CN221177318U - 一种锂电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂电池管理系统，包括对应管理一个或多个串联电池的MCU单元，MCU单元内设STM32F103内核，多个MCU单元之间经STM32F103内核的CAN总线VCC接口连接，电源模块经DC‑DC芯片接STM32F103内核的电源VCC接口，STM32F103内核分别接多个LED模块，STM32F103内核的ICC通讯接AFE芯片，所述AFE芯片接有电流采集电路、电压采集电路和温度传感器，AFE芯片接DC‑DC芯片。本系统用AFE通讯控制等来实现锂电池的各项指标检测和保护功能处理，通过使用操作系统，实现多线程之间的切换和保证通讯的正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理系统，具体说是一种锂电池管理系统。
背景技术
在现有的锂电池保护系统在，常规使用51单片机，在一些错综复杂的通讯和数据处理上，其电路设计以及程序实现上，都不太符合设计理念，而且51单片机不支持操作系统，这就导致程序的时效性大大降低。同时，现有技术中锂电池SOC计算存在电池均衡管理不完善和充放电时控制不精确等问题。
发明内容
本实用新型提供了一种利用AFE通讯控制等来实现锂电池的各项指标检测和保护功能处理，通过使用操作系统，实现多线程之间的切换和保证通讯的正常运行，解决了在51单片机上同时要对锂电池保护以及各器件之间通讯等复杂的问题的锂电池管理系统。
本实用新型采用的技术方案是：一种锂电池管理系统，包括对应管理一个或多个串联电池的MCU单元，其特征在于：所述MCU单元内设STM32F103内核，多个MCU单元之间经STM32F103内核的CAN总线VCC接口连接，电源模块经DC-DC芯片接STM32F103内核的电源VCC接口，STM32F103内核的多个GPIO引脚分别接多个LED模块，STM32F103内核的ICC通讯接AFE芯片，所述AFE芯片接有对应一个或多个串联电池的电流采集电路、电压采集电路和温度传感器，AFE芯片接DC-DC芯片。
所述AFE芯片还接有电池保护电路。
所述AFE芯片还接有NTC检测电路。
所述MCU单元还接有充电模块。
所述充电模块接AFE芯片
所述AFE芯片为SH367309芯片。
所述STM32F103内核经TWI总线接AFE芯片。
所述AFE芯片设置多个ADC或VADC采集电路，ADC或VADC采集电路接对应一个或多个串联电池的电流采集电路、电压采集电路和温度传感器。
通过SH367309芯片实现对多节电池组中的每一节电池的电芯电压值、电芯温度值、充放电电流采集和检测，也可对多节电池组的总电压、电流等进行采集和检测；通过STM32F103内核读取SH367309芯片采集到的电池组数据，电芯电压值，电芯温度，电流等；根据读取的值对电池充放电进行管理，设置充电过程时电池的均衡功能，根据电流采集电路、电压采集电路和温度传感器采集来的信息判断电池状态，对单节电池进行充电时的均衡设置，实现状态特性一致，通过对整个电子组数据的采集和检测，实现对整个电池组的SOC实时更新和计算以及对整个系统发生异常时的保护处理；
该系统通过TWI总线实现STM32F103内核和SH367309芯片之间的数据交互功能，而且该系统可以通过CAN总线实现本机MCU单元的STM32F103内核和其他MCU单元之间的数据交互功能。
通过NTC检测模块、电池保护模块以及AFE芯片检测到电池状态，由STM32F103内核通过对LED模块中不同LED灯或者同一LED灯的闪烁频率的控制，实现报警功能，告诉用户目前系统存在异常的地方，方便用户更快捷的找到问题并解决。
本发明优点在于：
1.通过STM32F103内核控制SH367309芯片，实现精确的电池组电压检测和充放电保护，提高电池的使用寿命。
2.SH367309芯片自带均衡功能，可以不再使用外部均衡模块，减少成本，而且通过芯片的均衡功能，可以有效的对电池的电压进行补偿，从而实现电池组的均衡管理。
3.使用CAN总线VCC接口实现本MCU单元的STM32F103内核和其他MCU单元之间的数据通讯，能提高系统的稳定性，而且该总线的抗干扰能力强，通过TWI总线实现STM32F103内核和SH367309芯片之间的数据交互，该总线在数据的读写方面，操作方便简单且容易实现。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：MCU单元1、STM32F103内核2、电源模块3、DC-DC芯片4、电源VCC接口5、CAN总线VCC接口6、GPIO引脚7、LED模块8、TWI通讯接口9、AFEC芯片10、ADC采集电路11、电流采集电路12、电压采集电路13、温度传感器14、NTC检测电路15、电池保护电路16、充电模块17。
具体实施方式
以下结合附图作进一步说明。
图1所示：一种锂电池管理系统，包括对应管理一个或多个串联电池的MCU单元1，MCU单元1内设STM32F103内核2，多个MCU单元1之间经STM32F103内核2的CAN总线VCC接口6连接，STM32F103内核2的电源VCC接口5经DC-DC芯片4接电源模块3，STM32F103内核2的多个GPIO引脚7分别接多个LED模块8，STM32F103内核2接AFE芯片10的TWI通讯接口9， AFE芯片10为SH367309芯片，AFE芯片设置多个ADC采集电路11，ADC采集电路接对应一个或多个串联电池的电流采集电路12、电压采集电路13、温度传感器14、电池保护电路16、NTC检测电路15。
在本实施例中，MCU单元1还接有充电模块17，充电模块17接AFE芯片10。
Claims (8)
1.一种锂电池管理系统，包括对应管理一个或多个串联电池的MCU单元，其特征在于：所述MCU单元内设STM32F103内核，多个MCU单元之间经STM32F103内核的CAN总线VCC接口连接，电源模块经DC-DC芯片接STM32F103内核的电源VCC接口，STM32F103内核的多个GPIO引脚分别接多个LED模块，STM32F103内核的ICC通讯接AFE芯片，所述AFE芯片接有对应一个或多个串联电池的电流采集电路、电压采集电路和温度传感器，AFE芯片接DC-DC芯片。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池管理系统，其特征是：所述AFE芯片还接有电池保护电路。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池管理系统，其特征是：所述AFE芯片还接有NTC检测电路。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池管理系统，其特征是：所述MCU单元还接有充电模块。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池管理系统，其特征是：所述充电模块接AFE芯片。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的一种锂电池管理系统，其特征是：所述AFE芯片为SH367309芯片。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池管理系统，其特征是：所述STM32F103内核经TWI总线接AFE芯片。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池管理系统，其特征是：所述AFE芯片设置多个ADC或VADC采集电路，ADC或VADC采集电路接对应一个或多个串联电池的电流采集电路、电压采集电路和温度传感器。
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