CN204559166U - 一种电池管理系统主控电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池管理系统主控电路，包括单片机、温度测量电路、液晶显示电路和电池采样电路；所述单片机上设有VCC接口、TX接口，RX接口、DQ接口和A/D接口；所述温度测量电路连接所述单片机的DQ接口；所述液晶显示电路同时连接所述单片机的TX接口和RX接口；所述电池采样电路包括若干个采样电阻、一个模拟开关、一个差分放大器和一个A/D转换器，所述的若干个采样电阻依次串联，并且每个所述采样电阻都与锂电池组中的一个锂电池并联，所述模拟开关使所述差分放大器的两个输入端对应与一个所述采样电阻的两端连接，所述差分放大器的输出端连接所述A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端连接所述单片机的A/D接口。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池管理系统主控电路。
背景技术
能源危机和环境污染已然成为影响社会发展的两大难题，当今世界各国都在致力于解决这两大难题。在世界各国人民不断呼吁“低碳生活”的背景下，新能源开始占据着越来越重要的地位，锂电池作为新能源的一部分，得到了空前的发展。尤其是近年来电动汽车的发展，更将锂电池的应用推向一个新的高潮。政府和企业不断加大对电动汽车产业的投入，迫切希望提升我国电动汽车的自主研发能力，而电池管理系统正是制约其发展的关键因素。
由于功率和电压的限制，锂电池在大多数应用场合都需要串联使用，然而锂电池在容量、内阻、自放电率上的不同很容易造成电池之间容量的差异，又因为“木桶效应”的存在，整个锂电池组的有效容量就会取决于最小容量的单体电池。除此之外，确保锂电池在使用过程中的安全性也同样极具挑战。因此，为锂电池组配备电池管理系统以确保电池组高效、安全的使用就变得至关重要了。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种电池管理系统主控电路，其能够保证电池管理系统对锂电池组中各个锂电池进行采样的速率，保证锂电池组的安全性。
实现上述目的一种技术方案是：一种电池管理系统主控电路，包括单片机、温度测量电路、液晶显示电路和电池采样电路；
所述单片机上设有VCC接口、TX接口，RX接口、DQ接口和A/D接口；
所述温度测量电路连接所述单片机的DQ接口；
所述液晶显示电路同时连接所述单片机的TX接口和RX接口；
所述电池采样电路包括若干个采样电阻、一个模拟开关、一个差分放大器和一个A/D转换器，所述的若干个采样电阻依次串联，并且每个所述采样电阻都与锂电池组中的一个锂电池并联，所述模拟开关使所述差分放大器的两个输入端对应与一个所述采样电阻的两端连接，所述差分放大器的输出端连接所述A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端连接所述单片机的A/D接口。
进一步的，所述温度测量电路采用的是DALLAS公司的DS18B20温度传感器，所述温度传感器上设有DQ接口，所述温度传感器的DQ接口与所述单片机上的DQ接口对应连接，所述单片机的DQ接口与+5V电源端之间连接有电阻R2。
进一步的，所述液晶显示电路包括液晶显示芯片，所述液晶显示芯片上设有与所述单片机上的TX接口和RX接口对应连接的两个接口。
进一步的，所述单片机上还设有XTAL1接口和XTAL2接口，所述XTAL1接口和所述XTAL2接口之间设有晶振电路，所述晶振电路包括连接在所述XTAL1接口和所述XTAL2之间的晶振Y1，以及对应将所述晶振Y1的两端与接地端连接的电容CY1和电容CY2。
进一步的，所述单片机上还设有RST接口，所述RST接口上连接有复位电路，所述复位电路包括连接所述RST接口和+5V电源端的复位电容C2，以及连接所述RST接口和接地端的复位电阻R1。
进一步的，所述单片机的VCC接口上连接有保护电路，所述保护电路包括电容CF3和极性电容EF3，所述单片机的VCC接口连接+5V电源端，所述电容CF3连接+5V电源端和接地端，所述极性电容EF3的正极连接+5V电源端，负极连接接地端。
进一步的，所述单片机为宏晶科技的STC12C5620AD型单片机。
采用了本实用新型的一种电池管理系统主控电路的技术方案，包括单片机、温度测量电路、液晶显示电路和电池采样电路；所述单片机上设有VCC接口、TX接口，RX接口、DQ接口和A/D接口；所述温度测量电路连接所述单片机的DQ接口；所述液晶显示电路同时连接所述单片机的TX接口和RX接口；所述电池采样电路包括若干个采样电阻、一个模拟开关、一个差分放大器和一个A/D转换器，所述的若干个采样电阻依次串联，并且每个所述采样电阻都与锂电池组中的一个锂电池并联，所述模拟开关使所述差分放大器的两个输入端对应与一个所述采样电阻的两端连接，所述差分放大器的输出端连接所述A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端连接所述单片机的A/D接口。其技术效果是：能够保证电池管理系统对锂电池组中各个锂电池进行采样的速率，保证锂电池组的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的一种电池管理系统主控电路的示意图。
图2为本实用新型的一种电池管理系统主控电路中温度侧脸电路的示意图。
图3为本实用新型的一种电池管理系统主控电路中电池采样电路的示意图。
图4为本实用新型的一种电池管理系统主控电路中液晶显示电路的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本实用新型的一种电池管理系统主控电路主要包括单片机1、温度测量电路2、电池采样电路3、液晶显示电路4、晶振电路5、复位电路6和保护电路7。
单片机1选用了宏晶科技的STC12C5620AD型单片机。STC12C5620AD型单片机的单时钟的工作模式大大提高了电池管理系统的运行速度，STC12C5620AD型单片机的丰富的外围接口以及极低的成本使得电池管理系统的成本大大降低。同时，该单片机还具有将从其A/D接口输入的电压信号转换成电流信号的能力。
单片机1上的接口包括RST接口、RX接口、TX接口、XTAL2接口、XTAL1接口、DQ接口、GND接口、VCC接口、PD接口、CS接口、SCLK接口、KDI接口、CNVST接口、KDO接口、ALERT接口、CC接口和A/D接口。
温度测量电路2选用了DALLAS公司生产的单线数字式集成型的DS18B20温度传感器。DS18B20温度传感器具有体积小、硬件成本低、抗干扰能力强、精度高等特点。温度测量电路2上设有接地的GND接口、接+5V电源端的VCC接口，以及DQ接口。温度测量电路2的DQ接口连接单片机1的DQ接口。同时，单片机1的DQ接口与+5V电源端之间还连接有电阻值为10kΩ的电阻R2。
电池采样电路3包括，包括若干个采样电阻31、一个模拟开关32、一个差分放大器33和一个A/D转换器34。该若干个采样电阻31依次串联，并且每个采样电阻31都与锂电池组中的一个锂电池并联。模拟开关32用于使差分放大器33的两个输入端对应与一个采样电阻31的两端连接，差分放大器33的输出端连接A/D转换器31的输入端，差分放大器33用于将任意一个采样电阻31所采集到的一个锂电池的电压放大至A/D转换器34的电压范围内，只需合理调整差分放大器33的放大倍数，就可以还原锂电池组中任意一个锂电池的端电压。A/D转换器34的输出端与单片机1的A/D接口相连。单片机1通过A/D转换器34对差分放大器4的输出信号进行采样，并进行模数转化，单片机1得到锂电池组中任意一个锂电池的端电压。
液晶显示电路4包括液晶显示芯片41，液晶显示芯片41上设有1#～10#接口，其中1#～3#接口接地，8#～10#接口接+5V电源端。6#接口接单片机1的TX接口，5#接口连接单片机1的RX接口。本实施例中，液晶显示芯片41采用的是东芝的DWT48270LCD液晶显示芯片，其硬件连接简单、控制方便、显示效果丰富。
晶振电路5包括并联在单片机1的XTAL2接口、XTAL1之间的晶振Y1。晶振CY1的两端对应通过电容CY1和电容CY2接地。晶振CY1的频率为32MHz。电容CY1和电容CY2的容量为15pF。
复位电路6包括复位电阻R1和复位电容C2。复位电阻R1连接单片机1的RST接口和接地端，复位电容C2连接单片机1的RST接口和+5V电源端。复位电阻R1的阻值为10kΩ。
保护电路7包括电容CF3和极性电容EF3。电容CF3和极性电容EF3并联设置，单片机1的VCC接口连接+5V电源端，电容CF3连接+5V电源端和接地端。极性电容EF3的正极连接+5V电源端，负极连接接地端。
本实用新型的一种电池管理系统主控电路，能够保证电池管理系统对锂电池组中各个锂电池进行采样的速率，保证锂电池组的安全性。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (7)
1.一种电池管理系统主控电路，包括单片机、温度测量电路、液晶显示电路和电池采样电路，其特征在于：
所述单片机上设有VCC接口、TX接口，RX接口、DQ接口和A/D接口；
所述温度测量电路连接所述单片机的DQ接口；
所述液晶显示电路同时连接所述单片机的TX接口和RX接口；
所述电池采样电路包括若干个采样电阻、一个模拟开关、一个差分放大器和一个A/D转换器，所述的若干个采样电阻依次串联，并且每个所述采样电阻都与锂电池组中的一个锂电池并联，所述模拟开关使所述差分放大器的两个输入端对应与一个所述采样电阻的两端连接，所述差分放大器的输出端连接所述A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端连接所述单片机的A/D接口。
2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统主控电路，其特征在于：所述温度测量电路采用的是DALLAS公司的DS18B20温度传感器，所述温度传感器上设有DQ接口，所述温度传感器的DQ接口与所述单片机上的DQ接口对应连接，所述单片机的DQ接口与+5V电源端之间连接有电阻R2。
3.根据权利要求1所述的一种电池管理系统主控电路，其特征在于：所述液晶显示电路包括液晶显示芯片，所述液晶显示芯片上设有与所述单片机上的TX接口和RX接口对应连接的两个接口。
4.根据权利要求1所述的一种电池管理系统主控电路，其特征在于：所述单片机上还设有XTAL1接口和XTAL2接口，所述XTAL1接口和所述XTAL2接口之间设有晶振电路，所述晶振电路包括连接在所述XTAL1接口和所述XTAL2之间的晶振Y1，以及对应将所述晶振Y1的两端与接地端连接的电容CY1和电容CY2。
5.根据权利要求1所述的一种电池管理系统主控电路，其特征在于：所述单片机上还设有RST接口，所述RST接口上连接有复位电路，所述复位电路包括连接所述RST接口和+5V电源端的复位电容C2，以及连接所述RST接口和接地端的复位电阻R1。
6.根据权利要求1所述的一种电池管理系统主控电路，其特征在于：所述单片机的VCC接口上连接有保护电路，所述保护电路包括电容CF3和极性电容EF3，所述单片机的VCC接口连接+5V电源端，所述电容CF3连接+5V电源端和接地端，所述极性电容EF3的正极连接+5V电源端，负极连接接地端。
7.根据权利要求1所述的一种电池管理系统主控电路，其特征在于：所述单片机为宏晶科技的STC12C5620AD型单片机。
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| CN105487437A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-13 | 上海工程技术大学 | 一种微位移测试数据采集系统的主控系统 |
| CN105487954A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-13 | 上海工程技术大学 | 一种微位移测试系统用微处理器外围电路 |
| CN113418967A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-09-21 | 山东仁科测控技术有限公司 | 一种液体电导率测量电路 |
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