CN205985247U - 一种电动自行车用智能锂电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动自行车用智能锂电池管理系统，包括ML5235芯片、微控制器、用于显示电池组各种信息的人机界面、将电池组电压降压到为微控制器供电的低功耗电源电路、用于控制充电的MOS充电开关、用于检测充放电电流的采样电阻、用于控制放电的MOS放电开关以及用于是检测电池组外部放电过流、短路故障是否排除的检测电路，其中，该ML5235芯片设置有模拟前端，其由微控制器控制进入休眠状态，插入充电器或按下按键后唤醒微控制器进入正常工作状态，电池组过放后自动进入休眠状态省电且维持住放电保护状态；放电过流、短路保护电路及已保护后对过流、短路故障检测的电路设计，安全可靠。

Description

一种电动自行车用智能锂电池管理系统

技术领域

本实用新型设计电动自行车领域，更具体而言是指一种电动自行车用智能锂电池管理系统。

背景技术

普通的电动自行车用锂电池管理系统采用的方案是使用硬件或软件检测锂电池组的充放电电流、单串电池电压及温度，对其设定阈值，超出范围时执行相应的保护。其存在一下缺陷：

1)功能单一，仅对电池做基本的保护功能；

2)电量指示功能可靠性差，使用LED灯指示电量，精度及准确度都较差，在电动自行车行驶中易出现放电末端时电量急剧下降的现象；

3)电池放电结束后保护板处于放电保护维持状态，功耗会比正常状态下更大，导致必须尽快充电，否则更容易造成电芯过放损坏；

4)使用中出现过流或短路保护后，保护板进入保护维持状态，即使消除过流或短路异常后，也需要充电才能使保护板解除保护维持状态，否则无法继续使用，造成极大的不便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电动自行车用智能锂电池管理系统，其由微控制器控制进入休眠状态，插入充电器或按下按键后唤醒微控制器进入正常工作状态，电池组过放后自动进入休眠状态省电且维持住放电保护状态；放电过流、短路保护电路及已保护后对过流、短路故障检测的电路设计，安全可靠。

本实用新型的又一目的在于提供通过串口及LCD屏均可以不需要拆开电池组就能得知每个单串电芯的电压状态，方便电芯检修的一种电动自行车用智能锂电池管理系统

本实用新型采用的技术方案为：一种电动自行车用智能锂电池管理系统，其特在于：包括ML5235芯片、微控制器、用于显示电池组各种信息的人机界面、将电池组电压降压到为微控制器供电的低功耗电源电路、用于控制充电的MOS充电开关、用于检测充放电电流的采样电阻、用于控制放电的MOS放电开关以及用于是检测电池组外部放电过流、短路故障是否排除的检测电路，其中，该ML5235芯片设置有模拟前端，该ML5235芯片的正负两端分别与电池组正极、电池组负极连接，该模拟前端与该微控制器连接，该人机界面与该微控制器连接，该电源电路的一端分别与该ML5235芯片的正负两端并联连接，该电源电路的另一端与该微控制器连接，该采样电阻、该MOS放电开关依次连接在该ML5235芯片与电池组负极之间，该MOS充电开关连接在该ML5235芯片与电池组正极之间，该MOS充电开关、该采样电阻、该MOS放电开关都与该微控制器连接，该检测电路通过线路分别并联连接在该采样电阻、该MOS放电开关之间的线路上、并联连接在该电池组负极上以及连接在该微控制器上。

该人机界面由低功耗LCD屏和单按键组成。

该微控制器ATMEGA16微控制器。

本实用新型的有益效果为：

1)具有完备的锂电池保护功能，从电压、电流、温度各方面对电池保护；

2)由低功耗LCD屏和单按键组成的人机界面，可以便捷的显示电池组各种信息；

3)电池组电量计算准确，软件使用电流积分方式统计当前电量，并以百分比的形式显示在LCD屏上，可以准确告知用户剩余容量；

4)方便检测电池组健康状态，软件采用逐次逼近的方法来计算电池组的总容量，配合循环寿命可以方便的显示出电池组的健康状态；

5)放电过流保护和短路保护后可以指导使用者检查是否已排除故障，并且解除保护状态的方式简单，不需要充电就可解除；只有故障已排除后才会尝试恢复放电，不会出现二次短路造成大电流损伤电芯或带来安全隐患；

6)自动休眠功能使电池组的自耗电减少，特别是过放后进入休眠状态对于已经放完电的电芯减少了损害；

7)通过串口及LCD屏均可以不需要拆开电池组就能得知每个单串电芯的电压状态，方便电芯的检修。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的一种较佳的具体实施例子，一种电动自行车用智能锂电池管理系统，包括ML5235芯片10、微控制器20、用于显示电池组各种信息的人机界面30、将电池组电压降压到为微控制器20供电的低功耗电源电路40、用于控制充电的MOS充电开关50、用于检测充放电电流的采样电阻60、用于控制放电的MOS放电开关70以及用于是检测电池组外部放电过流、短路故障是否排除的检测电路80，其中，该ML5235芯片10设置有模拟前端101，该ML5235芯片10的正负两端分别与电池组正极11、电池组负极12连接，该模拟前端11与该微控制器20连接，该人机界面30与该微控制器20连接，该电源电路40的一端分别与该ML5235芯片10的正负两端并联连接，该电源电路40的另一端与该微控制器20连接，该采样电阻60、该MOS放电开关70依次连接在该ML5235芯片10与电池组负极12之间，该MOS充电开关50连接在该ML5235芯片10与电池组正极11之间，该MOS充电开关50、该采样电阻60、该MOS放电开关70都与该微控制器20连接，该检测电路80通过线路分别并联连接在该采样电阻60、该MOS放电开关70之间的线路上、并联连接在该电池组负极上以及连接在该微控制器20上。

进一步，该人机界面30由低功耗LCD屏和单按键组成，可以便捷的显示电池组各种信息。

进一步，该微控制器20为ATMEGA16微控制器。

本实用新型的供电及省功耗设计，可以由微控制器控制进入休眠状态，插入充电器或按下按键后唤醒微控制器进入正常工作状态，电池组过放后自动进入休眠状态省电且维持住放电保护状态；放电过流、短路保护电路及已保护后对过流、短路故障检测的电路设计，安全可靠；

本实用新型具有以下特点：

1)具有完备的锂电池保护功能，从电压、电流、温度各方面对电池保护；

2)由低功耗LCD屏和单按键组成的人机界面，可以便捷的显示电池组各种信息；

3)电池组电量计算准确，软件使用电流积分方式统计当前电量，并以百分比的形式显示在LCD屏上，可以准确告知用户剩余容量；

4)方便检测电池组健康状态，软件采用逐次逼近的方法来计算电池组的总容量，配合循环寿命可以方便的显示出电池组的健康状态；

5)放电过流保护和短路保护后可以指导使用者检查是否已排除故障，并且解除保护状态的方式简单，不需要充电就可解除；只有故障已排除后才会尝试恢复放电，不会出现二次短路造成大电流损伤电芯或带来安全隐患；

6)自动休眠功能使电池组的自耗电减少，特别是过放后进入休眠状态对于已经放完电的电芯减少了损害；

7)通过串口及LCD屏均可以不需要拆开电池组就能得知每个单串电芯的电压状态，方便电芯的检修。

本实用新型的实施例以及附图只是为了展示本实用新型的设计构思，本实用新型的保护范围不应当局限于这一实施例。

通过上面的叙述可以看出本实用新型的设计目的是可以有效实施的。实施例的部分展示了本实用新型的目的以及实施功能和结构主题，并且包括其他的等同替换。

因此，本实用新型的权利构成包括其他的等效实施，具体权利范围参考权利要求。

Claims (3)

1.一种电动自行车用智能锂电池管理系统，其特在于：包括ML5235芯片、微控制器、用于显示电池组各种信息的人机界面、将电池组电压降压到为微控制器供电的低功耗电源电路、用于控制充电的MOS充电开关、用于检测充放电电流的采样电阻、用于控制放电的MOS放电开关以及用于是检测电池组外部放电过流、短路故障是否排除的检测电路，其中，该ML5235芯片设置有模拟前端，该ML5235芯片的正负两端分别与电池组正极、电池组负极连接，该模拟前端与该微控制器连接，该人机界面与该微控制器连接，该电源电路的一端分别与该ML5235芯片的正负两端并联连接，该电源电路的另一端与该微控制器连接，该采样电阻、该MOS放电开关依次连接在该ML5235芯片与电池组负极之间，该MOS充电开关连接在该ML5235芯片与电池组正极之间，该MOS充电开关、该采样电阻、该MOS放电开关都与该微控制器连接，该检测电路通过线路分别并联连接在该采样电阻、该MOS放电开关之间的线路上、并联连接在该电池组负极上以及连接在该微控制器上。

2.如权利要求1所述的一种电动自行车用智能锂电池管理系统，其特在于，该人机界面由低功耗LCD屏和单按键组成。

3.如权利要求1所述的一种电动自行车用智能锂电池管理系统，其特在于，该微控制器ATMEGA16微控制器。