CN204145003U - 一种锂电池管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂电池管理装置，该装置包含：电池管理部件、微处理器、多个热敏电阻、外部开关及总线收发器。电池管理部件分别与锂电池组、外部负载、外部电源连接；微处理器与电池管理部件连接；每个热敏电阻与锂电池组的各电池接触设置，并与该电池管理部件连接；外部开关与该电池管理部件连接；总线收发器与微处理器连接。外部电源通过设置的电池管理部件分别对锂电池进行充电、对外部负载进行供电；电池管理部件分别与锂电池、多个热敏电阻等连接，能够方便获取电池的电量、电流、温度及电压等参数，不仅充分发挥了电池组的性能，而且在锂电池使用过程中更加安全稳定。

Description

一种锂电池管理装置

技术领域

本实用新型涉及电池组的安全充放电控制系统，具体涉及一种锂电池管理装置。

背景技术

随着电子技术的不断发展，便携式设备的广泛应用，对于锂电池技术的应用越来越重视。在日常使用过程中，锂电池的过充、过放、温度过高、短路以及充电循环次数过多等现象严重损害锂电池的寿命。因此，开发适应性强、安全性能高、综合保护的电池管理装置显得十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池管理装置，外部电源通过设置的电池管理部件分别对锂电池进行充电、对外部负载进行供电；当没有外部电源时，锂电池通过电池管理部件对外部负载进行供电；电池管理部件分别与锂电池、多个热敏电阻等连接，能够方便获取电池的电量、电流、温度及电压等参数，不仅充分发挥了电池组的性能，而且在锂电池使用过程中更加安全稳定。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现： 

一种锂电池管理装置，外部负载、外部电源分别与该锂电池管理装置连接；其特点是，该装置包含：

锂电池组，

电池管理部件，分别与所述锂电池组、外部负载、外部电源连接，

微处理器，与所述电池管理部件连接；

多个热敏电阻，每个所述热敏电阻与所述锂电池组的各电池接触设置，并与该电池管理部件连接；

外部开关，与该电池管理部件连接；

总线收发器，与所述微处理器连接。

优选地，所述电池管理部件包含：

电池保护单元，分别与所述锂电池组、微处理器、多个热敏电阻及外部开关连接；

电池充放电单元，分别与所述电池保护单元、外部负载及外部电源连接。

优选地，所述电池保护单元包含：

控制模块，与所述微处理器、外部开关连接；

采集电压模块，分别与所述锂电池组、控制模块及电池充放电单元连接；

采集电流模块，分别与所述锂电池组、控制模块连接；

采集温度模块，分别与所述多个热敏电阻、控制模块连接；

电量指示模块，分别与所述锂电池组、控制模块连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型提供的一种锂电池管理装置，能够实时监控到锂电池充放电时的温度、充放电电压、充放电电流，同时通过设置外部开关，能够在长时间不使用该锂电池管理装置及锂电池时，断开该外部开关保护电池的过度放电。因此可以避免由于电池过充、过放、温度过高以及充放电循环次数过多等造成锂电池寿命降低；能够延长锂电池寿命、提高电池的使用效率。

附图说明

图1为本实用新型一种锂电池管理装置的整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1所示，一种锂电池管理装置包含：锂电池组800、电池管理部件100、微处理器200、多个热敏电阻300、外部开关400及总线收发器700。

其中，电池管理部件100分别与锂电池组800、外部负载500、外部电源600连接；微处理器200与电池管理部件100连接；每个热敏电阻300与锂电池组800的各电池接触设置，并与该电池管理部件100连接；外部开关400与该电池管理部件100连接；总线收发器700与微处理器200连接。

电池管理部件100包含：电池保护单元110、电池充放电单元120。电池保护单元110分别与锂电池组800、微处理器200、多个热敏电阻300及外部开关400连接；电池充放电单元120分别与电池保护单元110、外部负载500及外部电源600连接。

电池保护单元110包含：控制模块111、采集电压模块112、采集电流模块113、采集温度模块114及电量指示模块115。控制模块111与微处理器200、外部开关400及电池充放电单元120连接；采集电压模块112分别与锂电池组800、控制模块111连接；采集电流模块113分别与锂电池组800、控制模块111连接；采集温度模块114分别与多个热敏电阻300、控制模块111连接；电量指示模块115与锂电池组800、、控制模块111连接，通过控制模块111控制实时指示锂电池组800的电量多少。

外部开关400闭合时，控制该控制模块111允许锂电池组800进行充放电；外部开关400断开时，控制该控制模块111禁止锂电池组800充放电。

本实用新型提供的一种锂电池管理装置具体工作原理如下：

电池充放电单元120检测外部电源600的电压及通过电池保护单元110检测锂电池组800的电压，从而选择外部负载500的工作电源。

当电池充放电单元120检测外部电源600的电压符合供电要求时，控制外部电源600分别给锂电池组800充电、外部负载500供电。电池保护单元110的采集电压模块112、采集电流模块113分别实时监控锂电池组800充电时的充电电压、充电电流，并将检测到的充电电压、充电电流输入控制模块111中，同时采集温度模块114检测设置在锂电池组800各电池之间的多个热敏电阻300反馈的温度信号，并将该温度信号发送至控制模块111中。通过微处理器200，对控制模块111内部分别设置在正常工作情况下，电池的电压阈值、电流阈值及工作温度阈值；根据实时充电电压、充电电流及温度信号判断锂电池组800充电是否正常，当其中任何参数超出设定阈值时，控制模块111控制电池充放电单元120使得外部电源停止对锂电池组800进行充电；同时，控制模块111可以将实时采集到的充电电压、充电电流及温度信号发送至微处理器200。

当电池充放电单元120检测外部电源600的电压不符合供电要求时，迅速控制锂电池组800对外部负载500供电。电池保护单元110的采集电压模块112、采集电流模块113分别实时监控锂电池组800放电时的放电电压、放电电流，并将检测到的放电电压、放电电流输入控制模块111中，同时采集温度模块114检测设置在锂电池组800各电池之间的多个热敏电阻300反馈的温度信号，并将该温度信号发送至控制模块111中。根据实时放电电压、放电电流及温度信号判断锂电池组800放电是否正常，当其中任何参数超出设定阈值时，控制模块111控制电池充放电单元120使得锂电池组800停止对外部负载500进行供电；同时，控制模块111可以将实时采集到的放电电压、放电电流及温度信号发送至微处理器200。

微处理器200通过与其连接的总线收发器700将锂电池组800的状态信息发送至第三方设备。

本实施例中，采用型号为BQ20Z95的电池保护芯片作为电池保护单元110，采用型号为BQ24610的电池充放电芯片作为电池充放电单元120，采用型号为NCT103AT的热敏电阻作为热敏电阻300，采用型号为STM32F107VCT6的微处理器作为微处理器200，采用LED灯作为电量指示模块115。电池充放电单元120对锂电池组800进行脉冲充电，限制充电电流。

本实施例中，微处理器200将电池的最大工作电压为4.3V，最小工作电压为3.3V，最高工作温度为45℃写入控制模块111中。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种锂电池管理装置，外部负载（500）、外部电源（600）分别与该锂电池管理装置连接；其特征在于，该装置包含：

锂电池组（800），

电池管理部件（100），分别与所述锂电池组（800）、外部负载（500）、外部电源（600）连接；

微处理器（200），与所述电池管理部件（100）连接；

多个热敏电阻（300），每个所述热敏电阻（300）与所述锂电池组（800）内的各电池接触设置，并与该电池管理部件（100）连接；

外部开关（400），与该电池管理部件（100）连接；

总线收发器（700），与所述微处理器（200）连接。

2.如权利要求1所述的锂电池管理装置，其特征在于，所述电池管理部件（100）包含：

电池保护单元（110），分别与所述锂电池组（800）、微处理器（200）、多个热敏电阻（300）及外部开关（400）连接；

电池充放电单元（120），分别与所述电池保护单元（110）、外部负载（500）及外部电源（600）连接。

3.如权利要求2所述的锂电池管理装置，其特征在于，所述电池保护单元（110）包含：

控制模块（111），与所述微处理器（200）、外部开关（400）及电池充放电单元（120）连接；

采集电压模块（112），分别与所述锂电池组（800）、控制模块（111）连接；

采集电流模块（113），分别与所述锂电池组（800）、控制模块（111）连接；

采集温度模块（114），分别与所述多个热敏电阻（300）、控制模块（111）连接；

电量指示模块（115），分别与所述锂电池组（800）、控制模块（111）连接。