一种具有数据存储功能的数字bms保护板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池保护电路领域，具体涉及用于电动自行车的具有数据存储功能的数字BMS保护板。
【背景技术】
[0002]电池管理系统用于实时监测单体电池电压、电流大小和温度的变化，防止电池出现过充电、过放电、充放电大电流的产生以及过温或欠温，能够提高电池的利用率，延长电池的使用寿命。
[0003]数字BMS保护板为其中一种保护板，数字电路实现，采用锂电池采集ICl和MCU及扩展功率MOS管的管理方式。锂电池采集ICl实时检测对应的单体锂电池的电压及电池组电流等参数，并将数据传递给MCU，MCU实时判别电池组状态，给出正常或者保护(过充、过放、过温、欠温、过流)信号，控制整个系统的运行，以保证锂电池工作在稳定的状态，延长锂电池的使用寿命。
[0004]传统BMS保护板无法全面了解电池的实时状态，且出现故障时无法具体判断当时的原因以及时间点，无法充分了解锂电池的性能。这种保护板如图1。
[0005]目前采用的保护板存在如下缺陷:
[0006]1、无法存储历史数据，全面掌控锂电池实时状态；
[0007]2、锂电池出现异常时，无法实时判断故障原因以及时间点。
[0008]因此，目前所采用的用于电动自行车的电池管理系统的保护板不够完善，不能完全了解电池的运行状态以及出现故障时的故障原因，为后续分析工作带来麻烦。
【实用新型内容】
[0009]针对目前电池管理系统保护板所存在的问题，本发明的目的是提供新的保护板，其主要针对数字BMS保护板进行了改进，能够:
[0010]1、实时存储最大电压、最小电压、最大电流、最大温度以及具体时间发生的故障事件等历史数据；
[0011]2、更好的以及全面的了解电池的性能以及运行状态。
[0012]具体而言，本实用新型提供一种具有数据存储功能的数字BMS保护板，其特征在于，所述数字BMS保护板包括:锂电池电压采集芯片ICl、单片机MCU、存储芯片IC2、蓝牙模块、充电开关、放电开关、检流电阻、降压电路，所述数字BMS保护板用于对电动自行车的电池组进行过充过放保护，
[0013]所述充电开关用于控制所述充电器与所述电池组之间的导通与关断；
[0014]所述放电开关用于控制所述负载与所述电池组之间的导通与关断；
[0015]所述检流电阻与所述电池组串联连接，用于将所述电池组的充放电流反馈至所述锂电池电压采集芯片ICl，所述单片机M⑶接收所述锂电池电压采集芯片ICl所采集的数据并输出控制信号给所述锂电池电压采集芯片ICl;
[0016]所述存储芯片IC2与所述单片机M⑶相连，用来存储历史数据，所述历史数据包括:最大电压、最小电压、最大电流、最大温度以及故障事件及其发生时间；
[0017]所述蓝牙模块与所述单片机MCU相连，用于从后者读取实时单体数据以及历史数据；
[0018]所述降压电路用于降低所述电池组的总电压提供给所述单片机MCU、存储芯片IC2以及蓝牙模块供电；
[0019]所述锂电池电压采集芯片ICl接收来自所述电池组的每个节点的电压信号，并获取每节电池的电压值，并将所采集数据传递给所述单片机MCU，所述锂电池电压采集芯片ICl分别与所述充电开关和所述放电开关相连，并用于控制其开关。
[0020]优选地，所述数字BMS保护板还包括RC滤波电路，所述锂电池采集芯片ICl通过所述RC滤波电路监测所述电池组中每个单体电池的电压，并将该电压传递给所述单片机MCU。
[0021]优选地，所述数字BMS保护板还包括负温度系数的热敏电阻及分压电阻Rl，所述热敏电阻用于监测保护板以及周围环境的温度，热敏电阻与分压电阻Rl分压，热敏电阻随温度增加而变小，分压电阻Rl上的电压增大。
[0022]优选地，所述单片机M⑶基于所述锂电池采集芯片ICl传递的所述电池组中每个单体电池的电压、所述检流电阻反馈的所述电池组的充放电流以及通过热敏电阻阻值变化反馈给所述单片机MCU的信号来控制所述充电开关和所述放电开关的导通与关断。
[0023 ]优选地，所述锂电池电压采集芯片ICl实时采集电池单体电压，所述单片机M⑶中设置单体过充过放保护电压阈值范围。
[0024]优选地，所述放电开关为放电MOS管，所述充电开关为充电MOS管。
[0025]优选地，所述锂电池电压采集芯片I Cl采用ML5 2 38、所述单片机MCU采用STM8L052C6T6和所述存储芯片IC2采用CAT24C64。
[0026]所述降压电路用于将电压降为3.3V。
[0027]有益效果
[0028]1、本实用新型使用电池电压采集ICl加M⑶和存储芯片IC2实现历史数据存储功會K;
[0029]2、数据存储采用大容量的存储芯片，实时存储最大电压、最小电压、最大电流、最大温度以及等具体时间发生的故障事件等历史数据，全面监控电池运行状态，通过蓝牙模块可以实时读取单体电压以及历史数据，方便判断电池性能和运行状态以及在电池出现故障时读取历史数据分析原因。
【附图说明】
[0030]图1示出了现有数字保护板的结构示意图；
[0031]图2示出了本实用新型的保护板的电路结构示意图；
[0032]图3示出了本实用新型的保护板的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0033]本发明一个实施例的原理示意图如图2所示。本实施例中的保护板包括锂电池采集ICl、单片机MCU、存储芯片IC2、蓝牙模块、放电MOS管G2、充电MOS管G3、热敏电阻、降压电路等。
[0034]如图中所示，本实施例在原有数字保护电路的基础上，加入了存储芯片IC2，采用锂电池采集ICl (ML5238)实时监测单体电池电压以及充放电电流并将数据传递给MCU(STM8L052C6T6)，M⑶实时判别电池组状态，给出正常或者保护(过充、过放、过温、过流)信号，通过采集芯片检测的充放电电压、电流，MCU读取电压并将数据传递给存储芯片储存。
[0035]如图所示，电池组(或称电池包)、检流电阻、放电MOS管G2、充电MOS管G3依次串联连接。充电MOS管G3连接充电器的一个输入，充电器的另一输入经熔断式保护电路连接电池组的正极。放电MOS管G2的漏极连接负载的一端，负载的另一端经熔断式保护电路连接电池组的正极。
[0036]锂电池采集芯片ICl接收来自电池各个节点的电压信号，这里所提到的电池节点指的是任意两节电池之间的节点，以及电池组两端的节点，通过这些节点可以确定每节电池的电压。
[0037]ICl输出两路驱动信号:放电驱动信号DO和充电驱动信号CO，二者分别控制放电MOS管G2、充电MOS管G3，电池组正常工作时，放电MOS管G2与充电MOS管G3常通。
[0038]MCU设置单体过充过放保护电压阈值范围。在本实施例中，MCU设定的阈值为单体过充电压4.25V、过放2.8V、充电过流12±4A、放电过流45±5A、温度保护75±5υθ]将单体最大电压、最小电压、最大电流、最大温度以及具体时间发生的故障