CN220306993U - 一种电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池管理系统，包括电池管理模块、电池组模块和变压模块，所述电池管理模块分别与电池组模块和变压模块电性连接，所述电池组模块包括多个电池组，多个所述电池组的一端均电性连接有内阻检测模块和用于控制多个内阻检测模块工作的内阻控制模块，本实用新型通过内阻检测模块及内阻控制模块的配合，在对电池组模组进行管理时，通过内阻检测模块实时单独对每个电池组进行内阻检测，以料时确认每个电池组的内组，再配合内阻控制模块对每个内阻检测模块进行控制，以提高对电池组模块的精准控制，降低电池内阻出现过高的几率，以提高电池组放电和充电效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理技术领域，具体为一种电池管理系统。
背景技术
电池管理系统是对电池进行管理的系统，通常具有量测电池电压的功能，防止或避免电池过放电、过充电、过温度等异常状况出现。
经检索，中国专利文件申请号为201910476550.3，公开了一种电池管理系统，包括电源模块、主控单元和基础工作模块，电源模块包括稳压单元、电压比较开关单元、第一分压单元、第二分压单元和输出单元；电压比较开关单元在第二输入端的电压大于第一输入端的电压时导通、使输出单元输出电压至主控单元和基础工作模块,电压比较开关单元在第二输入端的电压小于第一输入端的电压时关断﹑使输出单元无输出。该申请,可减小耗电量,避免电池电量被耗死。
但是，上述电池管理系统仍存在以下缺陷：
该电池管理系统对电池内阻的检测和控制不够精准，导致电池内阻过高，影响电池的放电和充电效率，因此我们需要提出一种电池管理系统来提高对电池内阻检测和控制的精准度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池管理系统，提高了对电池内阻检测和控制的精准度，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电池管理系统，包括电池管理模块、电池组模块和变压模块，所述电池管理模块分别与电池组模块和变压模块电性连接，所述电池组模块包括多个电池组，多个所述电池组并联，多个所述电池组的一端均电性连接有内阻检测模块和用于控制多个内阻检测模块工作的内阻控制模块，所述内阻检测模块和内阻控制模块均与电池管理模块电性连接；
所述内阻检测模块包括电池监测芯片U1、耦合器U3和耦合器U2，所述电池监测芯片U1的八脚连接有电阻R3和三极管VT1，所述三极管VT1的二脚和三脚分别与耦合器U3和耦合器U2的一侧连接，且所述耦合器U3的一端连接有电阻R2，所述电阻R2的一端与电阻R3的一端连接，所述耦合器U2和耦合器U3的另一侧连接有连接端子CON3，所述电池监测芯片U1的VAD脚与电池组电性连接。
优选的，所述内阻控制模块包括监测管理芯片U4、场效应管U5和场效应管U6，所述监测管理芯片U4的一脚和三脚分别与场效应管U6和场效应管U5的其中一个栅极连接，且所述场效应管U6的另一个栅极与场效应管U5的另一个栅极连接，所述监测管理芯片U4的六脚连接有电容C11，所述监测管理芯片U4的五脚和电容C11的一端通过电阻R33与电池组连接。
优选的，所述电池组由至少两个锂电池单体串联而成，所述电池组上设置有正极接入端和负极接入端。
优选的，所述变压模块包括稳压单元和与稳压单元连接的低功耗单元，所述稳压单元与电池组模块和电池管理模块电性连接，所述低功耗单元的一端连接有输出端口。
优选的，所述稳压单元包括稳压芯片U11，所述稳压芯片U11的一脚连接有电容C22，所述稳压芯片U11的三脚连接有电容C21和发光二极管D2，所述发光二极管D2的一端连接有电阻R23，所述电阻R23与电容C21的连接端与电容C22的一端连接。
优选的，所述低功耗单元包括电源芯片U8，所述电源芯片U8的Vin脚与GND脚之间连接有电容Cin，所述电源芯片U8的SW脚连接有电感L1，所述电感L1与电源芯片的FB脚之间连接有电阻Ri 1，所述电阻Ri1的一端连接有电阻Ri2和电容Ci1，所述电容Ci1的一端和电阻Ri1的一端均与电感L1的一端连接，所述电感L1与电容Ci1的连接端连接有电容Cout。
优选的，所述电池管理模块包括BMS管理芯片和与BMS管理芯片连接的通讯单元，所述BMS管理芯片设置为KT6368A型号的BMS芯片。
优选的，所述通讯单元包括蓝牙芯片和天线，所述蓝牙芯片的一端与天线电性连接，所述天线内部设置有无线信号收发器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过内阻检测模块及内阻控制模块的配合，在对电池组模组进行管理时，通过内阻检测模块实时单独对每个电池组进行内阻检测，以料时确认每个电池组的内组，再配合内阻控制模块对每个内阻检测模块进行控制，以提高对电池组模块的精准控制，降低电池内阻出现过高的几率，以提高电池组放电和充电效率。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型的内阻检测模块电路图；
图3为本实用新型的内阻控制模块电路图；
图4为本实用新型的稳压单元电路图；
图5为本实用新型的低功耗单元电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种电池管理系统，包括电池管理模块、电池组模块和变压模块，电池管理模块分别与电池组模块和变压模块电性连接，电池组模块包括多个电池组，多个电池组并联，多个电池组的一端均电性连接有内阻检测模块和用于控制多个内阻检测模块工作的内阻控制模块，内阻检测模块和内阻控制模块均与电池管理模块电性连接；在对电池管理时，通过内阻检测模块实时单独对每个电池组进行内阻检测，以料时确认每个电池组的内组，再配合内阻控制模块对每个内阻检测模块进行控制，以提高对电池组模块的精准控制，降低电池内阻出现过高的几率，以提高电池组放电和充电效率。
如图2所示，内阻检测模块包括电池监测芯片U1、耦合器U3和耦合器U2，电池监测芯片U1的八脚连接有电阻R3和三极管VT1，三极管VT1的二脚和三脚分别与耦合器U3和耦合器U2的一侧连接，且耦合器U3的一端连接有电阻R2，电阻R2的一端与电阻R3的一端连接，耦合器U2和耦合器U3的另一侧连接有连接端子CON3，电池监测芯片U1的VAD脚与电池组电性连接，通过电池监测芯片U1实时检测每个电池组的内阻值，并将检测到的内阻值传输至内阻控制模块进行统一管理，若其中有电池组的内阻值偏大时，通过三极管VT1将内阻值大的电池组断电，以降低电池组内阻值出现偏大的现象。
如图3所示，内阻控制模块包括监测管理芯片U4、场效应管U5和场效应管U6，监测管理芯片U4的一脚和三脚分别与场效应管U6和场效应管U5的其中一个栅极连接，且场效应管U6的另一个栅极与场效应管U5的另一个栅极连接，监测管理芯片U4的六脚连接有电容C11，监测管理芯片U4的五脚和电容C11的一端通过电阻R33与电池组连接，通过监测管理芯片U4对多个电源监测芯片U1进行综合管理，以分别根据不同电池监测芯片U1的检测结果控制不同的电池组进行供电或断电操作。
电池组由至少两个锂电池单体串联而成，电池组上设置有正极接入端和负极接入端，通过多个电池组并联可根据实际使用需求更换不同的电池组进行供电作业。
变压模块包括稳压单元和与稳压单元连接的低功耗单元，稳压单元与电池组模块和电池管理模块电性连接，低功耗单元的一端连接有输出端口，便于通过低功耗单元将电池组提供的高电压转换为低电压，以满足低功耗设备的工作电压要求。
如图4所示，稳压单元包括稳压芯片U11，稳压芯片U11的一脚连接有电容C22，稳压芯片U11的三脚连接有电容C21和发光二极管D2，发光二极管D2的一端连接有电阻R23，电阻R23与电容C21的连接端与电容C22的一端连接，通过稳压芯片U11为低功耗单元提供稳定的电源，以保障低功耗单元工作电压的稳定性。
如图5所示，低功耗单元包括电源芯片U8，电源芯片U8的Vin脚与GND脚之间连接有电容Cin，电源芯片U8的SW脚连接有电感L1，电感L1与电源芯片的FB脚之间连接有电阻Ri1，电阻Ri1的一端连接有电阻Ri2和电容Ci1，电容Ci1的一端和电阻Ri1的一端均与电感L1的一端连接，电感L1与电容Ci 1的连接端连接有电容Cout，通过电源芯片U8控制电感L1进行降压，电感L1将高压交流电源转换为低压交流电源，以便于为低压设备提供相应的工作电压。
电池管理模块包括BMS管理芯片和与BMS管理芯片连接的通讯单元，BMS管理芯片设置为KT6368A型号的BMS芯片，通过BMS芯片能够实时监测电池的电压、电流和温度等参数，通过监控这些参数对电池的状态进行实时评估，保护电池安全、管理充放电过程，并与其他系统进行通信和控制，从而提高电池组的使用寿命、安全性和效率，确保电池系统的可靠性和稳定性。
通讯单元包括蓝牙芯片和天线，蓝牙芯片的一端与天线电性连接，天线内部设置有无线信号收发器，通过无线信号收发器实现与其他设备之间的无线通信，通过蓝牙芯片实现移动设备和其他无线设备之间的短距离的无线通信。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种电池管理系统，包括电池管理模块、电池组模块和变压模块，其特征在于：所述电池管理模块分别与电池组模块和变压模块电性连接，所述电池组模块包括多个电池组，多个所述电池组并联，多个所述电池组的一端均电性连接有内阻检测模块和用于控制多个内阻检测模块工作的内阻控制模块，所述内阻检测模块和内阻控制模块均与电池管理模块电性连接；
所述内阻检测模块包括电池监测芯片U1、耦合器U3和耦合器U2，所述电池监测芯片U1的八脚连接有电阻R3和三极管VT1，所述三极管VT1的二脚和三脚分别与耦合器U3和耦合器U2的一侧连接，且所述耦合器U3的一端连接有电阻R2，所述电阻R2的一端与电阻R3的一端连接，所述耦合器U2和耦合器U3的另一侧连接有连接端子CON3，所述电池监测芯片U1的VAD脚与电池组电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述内阻控制模块包括监测管理芯片U4、场效应管U5和场效应管U6，所述监测管理芯片U4的一脚和三脚分别与场效应管U6和场效应管U5的其中一个栅极连接，且所述场效应管U6的另一个栅极与场效应管U5的另一个栅极连接，所述监测管理芯片U4的六脚连接有电容C11，所述监测管理芯片U4的五脚和电容C11的一端通过电阻R33与电池组连接。
3.根据权利要求2所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述电池组由至少两个锂电池单体串联而成，所述电池组上设置有正极接入端和负极接入端。
4.根据权利要求3所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述变压模块包括稳压单元和与稳压单元连接的低功耗单元，所述稳压单元与电池组模块和电池管理模块电性连接，所述低功耗单元的一端连接有输出端口。
5.根据权利要求4所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述稳压单元包括稳压芯片U11，所述稳压芯片U11的一脚连接有电容C22，所述稳压芯片U11的三脚连接有电容C21和发光二极管D2，所述发光二极管D2的一端连接有电阻R23，所述电阻R23与电容C21的连接端与电容C22的一端连接。
6.根据权利要求5所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述低功耗单元包括电源芯片U8，所述电源芯片U8的Vin脚与GND脚之间连接有电容Cin，所述电源芯片U8的SW脚连接有电感L1，所述电感L1与电源芯片的FB脚之间连接有电阻Ri1，所述电阻Ri1的一端连接有电阻Ri2和电容Ci1，所述电容Ci 1的一端和电阻Ri 1的一端均与电感L1的一端连接，所述电感L1与电容Ci1的连接端连接有电容Cout。
7.根据权利要求6所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述电池管理模块包括BMS管理芯片和与BMS管理芯片连接的通讯单元，所述BMS管理芯片设置为KT6368A型号的BMS芯片。
8.根据权利要求7所述的一种电池管理系统，其特征在于：所述通讯单元包括蓝牙芯片和天线，所述蓝牙芯片的一端与天线电性连接，所述天线内部设置有无线信号收发器。
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