連接；

DC-DC電源模塊，分別為直流霍爾傳感器模塊、充放電管理模塊、微控制器模塊供電；

電池剩余容量計(jì)算模塊，其信號(hào)輸出端連接微控制器模塊的信號(hào)輸入端；

微控制器模塊，其信號(hào)輸出端依次通過(guò)第二隔離模塊、CAN收發(fā)模塊連接外部顯示設(shè)備。

優(yōu)選的，所述電池剩余容量計(jì)算模塊包括第一芯片，所述第一芯片的型號(hào)為DS2788，所述第一芯片的引腳1、引腳2分別連接第二二極管的負(fù)極端、第一二極管的負(fù)極端，所述第二二極管的正極端、第一二極管的正極端分別連接第三電阻的一端、第二電阻的一端，所述第一芯片的引腳12、引腳13、引腳14分別連接第五二極管的負(fù)極端、第四二極管的負(fù)極端、第三二極管的負(fù)極端，所述第五二極管的正極端、第四二極管的正極端、第三二極管的正極端分別連接第六電阻的一端、第五電阻的一端、第四電阻的一端，所述第六電阻的另一端、第五電阻的另一端、第四電阻的另一端、第三電阻的另一端、第二電阻的另一端均連接第一電阻的一端、第六二極管的負(fù)極端以及第一芯片的引腳4，第六二極管的正極端分別連接第一芯片的引腳3、引腳5、引腳6、第十二電阻的一端以及微控制器模塊的信號(hào)輸入端，所述第一電阻的另一端分別連接微控制器模塊的信號(hào)輸入端以及鋰電池組模塊的正極端，所述第十二電阻的另一端分別連接第十一電阻的一端以及第二MOS管的漏極，所述第二MOS管的源極、柵極分別連接第八電阻的一端、第一芯片的引腳8，所述第八電阻的另一端分別連接第七電阻的一端以及第一MOS管的柵極，所述第七電阻的另一端以及第一MOS管的漏極均連接鋰電池組模塊的正極端，所述第十一電阻的另一端分別連接第九電阻的一端以及第一芯片的引腳10，所述第九電阻的另一端連接第一MOS管的源極。

優(yōu)選的，所述電池管理模塊包括三個(gè)電池管理芯片，三個(gè)電池管理芯片之間采用菊花鏈模式相連，三個(gè)所述電池管理芯片的信號(hào)輸入端均連接鋰電池組模塊的信號(hào)輸出端，三個(gè)所述電池管理芯片均通過(guò)第一隔離模塊與微控制器模塊之間雙向通信連接。

優(yōu)選的，所述電池管理芯片的型號(hào)為AD7280。

進(jìn)一步的，所述微控制器模塊包括控制芯片，所述控制芯片的型號(hào)為MC9S12XS128MAL。

進(jìn)一步的，所述第一隔離模塊、第二隔離模塊的芯片的型號(hào)均為ADUM1250；所述CAN收發(fā)模塊的芯片的型號(hào)為ISO1050。

本發(fā)明的有益效果為：

1)、本發(fā)明包括電池管理模塊、鋰電池組模塊、直流霍爾傳感器模塊、充放電管理模塊、DC-DC電源模塊、電池剩余容量計(jì)算模塊、微控制器模塊、第一隔離模塊、第二隔離模塊、CAN收發(fā)模塊，直流霍爾傳感器模塊將采集到的電流信號(hào)分別送給微控制器模塊和電池剩余容量計(jì)算模塊，電池剩余容量計(jì)算模塊將得到的電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行處理，將計(jì)算出來(lái)的電池組剩余電量信息送至微控制器模塊，通過(guò)外部顯示設(shè)備查看電池剩余容量，電池剩余容量計(jì)算模塊特定的電路結(jié)構(gòu)提高了測(cè)量電池剩余電量的準(zhǔn)確性，而且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于批量生產(chǎn)。

2)、所述電池管理模塊包括三個(gè)電池管理芯片，三個(gè)電池管理芯片之間采用菊花鏈模式相連，可以同時(shí)管理多串鋰電池；采用直流霍爾傳感器模塊大大地增大了電流的檢測(cè)范圍。

3)、所述電池管理芯片的型號(hào)為AD7280，所述微控制器模塊包括控制芯片，所述控制芯片的型號(hào)為MC9S12XS128MAL，所述第一隔離模塊、第二隔離模塊的芯片的型號(hào)均為ADUM1250；所述CAN收發(fā)模塊的芯片的型號(hào)為ISO1050，以上特定型號(hào)的芯片相互配合使用，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的最優(yōu)設(shè)計(jì)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的電池剩余容量計(jì)算模塊的電路原理圖。

圖中的附圖標(biāo)記含義如下：

1—第一電池管理芯片 2—第二電池管理芯片 3—第三電池管理芯片

4—鋰電池組模塊 5—直流霍爾傳感器模塊 6—充放電管理模塊

7—DC-DC電源模塊 8—電池剩余容量計(jì)算模塊 9—微控制器模塊

10—第一隔離模塊 11—第二隔離模塊 12—CAN收發(fā)模塊

13—放電正極 14—放電負(fù)極 15—充電正極

16—充電負(fù)極 17—外部顯示設(shè)備

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，一種鋰電池管理系統(tǒng)包括電池管理模塊、鋰電池組模塊4、直流霍爾傳感器模塊5、充放電管理模塊6、DC-DC電源模塊7、電池剩余容量計(jì)算模塊8、微控制器模塊9、第一隔離模塊10、第二隔離模塊11、CAN收發(fā)模塊12，所述電池管理模塊用于采集所述鋰電池組模塊4的電壓信號(hào)和溫度信號(hào)，所述電池管理模塊的信號(hào)輸入端連接鋰電池組模塊4的信號(hào)輸出端，電池管理模塊與微控制器模塊9之間通過(guò)第一隔離模塊10雙向通信連接；所述鋰電池組模塊4其正極端分別連接直流霍爾傳感器模塊5的信號(hào)輸入端、DC-DC電源模塊7的信號(hào)輸入端、電池剩余容量計(jì)算模塊8的信號(hào)輸入端、微控制器模塊9的信號(hào)輸入端；所述直流霍爾傳感器模塊5用于采集鋰電池組模塊4的電流信號(hào)，直流霍爾傳感器模塊5的信號(hào)輸出端分別連接電池剩余容量計(jì)算模塊8的信號(hào)輸入端、微控制器模塊9的信號(hào)輸入端；所述充放電管理模塊6作為放電正極和充電正極，充放電管理模塊6與直流霍爾傳感器模塊5之間電連接；所述DC-DC電源模塊7分別為直流霍爾傳感器模塊5、充放電管理模塊6、微控制器模塊9供電；所述電池剩余容量計(jì)算模塊8的信號(hào)輸出端連接微控制器模塊9的信號(hào)輸入端；所述微控制器模塊9的信號(hào)輸出端依次通過(guò)第二隔離模塊11、CAN收發(fā)模塊12通過(guò)通信接口連接外部顯示設(shè)備17，外部顯示設(shè)備17用于顯示電池的剩余電量信息。

電池剩余容量計(jì)算模塊8還可以連接到電腦上位機(jī)，電腦上位機(jī)可以檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)信息并保存信息，查詢歷史信息，計(jì)算機(jī)可以遠(yuǎn)程輸送信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期時(shí)間的保存、復(fù)雜分析，也可以保存歷史信息，方便查詢歷史信息，調(diào)用對(duì)比數(shù)據(jù)。

所述第一隔離模塊10用于保微控制器9的正常穩(wěn)定工作。

所述電池剩余容量計(jì)算模塊8包括第一芯片，所述第一芯片的型號(hào)為DS2788，所述第一芯片的引腳1、引腳2分別連接第二二極管D2的負(fù)極端、第一二極管D1的負(fù)極端，所述第二二極管D2的正極端、第一二極管D1的正極端分別連接第三電阻R3的一端、第二電阻R2的一端，所述第一芯片的引腳12、引腳13、引腳14分別連接第五二極管D5的負(fù)極端、第四二極管D4的負(fù)極端、第三二極管D3的負(fù)極端，所述第五二極管D5的正極端、第四二極管D4的正極端、第三二極管D3的正極端分別連接第六電阻R6的一端、第五電阻R5的一端、第四電阻R4的一端，所述第六電阻R6的另一端、第五電阻R5的另一端、第四電阻R4的另一端、第三電阻R3的另一端、第二電阻R2的另一端均連接第一電阻R1的一端、第六二極管D6的負(fù)極端以及第一芯片的引腳4，第六二極管D6的正極端分別連接第一芯片的引腳3、引腳5、引腳6、第十二電阻R12的一端以及微控制器模塊9的信號(hào)輸入端，所述第一電阻R1的另一端分別連接微控制器模塊9的信號(hào)輸入端以及鋰電池組模塊4的正極端，所述第十二電阻R12的另一端分別連接第十一電阻R11的一端以及第二MOS管的漏極，所述第二MOS管的源極、柵極分別連接第八電阻R8的一端、第一芯片的引腳8，所述第八電阻R8的另一端分別連接第七電阻R7的一端以及第一MOS管的柵極，所述第七電阻R7的另一端以及第一MOS管的漏極均連接鋰電池組模塊4的正極端，所述第十一電阻R11的另一端分別連接第九電阻R9的一端以及第一芯片的引腳10，所述第九電阻R9的另一端連接第一MOS管的源極。

所述電池管理模塊包括三個(gè)電池管理芯片，分別為第一電池管理芯片1、第二電池管理芯片2、第三電池管理芯片3，三個(gè)電池管理芯片之間采用菊花鏈模式相連，三個(gè)所述電池管理芯片的信號(hào)輸入端均連接鋰電池組模塊4的信號(hào)輸出端，三個(gè)所述電池管理芯片均通過(guò)第一隔離模塊10與微控制器模塊9之間雙向通信連接。

所述電池管理芯片的型號(hào)為AD7280，所述微控制器模塊包括控制芯片，所述控制芯片的型號(hào)為MC9S12XS128MAL，所述第一隔離模塊、第二隔離模塊的芯片的型號(hào)均為ADUM1250；所述CAN收發(fā)模塊的芯片的型號(hào)為ISO1050。

本發(fā)明在使用時(shí)，可以與現(xiàn)有技術(shù)中的軟件配合來(lái)進(jìn)行使用。下面結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的軟件對(duì)本發(fā)明的工作原理進(jìn)行描述。

第一電池管理芯片1、第二電池管理芯片2、第三電池管理芯片3分別對(duì)鋰電池組模塊4的每一串的電池進(jìn)行電壓信號(hào)和和溫度信號(hào)采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)送至微控制器模塊9，同時(shí)直流霍爾傳感器5將采集到的電流信號(hào)分別發(fā)送至微控制器模塊9、電池剩余容量計(jì)算模塊8，電池剩余容量計(jì)算模塊8將得到的電壓信息和電流信息進(jìn)行處理，最后將將計(jì)算出來(lái)的電池組剩余電量信息送至微控制器模塊9，微控制器模塊9再將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN收發(fā)模塊12發(fā)送出去，最終通過(guò)外部顯示設(shè)備查看電池剩余容量。

本發(fā)明可以同時(shí)管理多串鋰電池，而且本發(fā)明能夠應(yīng)用在汽車和大巴車上，實(shí)用性強(qiáng)、可靠性高。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。