專利名稱：一種電池管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，隨著各類電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電源的電量供給也需要隨著負(fù)載的接入狀態(tài)在充電狀態(tài)、放電狀態(tài)、休眠狀態(tài)及待機(jī)狀態(tài)之間進(jìn)行切換，從而達(dá)到節(jié)約用電以加長(zhǎng)電源內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)的待機(jī)時(shí)間。然而，現(xiàn)有電源中的電池管理系統(tǒng)并不能快速且明確地區(qū)分以上四種工作狀態(tài)，從而使其在休眠狀態(tài)和待機(jī)狀態(tài)下持續(xù)工作而對(duì)蓄電池電量造成浪費(fèi)，加大了電源的功耗。因此，現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)存在無(wú)法判斷負(fù)載的接入狀態(tài)且響應(yīng)速度慢 和功耗高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電池管理系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)所存在的無(wú)法判斷負(fù)載的接入狀態(tài)且響應(yīng)速度慢和功耗高的問(wèn)題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電池管理系統(tǒng)，與電池組連接，包括信息顯示與聲光報(bào)警模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、主控制器以及雙刀雙擲開關(guān)，所述雙刀雙擲開關(guān)的第一開關(guān)接點(diǎn)和第二開關(guān)接點(diǎn)分別接所述電池組的正電源端和負(fù)電源端，且第一常開接點(diǎn)和第二常開接點(diǎn)用于接入負(fù)載，所述電池管理系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、電源模塊700及負(fù)載檢測(cè)模塊；所述一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊中的每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述電池組中的一個(gè)或多個(gè)蓄電池中的每個(gè)蓄電池的正極和負(fù)極相連接，所述一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的輸出端分別與所述主控制器的一個(gè)或多個(gè)電壓采樣端連接，用于對(duì)每個(gè)蓄電池兩極電壓進(jìn)行采樣并相應(yīng)輸出一采樣電壓信號(hào)至所述主控制器；所述電流檢測(cè)模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述雙刀雙擲開關(guān)的第二開關(guān)接點(diǎn)和所述電池組的負(fù)電源端連接，輸出端接所述主控制器的電流檢測(cè)端，用于檢測(cè)所述電池組的充電電流和放電電流，并相應(yīng)輸出一電壓信號(hào)至所述主控制器；所述電源模塊的輸入端接所述電池組的正電源端，第一正電壓端同時(shí)與所述每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的正電壓端和所述電流檢測(cè)模塊的正電壓端相連接，第一負(fù)電壓端同時(shí)與所述每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的負(fù)電壓端和所述電流檢測(cè)模塊的負(fù)電壓端相連接，控制端接所述主控制器的電源控制端，用于為所述一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊及所述電流檢測(cè)模塊提供工作電壓；所述負(fù)載檢測(cè)模塊的輸入端和輸出端分別與所述雙刀雙擲開關(guān)的第二開關(guān)接點(diǎn)和所述主控制器的負(fù)載檢測(cè)端相連接，用于當(dāng)所述雙刀雙擲開關(guān)閉合且有負(fù)載接入所述雙刀雙擲開關(guān)時(shí)輸出一高電平，當(dāng)所述雙刀雙擲開關(guān)斷開或無(wú)負(fù)載接入所述雙刀雙擲開關(guān)時(shí)輸出一低電平；所述主控制器根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)模塊輸出的高電平或低電平開啟或關(guān)閉所述電源模塊。在本發(fā)明中，通過(guò)在電池管理系統(tǒng)中采用所述負(fù)載檢測(cè)模塊，能夠?qū)λ鲐?fù)載的接入狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果快速控制所述電源模塊的開啟或關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在無(wú)負(fù)載接入時(shí)使整個(gè)電池管理系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)以降低功耗并增長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，從而解決了現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)所存在的無(wú)法判斷負(fù)載的接入狀態(tài)且響應(yīng)速度慢和功耗高的問(wèn)題。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在電池管理系統(tǒng)中采用負(fù)載檢測(cè)模塊，能夠?qū)ω?fù)載的接入狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果快速控制電源模塊的開啟或關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在無(wú)負(fù)載接入時(shí)使整個(gè)電池管理系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)以降低功耗并增長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間。圖I示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下電池管理系統(tǒng)與電池組100連接，包括信息顯示與聲光報(bào)警模塊200、RS485通信模塊300、RS232通信模塊400、主控制器500以及雙刀雙擲開關(guān)K1，雙刀雙擲開關(guān)Kl的第一開關(guān)接點(diǎn)I和第二開關(guān)接點(diǎn)2分別接電池組100的正電源端+和負(fù)電源端_，且第一常開接點(diǎn)3和第二常開接點(diǎn)4用于接入負(fù)載，該電池管理系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊600、電源模塊700及負(fù)載檢測(cè)模塊800 ；一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊中的每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與電池組100中的一個(gè)或多個(gè)蓄電池中的每個(gè)蓄電池的正極和負(fù)極相連接,一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的輸出端分別與主控制器500的一個(gè)或多個(gè)電壓采樣端連接，用于對(duì)每個(gè)蓄電池兩極電壓進(jìn)行米樣并相應(yīng)輸出一米樣電壓信號(hào)至主控制器500 ；電流檢測(cè)模塊600的第一輸入端和第二輸入端分別與雙刀雙擲開關(guān)Kl的第二開關(guān)接點(diǎn)2和電池組100的負(fù)電源端-連接，輸出端接主控制器500的電流檢測(cè)端，用于檢測(cè)電池組100的充電電流和放電電流,并相應(yīng)輸出一電壓信號(hào)至主控制器500 ；電源模塊700的輸入端接電池組100的正電源端+，第一正電壓端同時(shí)與每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的正電壓端V+和電流檢測(cè)模塊600的正電壓端V+相連接，第一負(fù)電壓端同時(shí)與每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的負(fù)電壓端V-和電流檢測(cè)模塊600的負(fù)電壓端V-相連接，控制端接主控制器500的電源控制端DC_CTR，用于為一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊及電流檢測(cè)模塊600提供工作電壓；
負(fù)載檢測(cè)模塊800的輸入端和輸出端分別與雙刀雙擲開關(guān)Kl的第二開關(guān)接點(diǎn)2和主控制器500的負(fù)載檢測(cè)端LINT相連接，用于當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)Kl閉合且有負(fù)載接入雙刀雙擲開關(guān)Kl時(shí)輸出一高電平，當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)Kl斷開或無(wú)負(fù)載接入雙刀雙擲開關(guān)Kl時(shí)輸出一低電平；主控制器500根據(jù)負(fù)載檢測(cè)模塊800輸出的高電平或低電平開啟或關(guān)閉電源模塊700。其中，電池電壓檢測(cè)模塊的數(shù)量與電池組100中蓄電池的數(shù)量相同，即每個(gè)蓄電池均會(huì)與一電池電壓檢測(cè)模塊連接，當(dāng)電池組100中包括η個(gè)蓄電池(η個(gè)蓄電池串聯(lián)構(gòu)成電池組100)時(shí)，則上述電池管理系統(tǒng)包含η個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊(如圖I所示)，分別為電池電壓檢測(cè)模塊SI至Sn，η個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的電路結(jié)構(gòu)相同，且電池電壓檢測(cè)模塊SI至Sn的輸出端分別與主控制器500的電壓 檢測(cè)端VSl至VSn相連接，其中，η為正整數(shù)且不大于主控制器500的電壓檢測(cè)端數(shù)量；此外，電池組100的正電源端+作為電池組100充電時(shí)的電流輸入端和放電時(shí)的電流輸出端，電池組100的負(fù)電源端-接地。此外，電池組100中的蓄電池可為鋰電池、鋰聚合物電池、鎳氫電池等等。在本發(fā)明實(shí)施例中，信息顯示與聲光報(bào)警模塊200的電源端VDD和接地端GND分別接電源模塊700的第二正電壓端和第二負(fù)電壓端，數(shù)據(jù)端DATA接主控制器500的數(shù)據(jù)輸出端DATA，用于在電池組100處于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)時(shí)顯示電池組100的剩余電量，并在主控制器檢測(cè)到電池管理系統(tǒng)中出現(xiàn)故障(包括電池組100出現(xiàn)過(guò)度充放電的狀況)時(shí)會(huì)通過(guò)故障指示燈和報(bào)警聲音提示進(jìn)行聲光報(bào)警。RS485通信模塊300的電源端VDD和接地端GND分別接電源模塊700的第二正電壓端和第二負(fù)電壓端，數(shù)據(jù)接收端RXD和數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD分別接主控制器500的第一數(shù)據(jù)發(fā)送端TXDl和第一數(shù)據(jù)接收端RXD1，用于在電池組100與多個(gè)電池組并聯(lián)工作時(shí)，將整個(gè)電池管理系統(tǒng)的狀態(tài)信息通過(guò)總線傳輸至(外部)主機(jī)。RS232通信模塊400的數(shù)據(jù)接收端RXD和數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD分別接主控制器500的第二數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD2和第二數(shù)據(jù)接收端RXD2用于接收外部上位機(jī)所發(fā)出的控制指令并返回電池組100的狀態(tài)信息(包括電壓和電量信息)至該外部上位機(jī)，以便監(jiān)控人員實(shí)時(shí)掌握電池管理系統(tǒng)的工作狀況。主控制器500還用于接收到一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊所采樣的電池電壓信號(hào)及電流檢測(cè)模塊600所輸出的電量反饋信號(hào)后，分別向RS485通信模塊300和RS232通信模塊400輸出電池管理系統(tǒng)的狀態(tài)信息和電池組100的狀態(tài)信息。其中，主控制器500是型號(hào)為PIC24XX306的微處理器。此外，電池管理系統(tǒng)還包括穩(wěn)壓供電模塊1000，輸入端和輸出端分別與電池組100的正電源端+和主控制器500的電源端VCC相連接，用于為主控制器500提供工作電壓；充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊1100，連接于雙刀雙擲開關(guān)Kl的第二開關(guān)接點(diǎn)2和電池組100的負(fù)電源端-之間，且電源端接電源模塊700的第二正電壓端，電流輸入端和電流輸出端分別與雙刀雙擲開關(guān)Kl的第二開關(guān)接點(diǎn)2和電池組100的負(fù)電源端-連接，充電控制端和放電控制端分別與主控制器500的充電信號(hào)端CH和放電信號(hào)端DISCH連接，用于當(dāng)主控制器500檢測(cè)到電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)切斷從電池組100的正電源端+到負(fù)電源端-的電流回路，從而起到保護(hù)整個(gè)電池管理系統(tǒng)的作用。
圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊中每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)相同，則以電池電壓檢測(cè)模塊SI為例可說(shuō)明電池電壓檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)。電池電壓檢測(cè)模塊Si包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4及運(yùn)算放大器Ul ；電阻Rl的第一端和電阻R2的第一端分別為電池電壓檢測(cè)模塊SI的第一輸入端和第二輸入端，電阻Rl的第二端與電阻R3的第一端共接于運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，電阻R3的第二端接地，電阻R2的第二端與電阻R4的第一端共接于運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，電阻R4的第二端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端共接形成電池電壓檢測(cè)模塊SI的輸出端，運(yùn)算放大器Ul的正電源端和負(fù)電源端分別為電池電壓檢測(cè)模塊SI的正電壓端和負(fù)電壓端。作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，電流檢測(cè)模塊600包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9及運(yùn)算放大器U2 ；電阻R5的第一端與電阻R6的第一端共接形成電流檢測(cè)模塊600的第一輸入端，電阻R5的第二端與電阻R7的第一端共接形成電流檢測(cè)模塊600的第二輸入端，電阻R6的第二端與電阻R9的第一端共接于運(yùn)算放大器U2的同相輸入端，電阻R9的第二端接地，電阻R7的第二端與電阻R8的第一端共接于運(yùn)算放大器U2的反相輸入端，電阻R8的第二端與運(yùn)算放大器U2的輸出端共接形成電流檢測(cè)模塊600的輸出端，運(yùn)算放大器U2的正電源端和負(fù)電源端分別為電流檢測(cè)模塊600的正電壓端V+和負(fù)電壓端V-。作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，電源模塊700包括電阻R10、PNP型三極管Q1、電阻R11、NPN型三極管Q2、電阻R12.電阻R13及電壓轉(zhuǎn)換電路701 ；PNP型三極管Ql的發(fā)射極為電源模塊700的輸入端，電阻RlO連接于PNP型三極管Ql的發(fā)射極與基極之間，電阻Rll連接于PNP型三極管Ql的基極與NPN型三極管Q2的集電極之間，NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地，電阻R12的第一端接NPN型三極管Q2的基極，電阻R12的第二端為電源模塊700的控制端，電阻R13連接于NPN型三極管Q2的基極與發(fā)射極之間，電壓轉(zhuǎn)換電路701的輸入端Vin接PNP型三極管Ql的集電極，電壓轉(zhuǎn)換電路701的+5V輸出端Vl+和-5V輸出端Vl-分別為電源模塊700的第一正電壓端和第一負(fù)電壓端，電壓轉(zhuǎn)換電路701的+12V輸出端V2+和-12V輸出端V2-為電源模塊700的第二正電壓端和第二負(fù)電壓端，且電壓轉(zhuǎn)換電路701的-12V輸出端V2-接地。其中，電壓轉(zhuǎn)換電路701為常用的包含開關(guān)電源的直流電壓轉(zhuǎn)換電路，可將電池組100的輸出電壓轉(zhuǎn)換成+5V電壓和+12V電壓。作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，負(fù)載檢測(cè)模塊800包括二極管D1、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電容Cl及穩(wěn)壓二極管ZDl ；二極管Dl的陽(yáng)極為負(fù)載檢測(cè)模塊800的輸入端，電阻R14連接于二極管Dl的陰極與電阻R15的第一端之間，電阻R15的第二端、電阻R16的第一端及電容Cl的第一端共接于穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極，且穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極為負(fù)載檢測(cè)模塊800的輸出端，穩(wěn)壓二極管ZDl的陽(yáng)極、電阻R16的第二端及電容Cl的第二端共接于地。
作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，穩(wěn)壓供電模塊1000包括電阻R17、電容C2、穩(wěn)壓器U3及電容C3 ;電阻R17的第一端為穩(wěn)壓供電模塊1000的輸入端，電阻R17的第二端與電容Cl的第一端共接于穩(wěn)壓器U3的輸入端Vin，穩(wěn)壓器U3的輸出端Vout為穩(wěn)壓供電模塊1000的輸出端，電容C2的第二端、穩(wěn)壓器U3的接地端GND及電容C3的第二端共接于地。其中,穩(wěn)壓器U3是型號(hào)為HT7133的穩(wěn)壓芯片。作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊1100包括NMOS 管 Q3、NMOS 管 Q4 及 MOS 管驅(qū)動(dòng)電路 1101 ;NMOS管Q3的源極和NMOS管Q4的源極分別為充放電驅(qū)動(dòng)控 制模塊1100的電流輸入端和電流輸出端，NMOS管Q3的漏極接NMOS管Q4的漏極，NMOS管Q3的柵極和NMOS管Q4的柵極分別接MOS管驅(qū)動(dòng)電路1101的充電驅(qū)動(dòng)端OUTC和放電驅(qū)動(dòng)端0UTD，M0S管驅(qū)動(dòng)電路1101的充電指令端INTC和放電指令端INTD分別為充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊1100的充電控制端和放電控制端，MOS管驅(qū)動(dòng)電路1101的電壓端VDD為充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊1100的電源端。其中，MOS管驅(qū)動(dòng)電路1101為常用的包括NPN型三極管和PNP型三極管，且NPN型三極管的基極與PNP型三極管基極共接的MOS管驅(qū)動(dòng)電路。以下結(jié)合工作原理對(duì)上述電池管理系統(tǒng)做進(jìn)一步說(shuō)明當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)Kl斷開或無(wú)負(fù)載接入雙刀雙擲開關(guān)Kl的第一常開接點(diǎn)3和第二常開接點(diǎn)4時(shí)，二極管Dl的陽(yáng)極無(wú)法獲得電流，則穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極輸出電壓為0V，主控制器500隨之從其充電信號(hào)端CH和放電信號(hào)端DISCH均輸出低電平，所以無(wú)法使MOS管驅(qū)動(dòng)電路1101驅(qū)動(dòng)NMOS管Q3和NMOS管Q4導(dǎo)通，同時(shí)主控制器500還從其電源控制端DC_CTR輸出低電平使NPN型三極管Q2截止，進(jìn)而使PNP型三極管Ql截止，則電壓轉(zhuǎn)換電路701停止輸出+5V電壓和+12V電壓，于是整個(gè)電池管理系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而達(dá)到降低這個(gè)電池管理系統(tǒng)的休眠功耗的目的。當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)Kl閉合且負(fù)載接入雙刀雙擲開關(guān)Kl的第一常開接點(diǎn)3和第二常開接點(diǎn)4時(shí)，電池組100的正電源端+對(duì)負(fù)載放電，電流從二極管Dl的陽(yáng)極進(jìn)入，并通過(guò)電阻R14、電阻R15及電阻R16進(jìn)行分壓，由穩(wěn)壓二極管ZDl進(jìn)行穩(wěn)壓后，從穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極輸出一 3. 3V的高電平至主控制器500的負(fù)載檢測(cè)端LINT，則此時(shí)主控制器500啟動(dòng)并通過(guò)其的充電信號(hào)端CH和放電信號(hào)端DISCH輸出高電平使MOS管驅(qū)動(dòng)電路1101驅(qū)動(dòng)NMOS管Q3和NMOS管Q4導(dǎo)通，于是電池組100開2始向負(fù)載正常供電。當(dāng)電池組100向負(fù)載供電且其出現(xiàn)電量不足時(shí)，用戶可將電池組100的正電源端+和負(fù)電源端-分別接外部電源的電流輸出端和接地端以對(duì)電池組100進(jìn)行充電。如果電池組100發(fā)生過(guò)度充電情況時(shí)，電池電壓檢測(cè)模塊中的運(yùn)算放大器Ul會(huì)輸出一高電平至主控制器500，于是，主控制器500會(huì)從其充電信號(hào)端CH輸出低電平(放電信號(hào)端DISCH保持高電平輸出)，進(jìn)而使MOS管驅(qū)動(dòng)電路1101輸出低電平控制NMOS管Q3截止(NMOS管Q4依舊保持導(dǎo)通)，從而切斷從電池組100的正電源端+到負(fù)電源端-的電流回路，以避免電池組100因過(guò)度充電而遭到損壞并縮短壽命的現(xiàn)象發(fā)生。此時(shí)，由于在斷電前電阻R14和電阻R15還存在部分小電流，二極管Dl利用其反向截止的特性阻止該部分小電流回流，從而達(dá)到更好地保護(hù)電池組100的目的。如果電池組100出現(xiàn)過(guò)度放電情況時(shí)，電池電壓檢測(cè)模塊中的運(yùn)算放大器Ul會(huì)輸出一個(gè)低于主控制器500內(nèi)部的預(yù)設(shè)低電壓閾值的低電平，此時(shí)，主控制器500會(huì)從其放電信號(hào)端DISCH輸出低電平(充電信號(hào)端CH保持高電平輸出)，進(jìn)而使MOS管驅(qū)動(dòng)電路1101輸出低電平控制NMOS管Q4截止(NM0S管Q3依舊保持導(dǎo)通)，同樣可以切斷從電池組100的正電源端+到負(fù)電源端-的電流回路，以避免電池組100因過(guò)度放電而遭到損壞并縮短壽命的現(xiàn)象發(fā)生。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在電池管理系統(tǒng)中采用負(fù)載檢測(cè)模塊，能夠?qū)ω?fù)載的接入狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果快速控制電源模塊的開啟或關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在無(wú)負(fù)載接入時(shí)使整個(gè)電池管理系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)以降低功耗并增長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，從而解決了現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)所存在的無(wú)法判斷負(fù) 載的接入狀態(tài)且響應(yīng)速度慢和功耗高的問(wèn)題。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池管理系統(tǒng)，與電池組連接，包括信息顯示與聲光報(bào)警模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、主控制器以及雙刀雙擲開關(guān)，所述雙刀雙擲開關(guān)的第一開關(guān)接點(diǎn)和第二開關(guān)接點(diǎn)分別接所述電池組的正電源端和負(fù)電源端，且第一常開接點(diǎn)和第二常開接點(diǎn)用于接入負(fù)載，其特征在于，所述電池 管理系統(tǒng)還包括 一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、電源模塊及負(fù)載檢測(cè)模塊； 所述一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊中的每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述電池組中的一個(gè)或多個(gè)蓄電池中的每個(gè)蓄電池的正極和負(fù)極相連接，所述一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的輸出端分別與所述主控制器的一個(gè)或多個(gè)電壓采樣端連接，用于對(duì)每個(gè)蓄電池兩極電壓進(jìn)行采樣并相應(yīng)輸出一采樣電壓信號(hào)至所述主控制器； 所述電流檢測(cè)模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述雙刀雙擲開關(guān)的第二開關(guān)接點(diǎn)和所述電池組的負(fù)電源端連接，輸出端接所述主控制器的電流檢測(cè)端，用于檢測(cè)所述電池組的充電電流和放電電流，并相應(yīng)輸出一電壓信號(hào)至所述主控制器； 所述電源模塊的輸入端接所述電池組的正電源端+，第一正電壓端同時(shí)與所述每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的正電壓端和所述電流檢測(cè)模塊的正電壓端相連接，第一負(fù)電壓端同時(shí)與所述每個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊的負(fù)電壓端和所述電流檢測(cè)模塊的負(fù)電壓端相連接，控制端接所述主控制器的電源控制端，用于為所述一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊及所述電流檢測(cè)模塊提供工作電壓； 所述負(fù)載檢測(cè)模塊的輸入端和輸出端分別與所述雙刀雙擲開關(guān)的第二開關(guān)接點(diǎn)和所述主控制器的負(fù)載檢測(cè)端相連接，用于當(dāng)所述雙刀雙擲開關(guān)閉合且有負(fù)載接入所述雙刀雙擲開關(guān)時(shí)輸出一高電平，當(dāng)所述雙刀雙擲開關(guān)斷開或無(wú)負(fù)載接入所述雙刀雙擲開關(guān)時(shí)輸出一低電平； 所述主控制器根據(jù)所述負(fù)載檢測(cè)模塊輸出的高電平或低電平開啟或關(guān)閉所述電源模塊。
2.如權(quán)利要求I所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)還包括 穩(wěn)壓供電模塊，輸入端和輸出端分別與所述電池組的正電源端和所述主控制器的電源端相連接，用于為所述主控制器提供工作電壓； 充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊，連接于所述雙刀雙擲開關(guān)的第二開關(guān)接點(diǎn)和所述電池組的負(fù)電源端之間，且電源端接所述電源模塊的第二正電壓端，電流輸入端和電流輸出端分別與所述雙刀雙擲開關(guān)的第二開關(guān)接點(diǎn)和所述電池組的負(fù)電源端連接，充電控制端和放電控制端分別與所述主控制器的充電信號(hào)端和放電信號(hào)端連接，用于當(dāng)所述主控制器檢測(cè)到所述電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)切斷從所述電池組的正電源端到負(fù)電源端的電流回路。
3.如權(quán)利要求I所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)電池電壓檢測(cè)模塊中的電池電壓檢測(cè)模塊包括 電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4及運(yùn)算放大器Ul ； 所述電阻Rl的第一端和所述電阻R2的第一端分別為所述電池電壓檢測(cè)模塊的第一輸入端和第二輸入端，所述電阻Rl的第二端與所述電阻R3的第一端共接于所述運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，所述電阻R3的第二端接地，所述電阻R2的第二端與所述電阻R4的第一端共接于所述運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，所述電阻R4的第二端與所述運(yùn)算放大器Ul的輸出端共接形成所述電池電壓檢測(cè)模塊的輸出端，所述運(yùn)算放大器Ul的正電源端和負(fù)電源端分別為所述電池電壓檢測(cè)模塊的正電壓端和負(fù)電壓端。
4.如權(quán)利要求I所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電流檢測(cè)模塊包括 電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9及運(yùn)算放大器U2 ； 所述電阻R5的第一端與所述電阻R6的第一端共接形成所述電流檢測(cè)模塊的第一輸入端，所述電阻R5的第二端與所述電阻R7的第一端共接形成所述電流檢測(cè)模塊的第二輸入端，所述電阻R6的第二端與所述電阻R9的第一端共接于所述運(yùn)算放大器U2的同相輸入端，所述電阻R9的第二端接地，所述電阻R7的第二端與所述電阻R8的第一端共接于所述運(yùn)算放大器U2的反相輸入端，所述電阻R8的第二端與所述運(yùn)算放大器U2的輸出端共接形成所述電流檢測(cè)模塊的輸出端，所述運(yùn)算放大器U2的正電源端和負(fù)電源端分別為所述電流檢測(cè)模塊的正電壓端和負(fù)電壓端。
5.如權(quán)利要求I所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊包括 電阻R10、PNP型三極管Ql、電阻RlUNPN型三極管Q2、電阻Rl2.電阻Rl3及電壓轉(zhuǎn)換電路； 所述PNP型三極管Ql的發(fā)射極為所述電源模塊的輸入端，所述電阻RlO連接于所述PNP型三極管Ql的發(fā)射極與基極之間，所述電阻Rll連接于所述PNP型三極管Ql的基極與所述NPN型三極管Q2的集電極之間，所述NPN型三極管Q2的發(fā)射極接地，所述電阻R12的第一端接所述NPN型三極管Q2的基極，所述電阻R12的第二端為所述電源模塊的控制端，所述電阻R13連接于所述NPN型三極管Q2的基極與發(fā)射極之間，所述電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端接所述PNP型三極管Ql的集電極，所述電壓轉(zhuǎn)換電路的+5V輸出端和-5V輸出端分別為所述電源模塊的第一正電壓端和第一負(fù)電壓端，所述電壓轉(zhuǎn)換電路的+12V輸出端和-12V輸出端為所述電源模塊的第二正電壓端和第二負(fù)電壓端，且所述電壓轉(zhuǎn)換電路的-12V輸出端接地。
6.如權(quán)利要求I所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載檢測(cè)模塊包括 二極管D1、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電容Cl及穩(wěn)壓二極管ZDl ； 所述二極管Dl的陽(yáng)極為所述負(fù)載檢測(cè)模塊的輸入端，所述電阻R14連接于所述二極管Dl的陰極與所述電阻R15的第一端之間，所述電阻R15的第二端、所述電阻R16的第一端及所述電容Cl的第一端共接于所述穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極，且所述穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極為所述負(fù)載檢測(cè)模塊的輸出端，所述穩(wěn)壓二極管ZDl的陽(yáng)極、所述電阻R16的第二端及所述電容Cl的第二端共接于地。
7.如權(quán)利要求2所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)壓供電模塊包括 電阻Rl7、電容C2、穩(wěn)壓器及電容C3 ； 所述電阻R17的第一端為所述穩(wěn)壓供電模塊的輸入端，所述電阻R17的第二端與所述電容Cl的第一端共接于所述穩(wěn)壓器的輸入端，所述穩(wěn)壓器的輸出端為所述穩(wěn)壓供電模塊的輸出端，所述電容C2的第二端、所述穩(wěn)壓器的接地端及所述電容C3的第二端共接于地。
8.如權(quán)利要求2所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊包括 NMOS管Q3、NMOS管Q4及MOS管驅(qū)動(dòng)電路； 所述匪OS管Q3的源極和所述NMOS管Q4的源極分別為所述充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊的電流輸入端和電流輸出端，所述NMOS管Q3的漏極接所述NMOS管Q4的漏極，所述NMOS管Q3的柵極和所述NMOS管Q4的柵極分別接所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路的充電驅(qū)動(dòng)端和放電驅(qū)動(dòng)端，所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路的充電指令端和放電指令端分別為所述充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊的充電控制端 和放電控制端，所述MOS管驅(qū)動(dòng)電路的電壓端為所述充放電驅(qū)動(dòng)控制模塊的電源端。
全文摘要
本發(fā)明適用于電池控制技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種電池管理系統(tǒng)。在本發(fā)明中，通過(guò)在電池管理系統(tǒng)中采用負(fù)載檢測(cè)模塊，能夠?qū)ω?fù)載的接入狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果快速控制電源模塊的開啟或關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在無(wú)負(fù)載接入時(shí)使整個(gè)電池管理系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)以降低功耗并增長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，從而解決了現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)所存在的無(wú)法判斷負(fù)載的接入狀態(tài)且響應(yīng)速度慢和功耗高的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102882244SQ20121020468
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者張彩輝, 齊建家, 巨祥生 申請(qǐng)人:深圳桑達(dá)國(guó)際電子器件有限公司