一种电池管理系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池管理系统。


背景技术：

2.随着农用无人机的逐渐兴起，无人机对动力的需求也逐日提高。而动力的提升则意味着电池组中电池数量的增多，而由于技术及产品结构的限制，目前针对无人机的多电池管理方案还不是很多。
3.目前针对无人机中多电池串联而成电池组的管理，常通过无人机微处理器对电池组中各电池进行独立管理，获取各电池对应的电流、电压及温度等信息，进而确定各电池电量并对不同电池的充放电进行调整。
4.然而，现有管理技术中并未将电池组中各电池作为一个整体，单独控制所需计算量较大且误差较多，增加了多电池电池组管理的复杂度，难以实现灵活和高精度的电池管理。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种电池管理系统，以实现对多电池串联电池组的高精度管理，使得电池组电量精度能够满足无人机安全要求，提升了电池管理的灵活性，降低了管理复杂度。
6.本实用新型实施例提供了一种电池管理系统，包括：电池组，电量计量装置和微处理器；
7.电量计量装置，分别与电池组和微处理器连接，用于检测电池组的电压、电流及温度信息，确定电池组的电池电量，并将电池电量传递给微处理器；
8.微处理器，用于根据电池电量生成用于电池管理的第一控制信号；
9.电池组至少包括两节串联的电池，还与微处理器连接，用于向电量计量装置及微处理器供电。
10.进一步地，电量计量装置包括：电流电压采样模块，第一温度传感器和电量计量芯片；
11.电流电压采样模块，与电量计量芯片的引脚连接，用于获取电池组的采样电压和采样电流，并将采样电压和采样电流发送至电量计量芯片；
12.第一温度传感器，设置于电池组内理论平均温度处，第一温度传感器的输出端与电量计量芯片的引脚连接，用于采集电池组内的平均温度，并将平均温度发送至电量计量芯片；
13.电量计量芯片，与电流电压采样模块、第一温度传感器和微处理器分别通过不同引脚连接，用于根据接收到的采样电压、采样电流和平均温度确定电池组的电池电量，并将电池电量传递给微处理器；
14.其中，电量计量芯片为单电池电量计量芯片。
15.进一步地，电流电压采样模块包括：
16.电流检测电阻和分压电阻，其中：
17.分压电阻并联连接于电池组的两端，用于获取采样电压，采样电压为电池组的输出电压与电池组中电池数量的比值；
18.电流检测电阻直接串联于主回路，与电池组的一端串联连接，用于获取采样电流，采样电流为流经电池组的电流，主回路为输出正极、电池组正极、电池组负极与输出负极连接形成的回路。
19.进一步地，微处理器具体用于：
20.若电池电量小于预设第一电量阈值，将生成的预充电信号确定为第一控制信号；
21.若电池电量大于或等于预设第一电量阈值且小于预设第二电量阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第一控制信号；
22.若电池电量大于或等于预设第二电量阈值且小于预设第三电量阈值，将生成的预放电信号确定为第一控制信号；
23.若电池电量大于或等于预设第三电量阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第一控制信号。
24.进一步地，电池管理系统还包括：模拟前端装置；
25.模拟前端装置，分别与电池组和微处理器连接，用于检测电池组中各电池的电压、电流以及电池组中的最高温度，根据各电压、各电流及最高温度生成用于电池管理的第二控制信号，并将各电压、各电流及最高温度传递给微处理器；
26.相应的，微处理器，还用于根据各电压、各电流及各最高温度生成用于电池管理的第三控制信号。
27.进一步地，模拟前端装置包括：第二温度传感器和模拟前端芯片；
28.第二温度传感器，设置于电池组内理论最高温度处，第二温度传感器的输出端与模拟前端芯片的引脚连接，用于采集电池组内的最高温度，并将最高温度发送至模拟前端芯片；
29.模拟前端芯片，与第二温度传感器、微处理器以及电池组中各电池的正极端分别通过不同引脚连接，用于根据接收的最高温度，以及获取的电池组中各电池的电压、电流生成用于电池管理的第二控制信号，并将各电压、各电流及最高温度传递给微处理器。
30.进一步地，模拟前端芯片具体用于：
31.若各电流均小于预设第一电流阈值且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的预充电信号确定为第二控制信号；
32.若各电流均大于或等于预设第一电流阈值并小于预设第二电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第二控制信号；
33.若各电流均大于或等于预设第二电流阈值并小于预设第三电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的预放电信号确定为第二控制信号；
34.若任一电流大于或等于预设第三电流阈值，或最高温度大于或等于预设第一温度阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第二控制信号；
35.若任意两个电压间的差值大于预设电压差值，将生成的均衡开启信号确定为第二控制信号。
36.进一步地，微处理器，还用于：
37.若各电压均小于预设第一电压阈值，各电流均小于预设第四电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的预充电信号确定为第三控制信号；
38.若各电压均大于或等于预设第一电压阈值并小于预设第二电压阈值，各电流均大于或等于预设第四电流阈值并小于预设第五电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第三控制信号；
39.若各电压均大于或等于预设第二电压阈值并小于预设第三电压阈值，各电流均大于或等于预设第五电流阈值并小于预设第六电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的预放电信号确定为第三控制信号；
40.若任一电压大于或等于预设第三电压阈值，任一电流大于或等于预设第六电流阈值，或最高温度大于或等于预设第二温度阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第三控制信号；
41.其中，预设第四电流阈值小于预设第一电流阈值，预设第五电流阈值小于预设第二电流阈值，预设第六电流阈值小于预设第三电流阈值，预设第二温度阈值小于预设第一温度阈值。
42.进一步地，电池管理系统还包括：电池组均衡电路；
43.电池组均衡电路与模拟前端装置连接，并分别与电池组中的各电池连接，用于在接收到模拟前端装置发送的，为均衡开启信号的第二控制信号时，对各电池进行电压均衡。
44.进一步地，电池管理系统还包括：复位芯片；
45.复位芯片与微处理器的复位脚连接，用于当检测到微处理器故障时，向复位脚发送复位信号，以使复位脚处于低电平，对微处理器进行复位。
46.进一步地，电池管理系统还包括：主回路开关和预充放电模块；
47.主回路开关直接串联于主回路，并分别与微处理器和模拟前端装置连接，用于在接收到主回路开关闭合信号时闭合，以使主回路连接，并在接收到主回路开关断开信号时断开，以使主回路断开；
48.预充放电模块直接串联于主回路，与主回路开关并联连接，并分别与微处理器和模拟前端装置连接，用于在接收到预充电信号时闭合预充电开关，对电池组进行预充电，并在接收到预放电信号时闭合预放电开关，对电池组进行预放电；
49.其中，主回路开关闭合信号、主回路开关断开信号、预充电信号和预放电信号，为来自于微处理器的第一控制信号和第三控制信号，以及来自于模拟前端装置的第二控制信号。
50.本实用新型实施例提供了一种电池管理系统，包括：电池组，电量计量装置和微处理器；电量计量装置，分别与电池组和微处理器连接，用于检测电池组的电压、电流及温度信息，确定电池组的电池电量，并将电池电量传递给微处理器；微处理器，用于根据电池电量生成用于电池管理的第一控制信号；电池组至少包括两节串联的电池，还与微处理器连接，用于向电量计量装置及微处理器供电。通过采用上述技术方案，通过电量计量装置获取多电池组成的电池组的电压、电流及温度信息，进而根据上述电压、电流及温度信息确定电池组的电池电量，将电池组作为一个整体计算其电池电量，提升了电量计算精度，无需微处理器直接接收电池组中各电池的工作信息进行电量计算，进而使得微处理器根据电池电量
生成更高精度的控制信息，实现了对多电池电池组的高精度管理，提升了电池管理灵活性，同时降低微处理器信息处理复杂度。
附图说明
51.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
52.图1是本实用新型实施例一中的一种电池管理系统的结构示意图；
53.图2是本实用新型实施例一中的一种电量计量装置的结构示意图；
54.图3是本实用新型实施例一中的电流电压采样模块的结构示意图；
55.图4是本实用新型实施例二中的一种电池管理系统的结构示意图；
56.图5是本实用新型实施例二中的一种模拟前端装置的结构示意图；
57.图6是本实用新型实施例二中的一种电池管理系统的电路示例图。
具体实施方式
58.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。此外，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
59.实施例一
60.图1为本实用新型实施例一提供的一种电池管理系统的结构示意图，通过电量计量装置确定电池组的电池电量，进而使得微处理器根据电池电量生成控制信号，实现对电池组的充放电管理。如图1所示，该电池管理系统包括：电池组10，电量计量装置11和微处理器12，其中：
61.电量计量装置11，分别与电池组10和微处理器12连接，用于检测电池组10的电压、电流及温度信息，确定电池组10的电池电量，并将电池电量传递给微处理器12。
62.微处理器12，用于根据电池电量生成用于电池管理的第一控制信号。
63.电池组10至少包括两节串联的电池101，还与微处理器12连接，用于向电量计量装置11及微处理器12供电。
64.在本实施例中，电量计量装置11可理解为用以根据获取到的电池电流、电压和温度等信息对电池组10的电池电量进行计算确定的计量器件。微处理器12可理解为由一片或几片大规模集成电路组成的中央处理器，其中的集成电路可执行控制部件和算术逻辑部件的功能，可实现与外部其他器件的信号交互，进而可根据接收到的外部信息以及逻辑运算规则生成对应的指令，并将指令发送至对应器件，以使对应器件根据接收到的指令执行对应操作，实现对电池组10充放电的控制。电池组10可理解为至少两个电池101串联所构成的电源，可选的，本技术中的电池组10可为8个以上电池101串联所构成的，应用于无人机中的电源。
65.具体的，电池组10分别与电量计量装置11和微处理器12供电连接，用于分别向电
量计量装置11和微处理器12供电；电量计量装置11分别与电池组10和微处理器12通信连接，电量计量装置11通过设置于其中的不同采样电阻，采集电池组10的电压、电流及温度信息，其中，将电池组10看作一个整体，采集的电压、电流及温度信息为电池组10的平均电压、平均电流和平均温度，电量计量装置11根据获取到的平均电压、平均电流和平均温度计算电池组10的电池电量，并将电池电量发送至微处理器12；微处理器12根据接收到的电池电量大小，以及预先设置的电量阈值间的对应关系，生成用于进行电池管理的第一控制信号，并通过输出接口将第一控制信号传输至对应需要进行控制的硬件模块，实现对电池组10充放电的控制。
66.进一步地，图2为本实用新型实施例一提供的一种电量计量装置的结构示意图，其中，电量计量装置11包括：电流电压采样模块111，第一温度传感器112和电量计量芯片113。
67.在本实施例中，电流电压采样模块111，与电量计量芯片113的引脚连接，用于获取电池组10的采样电压和采样电流，并将采样电压和采样电流发送至电量计量芯片113。
68.在本实施例中，第一温度传感器112，设置于电池组10内理论平均温度处，第一温度传感器112的输出端与电量计量芯片113的引脚连接，用于采集电池组10内的平均温度，并将平均温度发送至电量计量芯片113。
69.在本实施例中，电量计量芯片113，与电流电压采样模块111、第一温度传感器112和微处理器12分别通过不同引脚连接，用于根据接收到的采样电压、采样电流和平均温度确定电池组10的电池电量，并将电池电量传递给微处理器12。
70.其中，电量计量芯片113为单电池电量计量芯片。
71.具体的，电流电压采样模块111的输入端与电池组10连接，用于获取电池组10的采样电压和采样电流，电流电压采样模块111的输出端与电量计量芯片113的引脚相连，通过上述引脚将采样电压和采样电流发送至电量计量芯片113中；第一温度传感器112设置于电池组10内的理论平均温度处，可认为第一温度传感器112所采集到的温度为电池组10中各电池101的平均温度，第一温度传感器112的输出端与电量计量芯片113通过引脚相连，并将采集到的平均温度通过该引脚发送至电量计量芯片113中；电量计量芯片113与微处理器12通过引脚相连，在根据接收到的采样电压、采样电流和平均温度计算得到电池组10的电池电量后，通过该引脚将电池电量传递至微处理器12中，其中，电量计量芯片113中用于与电流电压采样模块111、第一温度传感器112和微处理器12连接的引脚均不同，且电量计量芯片113为单电池电量计量芯片。
72.在本实用新型实施例中，由于电量计量装置中采用的电量计量芯片为单电池电量计量芯片，具有更高精度的电量计量算法，通过将多电池串联构成的电池组作为一个整体，使用单电池电量计量芯片对其电池电量进行计算，使得计算得到的电池电量具有更高的精度，进而使得微处理器可根据电池电量确定更适宜进行电池管理的第一控制信号，提高了电池管理的有效性。
73.进一步地，图3为本实用新型实施例一提供的一种电流电压采样模块的结构示意图，其中，电流电压采样模块111包括：电流检测电阻111a和分压电阻111b。
74.分压电阻111b并联连接于电池组10的两端，用于获取采样电压。
75.电流检测电阻111a直接串联于主回路，与电池组10的一端串联连接，用于获取采样电流。
76.其中，采样电压为电池组10的输出电压与电池组10中电池数量的比值，采样电流为流经电池组10的电流，主回路为输出正极、电池组正极、电池组负极与输出负极连接形成的回路。
77.具体的，在主回路正常工作时，分压电阻111b并联于电池组10的两端，也即分别与电池组10的电池组正极和电池组负极相连，分压电阻111b上所具有的电压与电池组10两端电压相等，电量计量芯片113中的两个不同引脚分别与分压电阻111b的两端连接，用于获取分压电阻111b采集得到的采样电压，其中，采样电压为电池组10两端电压与电池组10中电池数量的比值，也即电池组10中各电池的平均电压；电流检测电阻111a串联于主回路中，若电流检测电阻111a的一端与电池组正极连接，则另一端与输出正极连接，若电流检测电阻111a的一端与电池组负极连接，则另一端与输出负极连接，流经电流检测电阻111a的电流即为主回路电流，也即为流经电池组10中各串联电池的电流，电量计量芯片113中的两个不同引脚分别与电流检测电阻111a的两端连接，用于获取电流检测电阻111a采集得到的采样电流。
78.进一步地，微处理器12具体用于：
79.若电池电量小于预设第一电量阈值，将生成的预充电信号确定为第一控制信号；
80.若电池电量大于预设第一电量阈值且小于预设第二电量阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第一控制信号；
81.若电池电量大于预设第二电量阈值且小于预设第三电量阈值，将生成的预放电信号确定为第一控制信号；
82.若电池电量大于预设第三电量阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第一控制信号。
83.在本实施例中，预充电信号可理解为用以控制电池组10进行预充电的控制信号；主回路开关闭合信号可理解为用以控制主回路开关关闭，以使电池组10可以正常充放电的控制信号；预放电信号可理解为用以控制电池组10进行预放电的控制信号；主回路开关断开信号可理解为用以控制主回路开关断开，以使电池组10停止充放电的控制信号。
84.在本实施例中，预设第一电量阈值、预设第二电量阈值和预设第三电量阈值可理解为预先设置的，与对电池组进行控制的控制信号存在对应关系的设定电量值。
85.具体的，若电池电量小于预设第一电量阈值，可认为当前电池组电量较低，由于电池组具有较高的能量比，为避免对电池组10中电池产生损害，影响使用寿命或带来安全隐患，微处理器12可生成内容为预充电信号的第一控制信号，使得电池组10进入预充电状态；若电池电量大于或等于预设第一电量阈值且小于预设第二电量阈值，可认为当前电池组可以直接进行工作，此时微处理器12可生成内容为主回路开关闭合信号的第一控制信号，使得电池组10正常进行工作；若电池电量大于或等于预设第二电量阈值且小于预设第一电量阈值，可认为当前电池组中电量过高，不利于电池稳定性和储存，但还未达到需要立刻停止工作的程度，微处理器12可生成内容为预放电信号的第一控制信号，使得电池组10进入预放电状态，以在不影响回路正常工作的情况下减少电池组10电量，降低安全隐患；若电池电量大于或等于预设第三电量阈值，可认为当前电池组中电量过高，已影响到回路工作安全，不可继续接通回路进行工作，微处理器12可生成内容为主回路开关断开信号的第一控制信号，使得回路断开，电池组10停止工作。
86.本实用新型实施例提供了一种电池管理系统，包括：电池组，电量计量装置和微处理器；电量计量装置，分别与电池组和微处理器连接，用于检测电池组的电压、电流及温度信息，确定电池组的电池电量，并将电池电量传递给微处理器；微处理器，用于根据电池电量生成用于电池管理的第一控制信号；电池组至少包括两节串联的电池，还与微处理器连接，用于向电量计量装置及微处理器供电。通过采用上述技术方案，通过电量计量装置获取多电池组成的电池组的电压、电流及温度信息，进而根据上述电压、电流及温度信息确定电池组的电池电量，将电池组作为一个整体计算其电池电量，提升了电量计算精度，无需微处理器直接接收电池组中各电池的工作信息进行电量计算，进而使得微处理器根据电池电量生成更高精度的控制信息，实现了对多电池电池组的高精度管理，提升了电池管理灵活性，同时降低微处理器信息处理复杂度。
87.实施例二
88.图4为本实用新型实施例二提供的一种电池管理系统的结构示意图，本实施例的技术方案在上述各技术方案的基础上进一步细化，电池管理系统还包括模拟前端装置13、电池组均衡电路14、复位芯片15、主回路开关16和预充放电模块17。
89.模拟前端装置13，分别与电池组10和微处理器12连接，用于检测电池组10中各电池101的电压、电流以及电池组10中的最高温度，根据各电压、各电流及最高温度生成用于电池管理的第二控制信号，并将各电压、各电流及最高温度传递给微处理器12。
90.微处理器12，还用于根据各电压、各电流及各最高温度生成用于电池管理的第三控制信号。
91.电池组均衡电路14与模拟前端装置13连接，并分别与电池组10中的各电池101连接，用于在接收到模拟前端装置13发送的，为均衡开启信号的第二控制信号时，对各电池101进行电压均衡。
92.复位芯片15与微处理器12的复位脚连接，用于当检测到微处理器12故障时，向复位脚发送复位信号，以使复位脚处于低电平，对微处理器12进行复位。
93.主回路开关16直接串联于主回路，并分别与微处理器12和模拟前端装置13连接，用于在接收到主回路开关闭合信号时闭合，以使主回路连接，并在接收到主回路开关断开信号时断开，以使主回路断开。
94.预充放电模块17直接串联于主回路，与主回路开关16并联连接，并分别与微处理器12和模拟前端装置13连接，用于在接收到预充电信号时闭合预充电开关，对电池组10进行预充电，并在接收到预放电信号时闭合预放电开关，对电池组10进行预放电。
95.其中，主回路开关闭合信号、主回路开关断开信号、预充电信号和预放电信号，为来自于微处理器12的第一控制信号和第三控制信号，以及来自于模拟前端装置13的第二控制信号。
96.具体的，模拟前端装置13分别与电池组10中各电池101通过导线连接，用于通过电阻采样法检测电池组10中各电池101对应的电压和电流，以及电池组10中的最高温度，根据各电压、各电流以及最高温度确定回路以及电池组10的工作状态，并根据该工作状态生成用于电池管理的第二控制信号；模拟前端装置13的输出端口还与微处理器12的输入端口通过导线连接，用于将获取到的各电压、各电流以及最高温度传递给微处理器12。相应的，微处理器12可根据接收到的各电压、各电流以及最高温度，根据其中预先设定的控制条件，生
成用于进行电池管理的第三控制信号。
97.具体的，电池组均衡电路14通过不同的io端口分别与电池组10中的各电池101以及模拟前端装置13连接，用于在接收到模拟前端装置13发送的第二控制信号，且该第二控制信号为均衡开启信号时，对连接的各电池101进行电压均衡，以使电池组10在不工作时可解决其中各电池101由于大电流飞行而造成的电压不一致的问题。可选的，电池组均衡电路14可为一组均衡电路和电压采集电路的集合，本实用新型实施例对此不进行限制。
98.具体的，复位芯片15可为一复位ic芯片，通过io端口与微处理器12的复位脚相连接，在检测到微处理器12发生故障时，复位芯片15向复位脚发送复位信号，以使得复位脚处于低电平对微处理器12进行复位。通过复位芯片15可较好地解决电池组10应用于无人机时，由于无人机飞行时忽高忽低的转动而导致的微处理器12死机的故障。
99.具体的，主回路开关16直接串联于主回路，一端与电池组10的正极或负极相连，一端与输出正极或输出负极连接，主回路开关16的输入端口分别与微处理器12和模拟前端装置13的输出端口通过导线连接，用于接收微处理器12和模拟前端装置13发送的第一控制信号、第二控制信号或第三控制信号，当接收到的控制信号为主回路开关闭合信号时，主回路开关16闭合使得主回路连接，当接收到的控制信号为主回路开关断开信号时，主回路开关16断开使得主回路断开。
100.具体的，预充放电模块17直接串联于主回路，一端与电池组10的正极或负极相连，一端与输出正极或输出负极连接，并与主回路开关16并联连接，预充放电模块17的输入端口还分别与微处理器12和模拟前端装置13的输出端口通过导线连接，用于接收微处理器12和模拟前端装置13发送的第一控制信号、第二控制信号或第三控制信号，当接收到的控制信号为预充电信号时，预充放电模块17控制预充电开关闭合，对电池组10进行预充电；当接收到的控制信号为预放电信号时，预充放电模块17控制预放电开关闭合，对电池组10进行预放电。
101.需要明确的是，如图4中所示的电源通信输出为输出正极与输出负极间输出的内容，其输出内容可由电池组10、电量计量装置11、微处理器12、主回路开关16及预充放电模块17中的任意模块提供。
102.进一步地，图5为本实用新型实施例二提供的一种模拟前端装置的结构示意图，其中，模拟前端装置13包括：第二温度传感器131和模拟前端芯片132。
103.在本实施例中，第二温度传感器131，设置于电池组10内理论最高温度处，第二温度传感器131的输出端与模拟前端芯片132的引脚连接，用于采集电池组10内的最高温度，并将最高温度发送至模拟前端芯片132。
104.在本实施例中，模拟前端芯片132，与第二温度传感器131、微处理器12以及电池组10中各电池101的正极端分别通过不同引脚连接，用于根据接收的最高温度，以及获取的电池组10中各电池101的电压、电流生成用于电池管理的第二控制信号，并将各电压、各电流及最高温度传递给微处理器12。
105.具体的，第二温度传感器131设置于电池组10内的理论最高温度处，可认为第二温度传感器131所采集到的温度为电池组10中的最高温度，也即可将采集到的最高温度作为电池组10的警戒温度，第二温度传感器131的输出端与模拟前端芯片132的引脚相连，可通过该连接将最高温度发送至模拟前端芯片132中；模拟前端芯片132通过不同引脚分别与第
二温度传感器131、微处理器12以及电池组10中各电池101的正极端连接，通过与各电池101的连接以电阻采样法获取各电池对应的电压和电流，通过与第二温度传感器131的连接直接获取第二温度传感器131采集的最高温度，并根据各电压、各电流、最高温度以及预设于模拟前端芯片132中的电路保护评价标准，生成用于电池管理的第二控制信号；模拟前端芯片132的输出引脚与微处理器12的输入端口通过导线连接，用于将获取到的各电压、各电流以及最高温度传递至微处理器12中。
106.进一步地，模拟前端芯片132具体用于：
107.若各电流均小于预设第一电流阈值且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的预充电信号确定为第二控制信号；
108.若各电流均大于或等于预设第一电流阈值并小于预设第二电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第二控制信号；
109.若各电流均大于或等于预设第二电流阈值并小于预设第三电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，将生成的预放电信号确定为第二控制信号；
110.若任一电流大于或等于预设第三电流阈值，或最高温度大于或等于预设第一温度阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第二控制信号；
111.若任意两个电压间的差值大于预设电压差值，将生成的均衡开启信号确定为第二控制信号。
112.具体的，若各电流均小于预设第一电流阈值且最高温度小于预设第一温度阈值，可认为当前电池组10中部分电池电量较低且处于安全工作温度范围内，模拟前端芯片132可生成内容为预充电信号的第二控制信号，使得电池组10进入预充电状态；若各电流均大于或等于预设第一电流阈值并小于预设第二电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，可认为当前电池组所具有电量可支持正常工作且处于安全工作温度范围内，此时模拟前端芯片132可生成内容为主回路开关闭合信号的第二控制信号，使得电池组10正常进行工作；若各电流均大于或等于第二预设电流阈值并小于预设第三电流阈值，且最高温度小于预设第一温度阈值，可认为当前电池组10中部分电池的电量过高，可能会影响到回路工作的安全，但还未达到需要立刻停止工作的程度，且当前电池组10的温度处于安全工作温度范围内，此时模拟前端芯片132可生成内容为预放电信号的第二控制信号，使得电池组10进入预放电状态，以在不影响回路正常工作的情况下减少电池组10电量，降低安全隐患；若任一电流大于或等于预设第三电流阈值，或最高温度大于或等于预设第一温度阈值，可认为当前电池组10中有一个或多个电池101的电流过大，存在过流或短路故障的可能，或当前电池组10的温度已超过安全工作温度范围，已影响到回路工作安全，不可继续接通回路进行工作，此时模拟前端芯片132可生成内容为主回路开关断开信号的第二控制信号，使得回路断开，电池组10停止工作；若电池组10中任意两个电池101间的电压差值大于预设电压差值，可认为电池组10中各电池101电压不均衡，此时模拟前端芯片132可生成内容为均衡开启信号的第二控制信号，并将该第二控制信号通过对应管脚发送至电池组均衡电路14，以使电池组均衡电路14对电池组10中各电池101进行电压均衡。
113.相应的，微处理器12还用于：
114.若各电压均小于预设第一电压阈值，各电流均小于预设第四电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的预充电信号确定为第三控制信号；
115.若各电压均大于或等于预设第一电压阈值并小于预设第二电压阈值，各电流均大于或等于预设第四电流阈值并小于预设第五电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的主回路开关闭合信号确定为第三控制信号；
116.若各电压均大于或等于预设第二电压阈值并小于预设第三电压阈值，各电流均大于或等于预设第五电流阈值并小于预设第六电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，将生成的预放电信号确定为第三控制信号；
117.若任一电压大于或等于预设第三电压阈值，任一电流大于或等于预设第六电流阈值，或最高温度大于预设第二温度阈值，将生成的主回路开关断开信号确定为第三控制信号；
118.其中，预设第四电流阈值小于预设第一电流阈值，预设第五电流阈值小于预设第二电流阈值，预设第六电流阈值小于预设第三电流阈值，预设第二温度阈值小于预设第一温度阈值。
119.具体的，若各电压均小于预设第一电压阈值，各电流均小于预设第四电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，可认为当前电池组10中部分电池电量较低且处于安全工作温度范围内，此时微处理器12可生成内容为预充电信号的第三控制信号，使得电池组10进入与充电状态；若各电压均大于或等于预设第一电压阈值并小于预设第二电压阈值，各电流君大于或等于预设第四电流阈值并小于预设第五电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，可认为当前电池组10中各电池101的电压和电流均可支持回路正常工作，且整个电池组10的温度处于安全工作温度范围内，此时微处理器12可生成内容为主回路开关闭合信号的第三控制信号，使得电池组10正常进行工作；若各电压均大于或等于预设第二电压阈值并小于预设第三电压阈值，各电流均大于或等于预设第五电流阈值并小于预设第六电流阈值，且最高温度小于预设第二温度阈值，可认为当前电池组10中部分电池的电量过高，或部分电池的电压电流过高，可能会影响到回路工作的安全，但还未达到需要立刻停止工作的程度，且当前电池组10的温度处于安全工作温度范围内，此时微处理器12可生成内容为预放电信号的第三控制信号，使得电池组10进入预放电状态，以在不影响回路正常工作的情况下减少电池组10中高电压、高电流的电池101的电量，降低安全隐患；若任一电压大于或等于预设第三电压阈值，任一电流大于或等于预设第六电流阈值，或最高温度大于预设第二温度阈值，可认为当前电池组10中有一个或多个电池101的电流或电压过大，存在过流或短路故障的可能，或当前电池组10的温度已超过安全工作温度范围，已影响到回路工作安全，不可继续接通回路进行工作，此时微处理器12可生成内容为主回路开关断开信号的第三控制信号，使得回路断开，电池组10停止工作。进一步地，预设第四电流阈值小于预设第一电流阈值，预设第五电流阈值小于预设第二电流阈值，预设第六电流阈值小于预设第三电流阈值，预设第二温度阈值小于预设第一温度阈值，说明微处理器12生成同样控制信号的条件要低于模拟前端芯片132，也即模拟前端芯片132主要用于电路保护，而微处理器12则是根据实际需求进行控制信号生成，以实现对电池组充放电的灵活管理。
120.示例性的，图6为本实用新型实施例二提供的一种电池管理系统的电路示例图，如图6所示的电路仅为本技术电池管理系统的架构示例图，并非具体原理图，其中对部分部件进行省略，管脚顺序与实际器件不完全相同。其中，bat+，bat
‑
，pack+，pack
‑
，rx/tx分别为电池组的电池组正极，电池组负极，输出正极，输出负极和通信端口；q1和q2分别为用于电
池管理的主回路开关nmos，q3和q4分别为用于电池管理的预充放电模块中的p mos开关，分别用于控制电池组的预充电和预放电；cell1,cell2
…
分别为电池组中串联的各电池。
121.接上述示例，u1为电量计量芯片，用于计算电池组的电池电量，本技术以单电池电量计量芯片bq27z561为例进行说明，u1通过第一管脚与电池组连接，接收电池组的供电；r1和r2为电池组的分压电阻，分别与u1的第三管脚和第七管脚相连，用以采集电池组的电压，将电池组作为一个整体进行电量计算；sense为串联于主回路中的电流检测电阻，其两端分别与u1的第四管脚和第五管脚相连，用以采集过电池组各电池的电流；rt1为设置于电池组内理论平均温度处的温度传感器，与u1的第五管脚连接，用以将采集到的电池组平均温度传递至u1中；u1的第二管脚与微处理器u2的第二管脚连接，用以实现u1与u2间的相互通信。
122.接上述示例，u2为微处理器，主要用于根据接收到的电池电压、电流、电量及温度信息生成控制信号，以控制电池的功能和内外通信。其中，u2的第一管脚与模拟前端芯片u3的第九管脚相连，用以实现与u3间的相互通信；u2的第二管脚与u1的第二管脚连接，用以实现u1与u2间的相互通信；u2的第三管脚与q1、q2、q3和q4等器件的输入端口连接，用以将其他逻辑控制信息传递至对应器件；u2的第四管脚与对外通信端口rx/tx连接，用以进行对外通信；u2的第五管脚为接地端；u2的第六管脚与电池组连接，用以接收电池组的供电；u2的第七管脚为复位脚，与复位芯片u4连接，用以在故障时接收u4的复位信号。
123.接上述示例，u3为模拟前端芯片，用以检测电池组中每一届电池的电压和电流，实现对电池组的过流、短路保护，根据预设条件控制预充、预放电mos开关等，本技术中以bq76952芯片为例进行说明。u3通过第一管脚、第二管脚、第十四管脚和第十三管脚分别与q1、q2、q3和q4的输入端口连接，用以将生成的控制信号发送至对应的器件；u3的第三管脚、第四管脚和第五管脚分别与均衡电路u5的第六管脚、第五管脚和第四管脚连接，用以接收电池组中不同电池的电压信息，并在需要时将生成的均衡开启信号通过对应管脚发送至u5；u3的第六管脚和第七管脚分别与sense的两端连接，用以采集过电池组各电池的电流；u3的第八管脚为接地端；u3的第九管脚与u2的第一管脚连接，用以实现u2和u3间的相互通信；u3的第十管脚与电池组连接，用以接收电池组的供电；u3的第十一管脚与u4的第六管脚连接，用以实现u3和u4间的相互通信；u3的第十二管脚与设置于电池组内理论最高温度处的温度传感器rt2连接，用以获取电池组的最高温度。
124.接上述示例，u4为复位芯片，用以针对无人机飞行时电机忽高忽低的转动，而导致微处理器u2死机故障时，对u2的复位。u4的第一管脚与u2的第七管脚连接，用以在u2故障时向其发送复位信号；u4的第二管脚用以接收u2的复位输入信号；u4的第五管脚为接地端；u4的第六管脚与u3的第十一管脚连接，用以实现u3和u4间的相互通信。
125.接上述示例，u5为均衡电路，用以采集电池组中每一节电池的电压，同时在电池组没有工作时，根据接收到的均衡开启信号，解决无人机大电流飞行而造成电池组内各电池电压不一致的问题。其中，u5的第一管脚、第二管脚和第三管脚分别与电池组中不同电池的正极连接；u5的第四管脚、第五管脚和第六管脚分别与u3的第五管脚、第四管脚和第三管脚连接。
126.本实施例提供的电池管理系统，在现有多电池组成电池组的管理方法基础上，引入单电池电量计量芯片，结合单电池电量计量芯片的高精度电量计量算法，将电池组作为一个整体进行电池电量计算，进而使得微处理器可根据高精度的电池电量生成更高精度的
控制信号，引入复位芯片，使得微处理器在出现故障时可及时复位启动，实现了对多电池电池组的高精度、高安全度管理，提升了电池管理灵活性，降低了微处理器信息处理复杂度。
127.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。