一种电池管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电池管理系统，其特征在于：包括若干个光耦MOS单元，一组串联待测电池，一差分电路以及一模数转换电路，每一个所述光耦MOS单元的电压输入端并接于一所述待测电池正负极两端，所述光耦MOS单元的控制端接入导通电压，所述光耦MOS单元的输出端与所述差分电路连接，所述差分电路的输出端与所述模数转换电路连接，其输出信号接入一单片机内。本实用新型利用光耦和普通MOS管，通过电路组合模拟继电器功能，通过检测电路获得电池电压，实现对电池电压低成本、高精度的检测，以及均衡的电池充电。
【专利说明】
一种电池管理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种锂电池技术，尤其涉及一种电池管理系统。
【背景技术】
[0002]锂电池在电动车，储能系统中的应用越来越广泛。由于锂电池的单节电压较低，通常需要串联多节后，在电池管理系统控制下使用，电池电压检测是电池管理系统的重要功能之一。
[0003]目前电池电压检测电路有下面几种方式:
[0004]I采用电阻分压检测。这种方式的缺点是精度不高，在要求较高的场合无法使用；
[0005]2采用继电器隔离，差分检测。这种方式的缺点是继电器功耗较大，同时继电器的开合寿命有限，且不耐振动，使得电池管理系统应用场合受限；
[0006]3采用光继电器隔离，差分检测。这种方式克服了继电器隔离的缺点，但是成本较尚O
[0007]另外，由于多节电池串联使用，长期使用后会出现电量不一致即不均衡现象，目前常用电阻放电均衡或DC/DC充电器对单节电池充电的方式解决，但两种方式均存功耗大，发热量高的缺点，使用场合受限。
【发明内容】
[0008]本实用新型目的是提供一种电池管理系统，通过对电路的改良，既具有良好的检测精度、能耗低，且可大大降低成本，延长使用寿命。
[0009]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种电池管理系统，包括若干个光耦MOS单元，一组串联待测电池，一差分电路以及一模数转换电路，每一个所述光耦MOS单元的电压输入端并接于一所述待测电池正负极两端，所述光耦MOS单元的控制端接入导通电压，所述光耦MOS单元的输出端与所述差分电路连接，所述差分电路的输出端与所述模数转换电路连接，其输出信号接入一单片机内。
[0010]上述技术方案中，所述光耦MOS单元包括一光耦合器及第一、第二两个MOS晶体管，所述光耦合器输入端接入所述导通电压，输出端与所述第一、第二 MOS晶体管的栅极连接，电压端与该光耦MOS单元对应的所述待测电池正极连接;所述第一、第二 MOS晶体管的漏极相连，其中所述第一 MOS晶体管的源极与该光耦MOS单元对应的所述待测电池负极连接，所述第二 MOS晶体管的源极与所述差分电路连接，所述第一、第二 MOS晶体管的漏极与栅极之间并接有反馈电阻。
[0011]进一步的技术方案是，所述第一、第二MOS晶体管的漏极与源极之间分别并接有一稳压二极管。
[0012]上述技术方案中，还包括一DC/DC充电器，该DC/DC充电器并接于所述光耦MOS单元的输出端上，所述DC/DC充电器的驱动端与所述单片机控制端连接。
[0013]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点:
[0014]1、本实用新型利用光耦合器和MOS管组合电路模拟继电器功能，控制光耦的通断，使得MOS对管开通和关闭，将电压信号送至后级电路，实现电池电压检测，大大降低了电池管理系统电池电压检测电路的成本，且检测精度高，功耗小；
[0015]2、在光耦MOS单元的输出端上并接DC/DC充电器，通过控制光耦的通断，使得MOS对管开通和关闭，实现低成本、高效率地均衡充电。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例一的电路结构图；
[0017]图2是本实用新型实施例一中单个光親MOS单元电路结构图。
[0018]其中:1、光耦合器;2、第一MOS晶体管;3、第二MOS晶体管;4、电池;5、光耦MOS单元；
6、差分电路;7、模数转换电路;8、DC/DC充电器;9、单片机。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0020]实施例一:参见图1?2所示，一种电池管理系统，包括若干个光耦MOS单元5，一组串联待测电池4，一差分电路6以及一模数转换电路7，每一个所述光親MOS单元5的电压输入端并接于一所述待测电池正负极两端，所述光耦MOS单元5的控制端接入导通电压，所述光耦MOS单元5的输出端与所述差分电路6连接，所述差分电路6的输出端与所述模数转换电路7连接，其输出信号接入一单片机9内。
[0021 ] 如图2所示，所述光耦MOS单元5包括一光耦合器(0C) I及第一 MOS晶体管2、第二 MOS晶体管3，所述光耦合器I输入端G+，G-接入所述导通电压，输出端与所述第一、第二 MOS晶体管的栅极连接，电压端与该光耦MOS单元5对应的所述待测电池4正极连接;所述第一、第二MOS晶体管的漏极相连，其中所述第一 MOS晶体管2的源极与该光耦MOS单元5对应的所述待测电池负极连接，所述第二 MOS晶体管3的源极与所述差分电路6连接，所述第一、第二 MOS晶体管的漏极与栅极之间并接有反馈电阻R2，所述第一、第二 MOS晶体管的漏极与源极之间分别并接有一稳压二极管Ql、Q2。
[0022]当对光親合器I输入端G+，G_施加导通电压时，光親合器I导通，DV端的电压施加到第一 MOS晶体管2的栅极，如DV电压高于Vi且达到第一 MOS晶体管2开启电压，则第一 MOS晶体管2导通，使第二MOS管3的栅极电压等同于Vi，第二MOS晶体管3也导通，最终使Vi和Vo导通；当光耦合器I输入端G+，G-无电压时，由于电阻R2的存在，使得第一、第二MOS晶体管的栅极和漏极电压相等，第一、第二 MOS晶体管将截止，切断Vi和Vo。
[0023]结合图1所示，每个光耦MOS单元5的DV端连接到对应电池4正极，Vi端连接到对应电池4的负极，确保DV电压高于Vi电压。当对Gl和G2施加电压时，Photo MOSl和Photo M0S2单元将导通，CELLl的负极同Photo MOSl Vo连通，CELLl的正极同Photo M0S2Vo连通，差分放大电路6将此电压信号放大调整处理后送入模数转换电路7，模数转换电路7将模拟量转换为数字量送入单片机9，得到CELLl的电压。转换完毕后移除Gl和G2上的电压，Photo MOSl和Photo M0S2将切断，其Vo端的电压为O ο以此类推，当需要检测某节电池4电压时，启动对应的光耦MOS单元，使得对应电池4连接到差分放大电路6即可。
[0024]当需要对某节电池4充电时，启动对应的光耦MOS单元5，使得电池4和DC/DC充电器 8连通，由单片机9输出控制信号，驱动DC/DC充电器8向电池4充电。
【主权项】
1.一种电池管理系统，其特征在于:包括若干个光耦MOS单元，一组串联待测电池，一差分电路以及一模数转换电路，每一个所述光耦MOS单元的电压输入端并接于一所述待测电池正负极两端，所述光耦MOS单元的控制端接入导通电压，所述光耦MOS单元的输出端与所述差分电路连接，所述差分电路的输出端与所述模数转换电路连接，其输出信号接入一单片机内。2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于:所述光耦MOS单元包括一光耦合器及第一、第二两个MOS晶体管，所述光耦合器输入端接入所述导通电压，输出端与所述第一、第二 MOS晶体管的栅极连接，电压端与该光耦MOS单元对应的所述待测电池正极连接;所述第一、第二 MOS晶体管的漏极相连，其中所述第一 MOS晶体管的源极与该光耦MOS单元对应的所述待测电池负极连接，所述第二 MOS晶体管的源极与所述差分电路连接，所述第一、第二 MOS晶体管的漏极与栅极之间并接有反馈电阻。3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于:所述第一、第二MOS晶体管的漏极与源极之间分别并接有一稳压二极管。4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于:还包括一DC/DC充电器，该DC/DC充电器并接于所述光耦MOS单元的输出端上，所述DC/DC充电器的驱动端与所述单片机控制端连接。
【文档编号】H02J7/00GK205453220SQ201620202051
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】张华 , 张孝俊, 范习浩
【申请人】苏州丰积能源科技有限公司