一种储能电源的电池管理电路的制作方法

本技术属于储能电池的，尤其是涉及一种储能电源的电池管理电路。

背景技术：

1、在户外出游越来越流行的今天，移动电源已经难以满足用户多样化的使用需求，而户外储能电源作为一个新兴的细分市场，则被逐渐越来越多的厂商关注；现有的储能电源内部设置有电池组，其最大储能电量大都是固定的，为了满足消费者的使用需求，可能需要携带多个储能电源；某些消费者可能会对储能电源的内部电路进行改装，以提高储能电源的最大储能电量，存在一定的危险性。

2、因此，针对上述相关技术，发明人认为现有的储能电源最大储能电量难以调节。

技术实现思路

1、为了能够安全地调节储能电源的最大储能电量，本技术提供一种储能电源的电池管理电路。

2、本技术需要解决的技术问题采取如下技术方案实现：

3、一种储能电源的电池管理电路，包括主控模块、均衡模块、温度检测模块、过流模块、放电模块、充电模块、防反接模块，其中，

4、均衡模块，电连接于主控模块，用于检测外接的电池组电压，并将电池组电压信号发送给主控模块，主控模块接收到电池组电压时，输出均衡电压；

5、过流模块，电连接于主控模块，设置有过流基准信号和过流检测信号，以在过流检测信号大于过流基准信号时，发出过流保护信号给主控模块，主控模块接收到过流保护信号时，进入过流保护状态；

6、放电模块，电连接于主控模块，设置有过放电基准信号和过放电检测信号，以在过放电检测信号大于过放电基准信号时，发出过放电保护信号给主控模块，主控模块接收到过放电保护信号时，进入过放电保护状态；

7、充电模块，电连接于主控模块，设置有过充电基准信号和过充电检测信号，以在过充电检测信号大于过充电基准信号时，发出过充电保护信号给主控模块，主控模块接收到过充电保护信号，进入过充电保护状态；

8、防反接模块，电连接于主控模块和电池组，以在电池组反接时，发出反接保护信号给主控模块，主控模块接收到反接保护信号时，断开储能电源的电池管理电路的供电回路；

9、温度检测模块，电连接于主控模块，设置有温度基准信号和温度检测信号，以在温度检测信号大于温度基准信号时，发出温度保护信号给主控模块，主控模块根据接收到的温度保护信号类型，关断对应的电路模块。

10、通过上述技术方案，均衡模块直接与储能电源内的安装的电池组电连接，并检测外接的电池组电压发送给主控模块，主控模块接收到电池组电压后输出均衡电压，均衡模块可以接入若干电池，接入的电池数量越多，储能电源的最大储能电量越大，使用者可以通过增加接入均衡模块的电池数量来提高最大储量电量，从而调节储能电源的最大储能电量；当比较过流基准信号大于过流检测信号时，过流模块不向主控模块发送过流保护信号；当比较基准信号小于过流检测信号时，过流模块向主控模块发送过流保护信号，主控模块接收到过流保护信号后进入过流保护状态，降低本技术电路因过流导致元器件烧坏的可能性；当过放电基准信号大于过放电检测信号时，放电模块不向主控模块发送过放电保护信号；当过放电基准信号小于过放电检测信号时，放电模块向主控模块发送过放电保护信号，使主控模块进入过放电保护状态，从而降低电池组放电过度，导致电池损坏的可能性；当过充电基准信号大于过充电检测信号时，充电模块不向主控模块发送充电保护信号；当过充电基准信号小于过充电检测信号时，充电模块向主控模块发送充电保护信号，主控模块进入过充电保护状态，保护电池过度充电，降低电池过度充电而导致爆炸的可能性；当电池组或用电设备反接时，防反接模块向主控模块发出防反接信号，主控模块接收到防反接保护信号时，断开储能电源的电池管理电路的供电回路，从达到保护本技术的电路的效果；当温度基准信号大于温度检测信号时，温度检测模块不向主控模块发出温度保护信号；当温度基准信号小于温度检测信号时，温度检测模块向主控模块发出温度保护信号，温度保护信号有多种，主控模块根据接收到温度保护信号的类型，关断上述对应的电路模块，从而降低某些电路模块因异常发热而烧坏的可能性；通过各个电路的模块的配合，实现安全的调节储能电源的最大储能电量效果。

11、可选的，所述主控模块包括cw1274芯片u1，主控模块包括最大电池正极接口b+、第一电阻器r1、第三十九电阻器r39、第三十八电阻器r38、第一滤波电容c1、第二滤波电容c2、第三滤波电容c3、第四滤波电容c4、第五滤波电容c5、第六滤波电容c6、第七滤波电容c7、第八滤波电容c8、第九滤波电容c9和第十四滤波电容c14，最大电池正极接口b+串联第一电阻器r1后连接cw1274芯片u1的第一引脚vcc；cw1274芯片u1的第一引脚vcc和第一电阻器r1的连接节点串联第一滤波电容c1后接地；第十四滤波电容c14的一端连接cw1274芯片u1的第三引脚vc7，另一端接地；第二滤波电容c2的一端连接cw1274芯片u1的第四引脚vc6，另一端接地；第三滤波电容c3的一端连接cw1274芯片u1的第五引脚vc5，另一端接地；第四滤波电容c4的一端连接cw1274芯片u1的第六引脚vc4，另一端接地；第五滤波电容c5的一端连接cw1274芯片u1的第七引脚vc3，另一端接地；第六滤波电容c6的一端连接cw1274芯片u1的第八引脚vc2，另一端接地；第七滤波电容c7的一端连接cw1274芯片u1的第九引脚vc1，另一端接地；cw1274芯片u1的第十引脚vc0和cw1274芯片u1的第十一引脚vss共同接地；第八滤波电容c8的一端连接cw1274芯片u1的第十二引脚cs，另一端接地；第九滤波电容c9的一端连接cw1274芯片u1的第二十一引脚cit，另一端接地；第三十九电阻器r39的一端连接cw1274芯片的第十七引脚sel1，另一端串联第三十八电阻器r38后连接cw1274芯片的第十六引脚sel1。

12、通过上述技术方案，cw1274芯片的引脚和若干个滤波电容的连接，实现cw1274芯片的输入信号中的高频噪声作为滤除对象，并将前级携带的高频杂波滤除的效果，从而提高本技术电路的稳定性；第三十九电阻器r39的一端连接cw1274芯片的第十七引脚sel1，另一端串联第三十八电阻器r38后连接cw1274芯片的第十六引脚sel1，用于选择cw1274芯片的工作状态。

13、可选的，均衡模块包括第一电池接口子模块、第二电池接口子模块、第三电池接口子模块、第四电池接口子模块、第五电池接口子模块、第六电池接口子模块和第七电池接口子模块，第一电池接口子模块的输出端连接cw1274芯片u1的第九引脚vc1，以在接入一个电池时向cw1274芯片u1发出第一电池组电压信号；第二电池接口子模块的输出端连接cw1274芯片u1的第八引脚vc2，电连接于第一电池接口子模块，以在接入两个电池时向cw1274芯片u1发出第二电池组电压信号，第三电池接口子模块的输出端连接cw1274芯片u1的第七引脚vc3，电连接于第二电池接口子模块，以在接入三个电池时向cw1274芯片u1发出第三电池组电压信号；第四电池接口子模块的输出端连接cw1274芯片u1的第六引脚vc4，电连接于第三电池接口子模块，以在接入四个电池时向cw1274芯片u1发出第四电池组电压信号，第五电池接口子模块的输出端连接cw1274芯片u1的第五引脚vc5，电连接于第四电池接口子模块，以在接入五个电池时向cw1274芯片u1发出第五电池组电压信号，第六电池接口子模块的输出端连接cw1274芯片u1的第四引脚vc6，电连接于第五电池接口子模块，以在接入六个电池时向cw1274芯片u1发出第六电池组电压信号，第七电池接口子模块的输出端连接cw1274芯片u1的第三引脚vc7，电连接于第六电池接口子模块，以在接入七个电池时向cw1274芯片u1发出第七电池组电压信号。

14、通过上述技术方案，在本技术的电路仅接入一个电池时，均衡模块向主控模块发出第一电池组电压信号给主控模块，主控模块接收到第一电池组电压信号后，经过cw1274芯片u1处理后输出的均衡电压；为了加大储能电源的最大储能电量，使用者可以向本技术的电路加入两个电池，此时均衡模块向主控模块发出第二电池组电压信号给主控模块，主控模块接收到第二电池组电压信号后，经过cw1274芯片u1处理后输出的均衡电压；为了进一步加大储能电源的最大储能电量，使用者可以向本技术的电路加入三个电池，此时均衡模块向主控模块发出第三电池组电压信号给主控模块，主控模块接收到第三电池组电压信号后，经过cw1274芯片u1处理后输出的均衡电压；为了进一步加大储能电源的最大储能电量，使用者可以向本技术的电路加入四个电池，此时均衡模块向主控模块发出第四电池组电压信号给主控模块，主控模块接收到第四电池组电压信号后，经过cw1274芯片u1处理后输出的均衡电压；为了进一步加大储能电源的最大储能电量，使用者可以向本技术的电路加入五个电池，此时均衡模块向主控模块发出第五电池组电压信号给主控模块，主控模块接收到第五电池组电压信号后，经过cw1274芯片u1处理后输出的均衡电压；为了进一步加大储能电源的最大储能电量，使用者可以向本技术的电路加入六个电池，此时均衡模块向主控模块发出第六电池组电压信号给主控模块，主控模块接收到第六电池组电压信号后，经过cw1274芯片u1处理后输出的均衡电压；为了进一步加大储能电源的最大储能电量，使用者可以向本技术的电路加入七个电池，此时均衡模块向主控模块发出第七电池组电压信号给主控模块，主控模块接收到第七电池组电压信号后，经过cw1274芯片u1处理后输出的均衡电压。

15、可选的，所述过流模块包括分流电阻器rs1、分流电阻器rs2、分流电阻器rs3，分流电阻器rs4、分流电阻器rs5和检流电阻器r20，分流电阻器rs1的一端串联检流电阻器r20后连接cw1274芯片u1的第十二引脚cs，另一端接地，分流电阻器rs2并联分流电阻器rs1，分流电阻器rs3并联分流电阻器rs2，分流电阻器rs4并联分流电阻器rs3，分流电阻器rs5并联分流电阻器rs4。

16、通过上述技术方案，cw1274芯片u1内置三级过流检测，分别是过流一、过流二和短路保护，通过cs端子检测主回路上检流电阻器r20的压降，来判断本技术的电路是否进行对应的过流保护，从而避免本技术电路因过流导致元器件烧坏的可能性；以过流一保护为例，放电的电流跟随外部负载变化，cw1274芯片u1的cs端检测到检流电阻器r20上的电压大于过流一保护阈值(vec1)并维持超出过流一的保护延迟时间，则cw1274芯片u1进入过流一保护状态；当cw1274芯片u1的vm端的电压小于负载检测电压(vld)且超出过流回复延时(tecr)时，cw1274芯片u1的过流保护解除。

17、可选的，所述放电模块包括第一mos管q1、第三mos管q3、第五mos管q5、第七mos管q7、第九mos管q9、第二十一电阻器r21、第二十五电阻器r25、第四十电阻器r40、第二十六电阻器r26、第二十七电阻器r27、第二十八电阻器r28、第二十九电阻器r29，第二十五电阻器r25的一端连接第一mos管q1的栅极，另一端串联第二十一电阻器r21后连接cw1274芯片u1的第十三引脚do，第一mos管q1的源极串联第四十电阻器r40、第二十一电阻器r21后连接cw1274芯片u1的第十三引脚do；第二十六电阻器r26的一端连接第三mos管q3的栅极，另一端串联第二十一电阻器r21后连接cw1274芯片u1的第十三引脚do，第三mos管q3的源极连接第一mos管q1的源极，第三mos管q3的漏极连接第一mos管q1的漏极；第二十七电阻器r27的一端连接第五mos管q5的栅极，另一端串联第二十一电阻器r21后连接cw1274芯片u1的第十三引脚do，第五mos管q5的源极连接第三mos管q3的源极，第五mos管q5的漏极连接第三mos管q3的漏极；第二十八电阻器r28的一端连接第七mos管q7的栅极，另一端串联第二十一电阻器r21后连接cw1274芯片u1的第十三引脚do，第七mos管q7的源极连接第五mos管q5的源极，第七mos管q7的漏极连接第五mos管q5的漏极；第二十九电阻器的一端连接第九mos管q9的栅极，另一端串联第二十一电阻器r21后连接cw1274芯片u1的第十三引脚do，第九mos管q9的源极连接第七mos管q7的源极，第九mos管q9的漏极连接第七mos管q7的漏极。

18、通过上述技术方案，在正常状态下，当任意一个电池的电压小于过放保护电压(v0d)，且超出过放保护延迟时间(tod)时，cw1274芯片u1的第十三引脚do输出低电平关断放电模块中的各mos管，cw1274芯片u1进入过放电保护状态；当本技术的电路外部未连接充电器时，在外部无负载的前提下，如果所有的电池电压大于过放解除电压(voor)且维持的时间超出过放解除延时(todr)，此时解除过放电保护状态，本技术的电路正常向外部连接的用电设备供电。

19、可选的，充电模块包括第二mos管q2、第四mos管q4、第六mos管q6、第八mos管q8、第十mos管q10、第二十三电阻器r23、第三十四电阻器r34、第三十三电阻器r33、第三十二电阻器r32、第三十一电阻器r31、第三十电阻器r30、第四十一电阻器r41、防逆流二极管d2、防逆流二极管d4、第十一三极管q11，第十一三极管q11的发射极串联有第二十二电阻r22后连接cw1274芯片u1的第十四引脚c0，第二十三电阻器r23的一端连接第十一三极管q11的基极，另一端接地，第十一三极管q11的集电极连接防逆流二极管d2的正极，防逆流二极管d2的负极串联第三十四电阻器r34后连接第二mos管q2的栅极，第二mos管q2的漏极连接第一mos管q1的漏极，第二mos管q2的源极串联第四十一电阻器r41后连接防逆流二极管d2的负极，第二mos管q2的源极串联有第二十四电阻器r24后连接cw1274芯片u1的第十五引脚vm，防逆流二极管d4的负极连接防逆流二极管d2的负极，防逆流二极管d4的正极串联第二十四电阻器r24后连接cw1274芯片u1的第十五引脚vm；第三十三电阻器r33的一端连接第四mos管q4的栅极，另一端连接防逆流二极管d2的负极，第四mos管q4的漏极连接第三mos管q3的漏极，第四mos管q4的漏极连接第二mos管q2的漏极，第四mos管q4的源极连接第二mos管q2的源极；第三十二电阻器r32的一端连接第六mos管q6的栅极，另一端连接防逆流二极管d2的负极，第六mos管q6的漏极连接第五mos管q5的漏极，第六mos管q6的漏极连接第四mos管q4的漏极，第六mos管q6的源极连接第四mos管q4的源极；第三十一电阻器r31的一端连接第八mos管q8的栅极，另一端连接防逆流二极管d2的负极，第八mos管q8的漏极连接第七mos管q7的漏极，第八mos管q8的漏极连接第六mos管q6的漏极，第八mos管q8的源极连接第六mos管q6的源极；第三十电阻器r30的一端连接第十mos管q10的栅极，另一端连接防逆流二极管d2的负极，第十mos管q10的漏极连接第九mos管q9的漏极，第十mos管q10的漏极连接第八mos管q8的漏极，第十mos管q10的源极连接第八mos管q8的源极。

20、通过上述技术方案，在正常状态下，任意一组电池电压大于过充电压(voc)，且超出过充保护延迟时间(toc),c端子输出低电平关断充电模块的所有mos管，cw1274芯片u1进入过充保护状态，此时无法对本技术电路中连接的储能电池进行充电，从而降低了储能电池过度充电而导致损坏或爆炸的可能性。

21、可选的，所述防反接模块包括防逆流三极管d3，第十三电容器c13和第十二电容器c12，最大电池正极接口b+串联第十三电容器c13、第十二电容器c12和第二十四电阻器r24后连接cw1274芯片u1的第十五引脚vm，反逆流三极管d3的负极连接最大电池正极接口b+，反逆流三极管d3的正极连接cw1274芯片u1的第十五引脚vm。

22、通过上述技术方案，当电池或者外部用电设备反接本技术的电路的供电输出端时，cw1274芯片u1的第十五引脚vm置低电平，使电流无法从本技术电路中流出。

23、可选的，所述温度检测模块包括第三十七电阻器r37、第三十六电阻器r36和第三十五电阻器r35和热敏电阻器rntc，第三十七电阻器r37的一端连接cw1274芯片u1的第二十引脚rdot，另一端串联热敏电阻器rntc后接地；第三十六电阻器r36的一端连接cw1274芯片u1的第十九引脚rcot，另一端串联热敏电阻器rntc后接地；第三十五电阻器r35的一端连接cw1274芯片u1的第十八引脚rut，另一端串联热敏电阻器rntc后接地。

24、通过上述技术方案，热敏电阻器rntc的阻值会随温度的增大而增大，若cw1274芯片u1的第二十引脚rdot检测到的电压大于内部比较阈值，且超过对应保护的延迟时间后，cw1274芯片u1触发放电过温保护；若cw1274芯片u1的第十九引脚rcot检测到的电压大于内部比较阈值，cw1274芯片u1触发充电过温保护；若cw1274芯片u1的第十八引脚rut检测到的电压大于内部比较阈值，cw1274芯片u1触发充电低温保护。

25、综上，本技术包括以下至少一种有益的技术效果：

26、1.均衡模块直接与储能电源内的安装的电池组电连接，并检测外接的电池组电压发送给主控模块，主控模块接收到电池组电压后输出均衡电压，均衡模块可以接入若干电池，接入的电池数量越多，储能电源的最大储能电量越大，使用者可以通过增加接入均衡模块的电池数量来提高最大储量电量，从而调节储能电源的最大储能电量；当比较过流基准信号大于过流检测信号时，过流模块不向主控模块发送过流保护信号；当比较基准信号小于过流检测信号时，过流模块向主控模块发送过流保护信号，主控模块接收到过流保护信号后进入过流保护状态，降低本技术电路因过流导致元器件烧坏的可能性；当过放电基准信号大于过放电检测信号时，放电模块不向主控模块发送过放电保护信号；当过放电基准信号小于过放电检测信号时，放电模块向主控模块发送过放电保护信号，使主控模块进入过放电保护状态，从而降低电池组放电过度，导致电池损坏的可能性；当过充电基准信号大于过充电检测信号时，充电模块不向主控模块发送充电保护信号；当过充电基准信号小于过充电检测信号时，充电模块向主控模块发送充电保护信号，主控模块进入过充电保护状态，保护电池过度充电，降低电池过度充电而导致爆炸的可能性；当电池组或用电设备反接时，防反接模块向主控模块发出防反接信号，主控模块接收到防反接保护信号时，断开储能电源的电池管理电路的供电回路，从达到保护本技术的电路的效果；当温度基准信号大于温度检测信号时，温度检测模块不向主控模块发出温度保护信号；当温度基准信号小于温度检测信号时，温度检测模块向主控模块发出温度保护信号，温度保护信号有多种，主控模块根据接收到温度保护信号的类型，关断上述对应的电路模块，从而降低某些电路模块因异常发热而烧坏的可能性；通过各个电路的模块的配合，实现安全的调节储能电源的最大储能电量效果。

27、2.在正常状态下，当任意一个电池的电压小于过放保护电压(v0d)，且超出过放保护延迟时间(tod)时，cw1274芯片u1的第十三引脚do输出低电平关断放电模块中的各mos管，cw1274芯片u1进入过放电保护状态；当本技术的电路外部未连接充电器时，在外部无负载的前提下，如果所有的电池电压大于过放解除电压(voor)且维持的时间超出过放解除延时(todr)，此时解除过放电保护状态，本技术的电路正常向外部连接的用电设备供电。

28、3.热敏电阻器rntc的阻值会随温度的增大而增大，若cw1274芯片u1的第二十引脚rdot检测到的电压大于内部比较阈值，且超过对应保护的延迟时间后，cw1274芯片u1触发放电过温保护；若cw1274芯片u1的第十九引脚rcot检测到的电压大于内部比较阈值，cw1274芯片u1触发充电过温保护；若cw1274芯片u1的第十八引脚rut检测到的电压大于内部比较阈值，cw1274芯片u1触发充电低温保护。