一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统

摘要

本发明公开了一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，包括微控制器和电量检测模块，所述微控制器的数据端与电量检测模块的控制端口相连接，所述微控制器内部的AD采集引脚还电连接着锂电池组，所述微控制器的输出端与电池专用保护芯片相连接，所述微控制器的输出端还通过其内部的CAN通信模块与计算机相连接，所述微控制器的输出端还连接有人机交互模块，所述电量检测模块的输入端还电连接着霍尔电流检测模块，采用光耦隔离的技术采集电池组电压，准确采集电池信息的同时，保证系统正常工作运行，通过软硬件结合的思路实现了软件检测电池状态，软硬件配合保护锂电组充放电功能。

权利要求

1.一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，其特征在于：包括微控制器(1)，所述电源模块(2)直接给微控制器(1)供电，所述微控制器(1)的数据端与电量检测模块(3)的控制端口相连接，所述微控制器(1)内部的AD采集引脚还电连接着锂电池组(4)，所述微控制器(1)的电源端电连接着电源模块(2)，所述微控制器(1)的输出端与电池专用保护芯片(6)相连接，所述微控制器(1)的输出端还通过其内部的CAN通信模块(7)与计算机(8)相连接，所述微控制器(1)的输出端还连接有人机交互模块(10)，所述人机交互模块(10)的内部设置有OLED液晶屏(9)和键盘(11)，所述电量检测模块(3)的输入端还电连接着霍尔电流检测模块(14)，所述电量检测模块(3)的输出端与LED显示模块(17)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，其特征在于：所述电量检测模块(3)的外围设有电压转换电路(12)和芯片温度检测电路(13)。

3.根据权利要求1所述的一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，其特征在于：所述霍尔电流检测模块(14)中设有NBCZX7-500直流霍尔传感器(16)和电池放电电流检测电路(15)，所述电池放电电流检测电路(15)的输入端连接锂电池组(4)，所述电池放电电流检测电路(15)的输出端连接直流霍尔传感器(16)，所述直流霍尔传感器(16)的输出端连接电量检测模块(3)的信号输入端。

4.根据权利要求1所述的一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，其特征在于：所述微控制器(1)的输入端还连接有外部温度检测模块(5)。

5.根据权利要求1所述的一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，其特征在于：所述微控制器(1)采用主控芯片MKL26Z256VLL4单片机作为系统芯片。

说明书

一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统

技术领域

[0001] 本发明涉及锂电组保护系统技术领域，具体为一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统。

背景技术

[0002] 在面对全球气候的恶劣变化，纯电动汽车成为汽车产业未来发展的主要方向，而影响电动汽车发展的主要因素是其动力源的锂电池。为了确保电动汽车的安全、稳定、正常运行，需要对电池进行必要的控制和管理以使其能够保持良好的性能并延长它的使用寿命。所以，合理利用电池对电动汽车是非常重要的。然而，及时、准确地获取电池剩余电量是对电池进行控制和管理的主要方面。这是因为电池剩余电量的多少直接反映了电池所处的状态，通过它可以预测电动汽车的续驶里程，避免电池的过充过放，均衡电池性能之间的不一致性，从而保证了电动汽车的安全、稳定运行，然而现有锂电组保护技术，基本上都采用软硬分离的处理方案，这样处理设计方案简便但还是存在着硬件电路检测信号出错时，BMS系统无法做出相应排错提示与处理。

发明内容

[0003] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，包括微控制器，所述电源模块直接给微控制器供电，所述微控制器的数据端与电量检测模块的控制端口相连接，所述微控制器内部的AD采集引脚还电连接着锂电池组，所述微控制器的电源端电连接着电源模块，所述微控制器的输出端与电池专用保护芯片相连接，所述微控制器的输出端还通过其内部的CAN通信模块与计算机相连接，所述微控制器的输出端还连接有人机交互模块，所述人机交互模块的内部设置有OLED液晶屏和键盘，所述电量检测模块的输入端还电连接着霍尔电流检测模块，所述电量检测模块的输出端与LED显示模块相连接。

[0004] 作为本发明一种优选的技术方案，所述电量检测模块的外围设有电压转换电路和芯片温度检测电路。

[0005] 作为本发明一种优选的技术方案，所述霍尔电流检测模块中设有NBCZX7-500直流霍尔传感器和电池放电电流检测电路，所述电池放电电流检测电路的输入端连接锂电池组，所述电池放电电流检测电路的输出端连接直流霍尔传感器，所述直流霍尔传感器的输出端连接电量检测模块的信号输入端。

[0006] 作为本发明一种优选的技术方案，所述微控制器的输入端还连接有外部温度检测模块。

[0007] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，设置有微控制器，且微控制器采用MKL26Z256VLL4单片机作为系统芯片，利用MKL26Z256VLL4单片机作为系统芯片及其外围电路配合DS2788配合专用锂电池保护芯片7276的软硬件结合锂电池电量管理系统；采用光耦隔离的技术采集电池组电压，准确采集电池信息的同时，保证系统正常工作运行，通过软硬件结合的思路实现了软件检测电池状态，软硬件配合保护锂电组充放电功能。

附图说明

[0008] 图1为本发明结构示意图；

[0009] 图2为本发明电量检测模块连接示意图；

[0010] 图3为本发明电量检测模块电路图。

[0011] 图中：1-微控制器；2-电源模块；3-电量检测模块；4-锂电池组；5-外部温度检测模块；6-电池专用保护芯片；7-CAN通信模块；8-计算机；9-OLED液晶屏；10-人机交互模块；11-键盘；12-电压转换电路；13-芯片温度检测电路；14-霍尔电流检测模块；15-电流检测电路；16-直流霍尔传感器；17-LED显示模块。

具体实施方式

[0012] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0013] 实施例：

[0014] 请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，包括微控制器1，所述微控制器1采用主控芯片MKL26Z256VLL4单片机作为系统芯片，所述电源模块2直接给微控制器1供电，所述微控制器1的数据端与电量检测模块3的控制端口相连接，所述微控制器1内部的AD采集引脚还电连接着锂电池组4，所述微控制器1的电源端电连接着电源模块2，所述微控制器1的输出端与电池专用保护芯片6相连接，所述微控制器1的输出端还通过其内部的CAN通信模块7与计算机8相连接，所述计算机8连接在单片机模块上用来接收系统检测信息并保存信息，查询历史信息，所述微控制器1的输出端还连接有人机交互模块10，所述人机交互模块10的内部设置有OLED液晶屏9和键盘11，通过控制OLED液晶屏9和键盘11用来显示信息、输入指令，所述电量检测模块3的输入端还电连接着霍尔电流检测模块14，所述电量检测模块3的输出端与LED显示模块17相连接。

[0015] 优选的是，所述电量检测模块3的外围设有电压转换电路12和芯片温度检测电路13；所述霍尔电流检测模块14中设有NBCZX7-500直流霍尔传感器16和电池放电电流检测电路15，所述电池放电电流检测电路15的输入端连接锂电池组4，所述电池放电电流检测电路
15的输出端连接直流霍尔传感器16，所述直流霍尔传感器16的输出端连接电量检测模块3的信号输入端；所述微控制器1的输入端还连接有外部温度检测模块5，所述外部温度检测模块5连接在单片机模块上用来检测外部温度。

[0016] 所述电池专用保护芯片6采用7276系列处理芯片，在电池专用保护芯片6内部当任一单体电压高于预设电压值时启动过充保护，附有锁定及解锁；当任一单体电压低于预设电压值时启动过放保护，附有锁定及解锁；当放电电流高于预设电流值时启动过流保护，附有锁定及解锁；向外部接受设备发送实时电压、电流、SOC、温度等参数；通过外接弱电开关控制电池组是否有输出；当外接开关断开时系统休眠；连接充电器时，无论外接的控制开关处于何种状态均无法放电但可通讯；系统内置工作历史记录供售后等需要时读取，以了解电池组的历史使用情况。

[0017] 具体使用方式及优点：该通过光耦隔离软硬件配合工作新型锂电组保护系统，包括主控芯片MKL26Z256VLL4单片机作为系统芯片，电量检测模块，在电量检测模块中选用DS2788芯片，DS2788芯片的外围设有电压转换电路和芯片温度检测电路；霍尔电流检测模块、单片机模块、LED显示模块和电源模块，DS2788电量检测模块和霍尔电流检测模块连接在锂电池上用来检测锂电池的电量和放电电流，霍尔电流检测模块的信号输出端连接DS2788模块的输入端，DS2788电量检测模块连接单片机模块用来输出检测数据到单片机模块，LED显示模块连接在DS2788模块上用来显示锂电池的电量电流数据，电源模块连接管理系统内的各个电气模块提供电能支持，并且支持MKL26Z256VLL4单片机作为系统芯片内在的CAN通信功能实现对于系统电量信息与报警信息的实时采集和与外界通信的功能，利用MKL26Z256VLL4单片机作为系统芯片及其外围电路配合DS2788配合专用锂电池保护芯片7276的软硬件结合锂电池电量管理系统；采用光耦隔离的技术采集电池组电压，准确采集电池信息的同时，保证系统正常工作运行，通过软硬件结合的思路实现了软件检测电池状态，软硬件配合保护锂电组充放电功能。

[0018] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。