一种动力锂电池管理系统的制作方法

本实用新型涉及电池管理技术领域，具体为一种动力锂电池管理系统。

背景技术：

电池管理系统，电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

中国专利公开号为“CN103928958A”提供的一种锂电池充放电管理电路及锂电池管理系统，包括锂电池、控制模块、主开关模块、限流开关模块、采样电阻以及短路检测模块；其中，主开关模块与限流开关模块共接于容性负载的输出端，容性负载的输入端连接锂电池的正极；主开关模块、限流开关模块以及短路检测模块共接于采样电阻的第一端，采样电阻的第二端连接锂电池的负极；控制模块还连接主开关模块、限流开关模块、锂电池以及短路检测模块，进行检测或控制。现有技术中，锂电池管理系统多用于锂电池组，但是在锂电池组发生损坏时，多由于单节锂电池短路造成串联组断路，此时断开整个锂电池组放电电路是不必要的，同时对电动汽车的继续使用和后期维护造成很大的不便。

中国专利公开号为“CN102916456A”提供的一种锂电池充放电管理系统，锂电池为单节锂电池，所述系统包括锂电池充放电管理模块、锂电池电压过放保护模块、锂电池放电过流保护模块及升压模块。此申请提供的锂电池充放电管理系统及方法，实现了单节锂电池的应用管理，克服了现有技术中多节锂电池串联造成各锂电池之间的差异性。上述申请还应考虑电池在不同的工作温度下，其输入和输出功率是有一定限制的，同时，电动汽车所使用的电动机的额定电压和功率是不一致的，单节电池升压输出不一定能满足电动机的使用要求，还需调节多个此申请中的升压模块，带来了一定的不便，同时每个锂电池都进行升压，增大了能量的损耗，降低了电池组的续航能力，本实用新型提供的一种动力锂电池管理系统能同时能管理单节锂电池和电池组。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动力锂电池管理系统，以解决上述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：

一种动力锂电池管理系统，包括:

锂电池组，其由若干个锂电池组成；

子管理系统，其与单个所述锂电池电性连接，用于监控锂电池的工作状态，其包括：用于检测锂电池放电电流大小的电流检测子模块；用于检测锂电池放电电压大小的电压检测子模块；用于使锂电池输出电压稳定的电池稳压器；用于断开锂电池充放电回路的断路控制器以及用于调节锂电池工作温度的温度调节模块；

主管理系统，其与子管理系统电性连接，用于接收子管理系统的检测信息，并管理锂电池组的工作状态，其包括：

电压监控模块，其用于设定锂电池最低放电电压阈值，并在锂电池放电电压低于最低放电电压阈值时控制断路控制器断开电路，所述电压监控模块还设有额定电压检测模块，所述额定电压检测模块与电动机电性连接，用于检测电动机的工作的额定电压；

电流检测模块，其与锂电池组串联，用于检测锂电池组放电电流大小和设定锂电池最高放电电流阈值，并在锂电池放电电流高于最高放电电流阈值时控制断路控制器断开电路；

温度检测模块，其用于检测锂电池组内外的温度；以及

主稳压器，其与主管理系统电性连接，用于使锂电池组的输出电压稳定为电动机的额定电压。

优选的，所述温度检测模块包括设置在锂电池组内部和外部的温度检测仪，所述温度调节模块包括加热模块和散热模块，所述加热模块采用电热膜，所述电热膜安装在锂电池下端，所述散热模块采用冷却液，所述锂电池之间设有冷却液管，所述冷却液在冷却液管内循环流通。

优选的，所述锂电池组电性连接有充电继电器，所述充电继电器与充电机连接，所述电动机电性相连有放电继电器。

优选的，所述电池稳压器采用TPS61230升压转换器，所述主稳压器采用LT8302稳压器。

优选的，所述电流检测模块采用霍尔电流传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型子管理系统对单节锂电池工作状态进行管理，主管理系统对电池组进行管理，实现了单节锂电池和电池组的多层次管理，温度调节模块使电池维持在适宜的工作温度，降低了温度对电池性能的影响；电流检测子模块和电压检测子模块检测单节锂电池的放电电流和放电电压，当放电电流过大时通过断路控制器断开单个锂电池的放电回路，无需断开整个锂电池组的放电回路，使用更加方便可靠，当某个电池放电电压小于正常放电电压时，通过电池稳压器使输出电压达到电池正常工作要求的电压值，克服了各锂电池之间的差异性。电压监控模块根据检测到的电动机的工作的额定电压控制主稳压器，主稳压器使锂电池组的输出电压升压稳压为电动机的额定电压，提供稳定且适合的电压值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的子管理系统结构示意图；

图3为本实用新型的主管理系统结构示意图；

图4为本实用新型的温度调节模块结构示意图；

图5为本实用新型的主稳压器电路图；

图6为本实用新型的电池稳压器电路图。

图中：1锂电池，2冷却液管和3电热膜。

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1-6，本实用新型提供一种技术方案：

一种动力锂电池管理系统，包括锂电池组、子管理系统和主管理系统。

锂电池组，其由若干个锂电池1组成，该锂电池采用电子产品中常用的18650型锂离子电池，其标称电压为3.7V。

子管理系统，其与单个锂电池1电性连接，用于监控锂电池1的工作状态。子管理系统包括电流检测子模块、电压检测子模块、电池稳压器、断路控制器和温度调节模块。电流检测子模块与锂电池1检测锂电池1放电电流大小；电压检测子模块与锂电池1并联检测锂电池1放电电压大小；电池稳压器用于使锂电池1输出电压稳定；断路控制器用于断开锂电池1充放电回路；温度调节模块用于调节锂电池1工作温度。

主管理系统，其与子管理系统电性连接，用于接收子管理系统的检测信息，并管理锂电池组的工作状态，其包括电压监控模块、电流检测模块、温度检测模块和主稳压器。

电压监控模块用于设定锂电池1最低放电电压阈值，本实施例中设定为3.2V，并在锂电池1放电电压低于最低放电电压阈值时控制断路控制器断开电路，防止电池过放损坏电池、降低电池寿命。电压监控模块还设有额定电压检测模块，额定电压检测模块与电动机电性连接，用于检测电动机的工作的额定电压，由于现有的电动汽车使用的电动机并不一致，额定电压检测模块自动检验电动机的额定电压，将数据传输给主稳压器，主稳压器自动调节输出电压至额定电压，减小了设定的时间。电流检测模块采用霍尔电流传感器，其与锂电池组串联，用于检测锂电池组放电电流大小和设定锂电池1最高放电电流阈值，当检测到锂电池组放电电流超过最高放电电流阈值时，启动电流检测子模块检测锂电池1的放电电流，检测出某个锂电池1电流过高时通过子管理系统控制断路控制器断开电路，减小单个电池对整个电池组的影响。

温度检测模块，其用于检测锂电池组内外的温度，电池在不同的工作温度下，其输入和输出功率是有一定限制的，则需要控制电池在最适合的工作温度。温度检测模块包括设置在锂电池组内部和外部的温度检测仪，如图4所示，温度调节模块包括加热模块和散热模块，加热模块采用电热膜3，电热膜安装在锂电池1下端，可单独调节锂电池1的温度。散热模块采用冷却液，锂电池1之间设有冷却液管2，冷却液在冷却液管2内循环流通，降低锂电池内的整体温度。

子管理系统对单节锂电池1工作状态进行管理，主管理系统对电池组进行管理，实现了单节锂电池1和电池组的多层次管理，温度调节模块使电池组维持在适宜的工作温度，降低了温度对电池性能的影响；电流检测子模块和电压检测子模块检测单节锂电池1的放电电流和放电电压，当放电电流过大时通过断路控制器断开单个锂电池1的放电回路，无需断开整个锂电池组的放电回路，使用更加方便可靠，当某个电池放电电压小于正常放电电压时，通过电池稳压器使输出电压达到电池正常工作要求的电压值，克服了各锂电池之间的差异性。电压监控模块根据检测到的电动机的工作的额定电压控制主稳压器，主稳压器使锂电池组的输出电压升压稳压为电动机的额定电压，提供稳定且适合的电压值。

锂电池组电性连接有充电继电器，充电继电器与充电机连接，电动机电性相连有放电继电器，当电压监控模块和电流检测模块检测到过充或者过放的状态时，会关断充电继电器或放电继电器，防止锂电池组因受到过充电和过放电而损坏。

如图5和图6所示，电池稳压器采用TPS61230升压转换器，随着锂电池1的放电，锂电池1的电压也随之下降，同时由于锂电池1之间的差异性，会导致锂电池1之间的放电不均衡，本实施例中锂电池1最低放电电压阈值设定为3.2V，本实施例中TPS61230升压转换器能将输入电压3V～5V升压到5V，满足锂电池1的放电曲线。主稳压器采用LT8302稳压器，实施例中主稳压器能将4V～42V输入转换为48V输出，即使若干个锂电池1发生故障，断路控制器断开其通电回路，也能满足电动机正常工作电压。

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。