一种锂电动自行车电池管理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锂电动自行车电池管理装置，包括均衡管理模块、数据采集模块、安全保护模块、锂电池组、电量计算及显示模块以及微控制单元；所述的均衡管理模块、数据采集模块、安全保护模块的信号输出端分别与微控制单元连接；微控制单元的信号输出端与电量计算及显示模块连接；数据采集模块的信号输入端接锂电池组。本实用新型将锂电动自行车中的锂电池剩余电量显示出来，通过显示仪表就可以显示出剩余电量的百分比，从而让用户及时了解电量信息，完全掌握锂电池的用电状态，提高电池的利用率。
【专利说明】
一种锂电动自行车电池管理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电池管理装置，具体涉及一种锂电动自行车电池管理装置。
【背景技术】
[0002]目前电池管理系统广泛应用于电动汽车、混合动力汽车等大型车载电池上，对于电动自行车，考虑到其成本及人们的消费水平，其车载电池尚未安装电池管理系统，这对于铅酸电池及镍氢电池来说还可以，但随着锂电池电动自行车的普及，针对锂电池的特殊性，充放电不当如过电压、过温度、过电流等将损坏电池，造成锂电池的不可修复，严重时还会发生安全事故。另外现有的市场锂电池都是采用电压型显示，存在电池电压没有负载时虚高，导致用户骑行后才发现电量不足，因此电池管理系统应该发展成为锂电池电动自行车的一部分，是锂电动自行车的安全保障。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的不足，提出了一种锂电动自行车电池管理装置。
[0004]本发明一种锂电动自行车电池管理装置，包括均衡管理模块、数据采集模块、安全保护模块、锂电池组、电量计算及显示模块以及微控制单元。
[0005]均衡管理模块、数据采集模块、安全保护模块的信号输出端分别与微控制单元连接;微控制单元的信号输出端与电量计算及显示模块连接;数据采集模块的信号输入端接锂电池组；
[0006]所述均衡管理模块包括当检测出串联电池组中单体电池之间的电量的不一致性过大时，此时均衡电路发挥作用，将各个单体电池的电量尽量保持在一致。在电池组重新运行前，均衡管理模块基本上能让单体电池电量之间的不一致性减到最小，防止单体电池的过充和过放，从而能延长整个电池组的使用寿命。
[0007]所述安全保护模块当锂电池组出现过电压、过电流、过温度及异常短路现象时单片机通过I/O口切断MOS管，禁止电池充放电。当各项信息恢复正常后，继续充放电，实现对电池组充放电的保护。
[0008]所述数据采集模块包括单体电池的电压、电池组的电压、电流和温度的采集。
[0009]所述电量计算及显示模块是指通过系统测量出的锂电池电压、电流和温度等参数来计算出电池的剩余电量，并通过显示仪表显示出来。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本实用新型将锂电动自行车中的锂电池剩余电量显示出来，通过显示仪表就可以显示出剩余电量的百分比，从而让用户及时了解电量信息，完全掌握锂电池的用电状态，提高电池的利用率。
【附图说明】
[0011 ]图1为一种锂电动自行车电池管理装置结构图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合结构图和具体操作实施对本实用新型作进一步说明，以帮助相关领域的科研工作者对本发明的思想有一个更加深刻的理解。
[0013]参照图1所示，一种锂电动自行车电池管理装置，包括均衡管理模块4、数据采集模块2、安全保护模块3、锂电池组6、电量计算及显示模块5以及微控制单元I。
[0014]均衡管理模块4、数据采集模块2、安全保护模块3的信号输出端分别与微控制单元I连接;微控制单元I的信号输出端与电量计算及显示模块5连接;数据采集模块2的信号输入端接锂电池组6;
[0015]其中所述微控制单元I指微控制器，是整个控制系统的核心部分。
[0016]所述数据采集模块2主要实现所述锂电动自行车电池管理装置对单体锂电池和整个锂电池组的电流采集、电压采集和温度采集。
[0017]所述安全保护模块3主要实现所述锂电动自行车电池管理装置对锂电池的过温度、过电压和过电流的保护。
[0018]所述均衡充电模块4包含芯片BQ76940的均衡电路组成，是微处理单元I实现锂电池组均衡充放电的保证。
[0019]所述电量计算及显示模块5采用芯片BQ78350来计算电池的剩余电量;通过所述数据采集模块2采集的电压、电流和温度等参数来计算电池剩余电量。并且BQ78350提供了用于报告容量的选配LED或LCD显示屏配置。优选地，本实用新型选择LCD显示屏来显示计算后的电池电量。
[0020]所述锂电池组6包含10-15个单体锂电池，适用于锂电动自行车。
[0021 ]综上，电池管理芯片负责完成锂电池数据采集模块的功能，它先采集所需被测锂电池的电压、电流以及温度的信号参数，然后按照原先已经设定好的算法计算出被测锂电池的电量，通过总线与单片机部分进行数据交换，最终通过驱动控制电路来控制LCD显示部分输出锂电池的电量信息给用户，从而让用户及时了解电量信息，完全掌握锂电池的用电状态，提高电池利用率，并保证锂电动自行车的安全行驶。
【主权项】
1.一种锂电动自行车电池管理装置，包括均衡管理模块、数据采集模块、安全保护模块、锂电池组、电量计算及显示模块以及微控制单元； 其特征在于:所述的均衡管理模块、数据采集模块、安全保护模块的信号输出端分别与微控制单元连接;微控制单元的信号输出端与电量计算及显示模块连接;数据采集模块的信号输入端接锂电池组。2.根据权利要求1所述的一种锂电动自行车电池管理装置，其特征在于:所述均衡管理模块包括当检测出串联电池组中单体电池之间的电量的不一致性过大时，此时均衡电路发挥作用，将各个单体电池的电量尽量保持在一致;在电池组重新运行前，均衡管理模块基本上能让单体电池电量之间的不一致性减到最小，防止单体电池的过充和过放。3.根据权利要求1所述的一种锂电动自行车电池管理装置，其特征在于:所述安全保护模块当锂电池组出现过电压、过电流、过温度及异常短路现象时单片机通过I/O 口切断MOS管，禁止电池充放电；当各项信息恢复正常后，继续充放电，实现对电池组充放电的保护。4.根据权利要求1所述的一种锂电动自行车电池管理装置，其特征在于:所述数据采集模块包括单体电池的电压、电池组的电压、电流和温度的采集。5.根据权利要求1所述的一种锂电动自行车电池管理装置，其特征在于:所述电量计算及显示模块是指通过系统测量出的锂电池电压、电流和温度来计算出电池的剩余电量，并通过显示仪表显示出来。
【文档编号】H01M10/48GK205583761SQ201620339343
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】卢帅, 赵进慧
【申请人】中国计量大学