本實(shí)用新型涉及鋰電池保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,尤其涉及一種鋰電池保護(hù)板。
背景技術(shù):
鋰電池組由于具有體積小、質(zhì)量輕、電壓高、功率大、自放電少以及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),使其逐漸成為動(dòng)力電池的主流。但由于鋰電池組的內(nèi)部能量密度高,在過度充電狀態(tài)下,內(nèi)部熱量積聚過多有可能損傷電池性能和使用壽命。因此,鋰電池組必須配用設(shè)計(jì)優(yōu)良的保護(hù)電路,以保證其在過度充、放電狀態(tài)下的安全性,并防止其性能劣化。
現(xiàn)有的鋰電池保護(hù)用集成電路大多采用純模擬電路。但是純模擬電路的生產(chǎn)工藝比硬件復(fù)雜,軟件的可靠性不高,使用不穩(wěn)定。并且,現(xiàn)有的鋰電池組保護(hù)方案中都沒有考慮鋰電池組的電池信息的資源共享,不利于鋰電池組的大數(shù)據(jù)收集和接入物聯(lián)網(wǎng)。此外,現(xiàn)有的鋰電池保護(hù)板在校驗(yàn)測(cè)試時(shí)需要人工進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試,測(cè)試效率高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型公開了一種鋰電池保護(hù)板,提供了一種能夠?qū)崟r(shí)管理鋰電池的運(yùn)行的鋰電池保護(hù)板,同時(shí)能夠快捷實(shí)時(shí)校驗(yàn)保護(hù)電路。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種鋰電池保護(hù)板,包括采樣模塊、主控電路、測(cè)試模塊、PC端及用于給各模塊供電的供電電路,所述采樣模塊及測(cè)試模塊均與所述主控電路電性連接,所述PC端與所述測(cè)試模塊電性連接,其中,所述采樣模塊由電壓采樣電路、電流采樣電路及溫度采樣電路,電壓采樣電路與所述主控電路電性連接,用于采集鋰電池的端電壓,電流采集電路與所述主控電路電性連接,用于采集鋰電池的回路電流,溫度采樣電路與所述主控電路電性連接,用于采集鋰電池電芯表面的溫度;
所述主控電路包括過充電電壓比較模塊、過放電電壓比較模塊及基準(zhǔn)電壓源,所述基準(zhǔn)電壓源分別為所述過充電電壓比較模塊和過放電電壓比較模塊提供供比較的基準(zhǔn)電壓;所述主控電路還連接有充電控制電路、放電控制電路及均衡電路;
所述測(cè)試模塊電性連接有可編程萬用表及可編程電源,所述測(cè)試模塊包括電源控制、單片機(jī)及繼電器板;
所述PC端包括數(shù)據(jù)采集卡、RS232接口及GPIB接口,所述數(shù)據(jù)采集卡與所述繼電器板電性聯(lián)接。
所述單片機(jī)為MC9S08AW60a。
所述可編程萬用電表選用Agilent34401a型號(hào),所述可編程電源選用AgilentE3642a型號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:
本實(shí)用新型鋰電池保護(hù)板能通過采集模塊實(shí)時(shí)采樣各個(gè)鋰電池的電池信息數(shù)據(jù),方便用戶對(duì)鋰電池的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)多途徑的管理;電池保護(hù)板上設(shè)有測(cè)試模塊,能夠?qū)崟r(shí)快捷地對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行校驗(yàn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、采樣模塊;2、主控電路;3、測(cè)試模塊;4、PC端。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
一種鋰電池保護(hù)板,包括采樣模塊1、主控電路2、測(cè)試模塊3、PC端4及用于給各模塊供電的供電電路,所述采樣模塊1及測(cè)試模塊3均與所述主控電路2電性連接,所述PC端4與所述測(cè)試模塊3電性連接,其中,所述采樣模塊1由電壓采樣電路、電流采樣電路及溫度采樣電路,電壓采樣電路與所述主控電路2電性連接,用于采集鋰電池的端電壓,電流采集電路與所述主控電路2電性連接,用于采集鋰電池的回路電流,溫度采樣電路與所述主控電路2電性連接,用于采集鋰電池電芯表面的溫度;
所述主控電路包括過充電電壓比較模塊、過放電電壓比較模塊及基準(zhǔn)電壓源,所述基準(zhǔn)電壓源分別為所述過充電電壓比較模塊和過放電電壓比較模塊提供供比較的基準(zhǔn)電壓;所述主控電路還連接有充電控制電路、放電控制電路及均衡電路;
所述測(cè)試模塊電性連接有可編程萬用表及可編程電源,所述測(cè)試模塊包括電源控制、單片機(jī)及繼電器板;
所述PC端包括數(shù)據(jù)采集卡、RS232接口及GPIB接口,所述數(shù)據(jù)采集卡與所述繼電器板電性聯(lián)接。
所述單片機(jī)為MC9S08AW60a。
所述可編程萬用電表選用Agilent34401a型號(hào),所述可編程電源選用AgilentE3642a型號(hào)。
實(shí)施例:
一種鋰電池保護(hù)板,包括采樣模塊1、主控電路2、測(cè)試模塊3、PC端4及用于給各模塊供電的供電電路,采樣模塊1及測(cè)試模塊3均與主控電路2電性連接,PC端4與測(cè)試模塊3電性連接,其中,采樣模塊1由電壓采樣電路、電流采樣電路及溫度采樣電路,電壓采樣電路與所述主控電路2電性連接,用于采集鋰電池的端電壓,電流采集電路與所述主控電路2電性連接,用于采集鋰電池的回路電流,溫度采樣電路與主控電路2電性連接,用于采集鋰電池電芯表面的溫度;
主控電路包括過充電電壓比較模塊、過放電電壓比較模塊及基準(zhǔn)電壓源,基準(zhǔn)電壓源分別為過充電電壓比較模塊和過放電電壓比較模塊提供供比較的基準(zhǔn)電壓;主控電路還連接有充電控制電路、放電控制電路及均衡電路;
測(cè)試模塊電性連接有可編程萬用表及可編程電源,測(cè)試模塊包括電源控制、單片機(jī)及繼電器板;
PC端包括數(shù)據(jù)采集卡、RS232接口及GPIB接口,數(shù)據(jù)采集卡與所述繼電器板電性聯(lián)接。單片機(jī)為MC9S08AW60a。可編程萬用電表選用Agilent34401a型號(hào),可編程電源選用AgilentE3642a型號(hào)。
如說明書附圖圖1所示,主控電路的主要作用在于根據(jù)編制的程序、算法,實(shí)現(xiàn)電池充放電的管理,保證電池正常運(yùn)行,防止過充、過放、過流、短路等異常現(xiàn)象發(fā)生。而充電控制電路和放電控制電路的主要作用在于負(fù)責(zé)開啟/關(guān)斷充、放電回路,從而達(dá)到充放電保護(hù)的功能。主控電路能實(shí)時(shí)采樣各單體電池電壓、電芯表面溫度、回路電流,以將采樣值與保護(hù)值作比較,判別是否對(duì)充放電回路實(shí)行切斷或恢復(fù)。
測(cè)試模塊將PC端的RS232協(xié)議變成SMBus通信協(xié)議,以達(dá)到和目標(biāo)板通信的目的,可編程電源采用了Agilent的E3642A,它可以提供0V到8V/5A或20V/2.5A范圍內(nèi)的可編程電壓輸出,用來給目標(biāo)板提供穩(wěn)定的電壓,該儀器具有GPIB/RS232端口,PC機(jī)可以通過自身的GPIB/RS232電纜線對(duì)其進(jìn)行通信控制。可編程萬用表亦采用了Agilent的E34401A,它主要用于Li-ion PCM微電阻的測(cè)量,一般是控制充放電用的N-FET的導(dǎo)通內(nèi)阻Rdson,阻值往往在10mΩ~30mΩ之間,一般測(cè)電阻儀表很難滿足這個(gè)測(cè)試要求,所以這個(gè)設(shè)備采用了準(zhǔn)確性比較高的四線制測(cè)電阻法,將測(cè)得電壓、電流等信息通過GPIB/RS232端口進(jìn)行通信,不需要移動(dòng)表筆,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
鋰電池保護(hù)板中的測(cè)試模塊能夠快捷有效地對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行校驗(yàn)測(cè)試,是以前人工手動(dòng)測(cè)試效率的十倍以上,能夠更為有效的對(duì)鋰電池運(yùn)行實(shí)現(xiàn)管理。
本實(shí)用新型鋰電池保護(hù)板能通過采集模塊實(shí)時(shí)采樣各個(gè)鋰電池的電池信息數(shù)據(jù),方便用戶對(duì)鋰電池的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)多途徑的管理;電池保護(hù)板上設(shè)有測(cè)試模塊,能夠?qū)崟r(shí)快捷地對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行校驗(yàn)。
綜上所述,僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非用來限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍,凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾,均應(yīng)包括于本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。