一种多锂电芯电池包组管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多锂电芯电池包组管理系统，包括整体管理式模拟集成电路芯片、温度传感器、电源模块、开关单元以及微控制器MCU，多个所述的整体管理式模拟集成电路芯片叠加连接在一起后再与微控制器MCU相连接，所述的温度传感器、电源模块和通讯显示器分别与微控制器MCU相连接，所述的开关单元与微控制器MCU并联连接。通过上述方式，本实用新型的多锂电芯电池包组管理系统，采用多颗锂电池管理芯片叠加并增加一颗高性能的微控制器（MCU）的应用，成功的解决了上述难题，可实现高节数锂电芯的自主管理（大于16节），完成了锂电BMS的所有管控功能，成本相对较低，简单实用。
【专利说明】-种多锂电芯电池包组管理系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉电池的领域，尤其涉及一种多锂电芯电池包组管理系统。
【背景技术】
[0002] 多节锂电芯串联使用的电池管理系统（BMS)，特别是高节数(大于16节）的应用， 由于多节锂电芯串联后总电压的提高(高于一般电子芯片所能承受的极限值)，不能再用一 颗电源管理芯片来简单的设计整个BMS，而多颗锂电池管理芯片叠加的硬件管理应用模式， 又不能灵活地满足众多厂家加入一些个性化的应用要求，同时多颗锂电池管理芯片叠加的 BMS还成在信号隔离的处理问题，导致BMS成本上升，控制相对复杂，PCB空间要求增大，这 一直以来都困扰着广大BMS电子设计工程师。 实用新型内容
[0003] 本实用新型主要解决的技术问题是提供一种多锂电芯电池包组管理系统，采用多 颗锂电池管理芯片叠加并增加一颗高性能的微控制器（MCU)的应用，成功的解决了上述难 题，可实现高节数锂电芯的自主管理(大于16节)，完成了锂电BMS的所有管控功能，成本相 对较低，简单实用。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供了一种多锂电芯 电池包组管理系统，其特征在于，包括整体管理式模拟集成电路芯片、温度传感器、电源模 块、开关单元以及微控制器MCU，多个所述的整体管理式模拟集成电路芯片叠加连接在一起 后再与微控制器MCU相连接，所述的温度传感器、电源模块和通讯显示器分别与微控制器 MCU相连接，所述的开关单元与微控制器MCU并联连接。
[0005] 在本实用新型一个较佳实施例中，所述的多锂电芯电池包组管理系统还包括通讯 显示器，所述的通讯显示器外接在微控制器MCU上并与开关单元相连接。
[0006] 在本实用新型一个较佳实施例中，所述的整体管理式模拟集成电路芯片的数量为 2个或2个以上。
[0007] 在本实用新型一个较佳实施例中，所述的电源模块采用DC TO DC电源模块。
[0008] 本实用新型的有益效果是：本实用新型的多锂电芯电池包组管理系统，采用多颗 锂电池管理芯片叠加并增加一颗高性能的微控制器（MCU)的应用，成功的解决了上述难题， 可实现高节数锂电芯的自主管理(大于16节)，完成了锂电BMS的所有管控功能，成本相对 较低，简单实用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，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 获得其它的附图，其中：
[0010] 图1是现有技术中一多锂电芯电池包组管理系统的结构框图；
[0011] 图2是现有技术中另一多锂电芯电池包组管理系统的结构框图；
[0012] 图3是本实用新型的多锂电芯电池包组管理系统的一较佳实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0013] 下面将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 实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于 本实用新型保护的范围。
[0014] 当前BMS有两个设计方向：
[0015] 1 :整体功能实现和管理全由一颗或多颗整体管理式模拟集成电路芯片叠加完成 的方案，如图1所示。其优点是：结构简单，成本低廉；其缺点显而易见：电池包组生产厂商 完全将产品的功能和管理寄托在外购的集成电路芯片厂商手里，自己产品品质的好坏、功 能和管理的个性化完全不能把控，自主化程度很低，而且因多芯片的叠加，精度和可靠性较 差。
[0016] 2 :采用一颗或多颗模拟前端管理集成电路芯片（AFE)叠加并增加 MCU的方案，如 图2所示。其优点是：自主化程度高，可自由添加功能和管理的个性化设计，精度和可靠性 较高；其缺点是：结构相对复杂，多颗AFE芯片和MCU间的信息交换需要隔离，控制相对复 杂，成本相对较高，PCB空间相对较大。
[0017] 本实用新型提供的多锂电芯电池包组管理系统，是将上述两种方法进行有效地整 合改良，采用多颗整体管理式模拟集成电路芯片叠加并增加 MCU来集成其优点的方法。结 构简单，成本低廉，自主化程度高，可自由添加功能和管理的个性化设计，精度和可靠性较 商。
[0018] 如图3所示，本实用新型实施例包括：
[0019] 一种多锂电芯电池包组管理系统，包括整体管理式模拟集成电路芯片、温度传感 器、电源模块、开关单元以及微控制器MCU，多个所述的整体管理式模拟集成电路芯片叠加 连接在一起后再与微控制器MCU相连接，所述的温度传感器、电源模块和通讯显示器分别 与微控制器MCU相连接，所述的开关单元与微控制器MCU并联连接。其中，所述的电源模块 采用DC TO DC电源模块。
[0020] 上述中，所述的多锂电芯电池包组管理系统还包括通讯显示器，所述的通讯显示 器外接在微控制器MCU上并与开关单元相连接。
[0021] 进一步的，所述的多锂电芯电池包组管理系统还包括电芯平衡块，每三个电芯平 衡块分别与一个整体管理式模拟集成电路芯片相连接。其中，所述的整体管理式模拟集成 电路芯片的数量为2个或2个以上。
[0022] 再进一步的，所述的多锂电芯电池包组管理系统还包括电流保险器件，所述的电 流保险器件与开关单元并联连接，来实现过电流保护。
[0023] 本实用新型中通过①，②......?个整体管理式模拟集成电路芯片的叠加 并增加一颗高性能的微控制器MCU③，实现对多节锂电芯在充电、放电、放置储存多状态下 的有效管理。其中过电压保护、欠电压保护、电芯平衡、电芯电压的实时监测等功能通过多 颗整体管理式模拟集成电路芯片①，②......S来完成；过电流保护由电流保险器件 ⑧来实现；过温和欠温保护由温度传感器④和微控制器③及通讯回路⑥来实现；器件单元 ⑤的作用是将高直流电压转换为低直流电压供微控制器③使用；回路单元⑦是一个开关单 元，其受微控制器单元③控制，在充电时关闭接通充电回路，在不充电时断开充电电路。采 用多颗整体管理式模拟集成电路芯片叠加并增加 MCU来集成其优点的方法。结构简单，成 本低廉，自主化程度高，可自由添加功能和管理的个性化设计，精度和可靠性较高。
[0024] 综上所述，本实用新型的多锂电芯电池包组管理系统，采用多颗锂电池管理芯片 叠加并增加一颗高性能的微控制器(MCU)的应用，成功的解决了上述难题，可实现高节数锂 电芯的自主管理(大于16节)，完成了锂电BMS的所有管控功能，成本相对较低，简单实用。
[0025] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相 关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种多锂电芯电池包组管理系统，其特征在于，包括整体管理式模拟集成电路芯片、 温度传感器、电源模块、开关单元以及微控制器MCU，多个所述的整体管理式模拟集成电路 芯片叠加连接在一起后再与微控制器MCU相连接，所述的温度传感器、电源模块和通讯显 示器分别与微控制器MCU相连接，所述的开关单元与微控制器MCU并联连接。
2. 根据权利要求1所述的多锂电芯电池包组管理系统，其特征在于，所述的多锂电芯 电池包组管理系统还包括通讯显示器，所述的通讯显示器外接在微控制器MCU上并与开关 单元相连接。
3. 根据权利要求1所述的多锂电芯电池包组管理系统，其特征在于，所述的整体管理 式模拟集成电路芯片的数量为2个或2个以上。
4. 根据权利要求1所述的多锂电芯电池包组管理系统，其特征在于，所述的电源模块 采用DC TO DC电源模块。
【文档编号】H01M10/42GK204189915SQ201420614362
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】彭立军 申请人:常州格力博有限公司