一種基于ltc6803的多串鋰電池保護板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種基于LTC6803的多串鋰電池保護板。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲時間長等優(yōu)點，不僅在便攜式電子設(shè)備上如移動電話、數(shù)碼攝像機和手提電腦得到廣泛應用，而且也廣泛應用于電動汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設(shè)備。
[0003]目前鋰電池一般為多串并應用，由于單體電池之間一致性存在差異，基于電池組串聯(lián)后端電壓的控制方法存在問題。為了防止鋰電池在使用過程中出現(xiàn)過充電或過放電狀態(tài)，保證電池安全性和避免電池特性惡化，必須在鋰離子電池組中安裝保護電路。為此國外很多芯片公司研制出專用鋰離子電池保護芯片，其功能完善，電路結(jié)構(gòu)簡單，在很多鋰電池保護電路中獲得應用。專用保護芯片支持的電池串數(shù)不超過13串，并且由于保護參數(shù)固定不能修改，電池組串數(shù)大于13串時保護板芯片級聯(lián)時經(jīng)常出現(xiàn)問題，所以采用專用保護芯片方案設(shè)計的保護板在實際使用中功能比較單一，靈活性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種基于LTC6803的多串鋰電池保護板，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用專用保護芯片方案設(shè)計的保護板在實際使用中功能比較單一，靈活性較差的問題。
[0005]為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提供了一種基于LTC6803的多串鋰電池保護板，包括核心采集芯片LTC6803、主控MCU MC9S08DZ60、充放電控制電路、電源模塊、電流采樣電路，所述主控MCU MC9S08DZ60通過核心采集芯片LTC6803采集鋰電池的電壓和溫度值，通過電流采樣電路采集鋰電池的電流值，控制充放電控制電路開啟與關(guān)閉。
[0006]本實用新型，與現(xiàn)有技術(shù)相比，主控MCU MC9S08DZ60通過SPI通信讀取LTC6803上傳監(jiān)控電池組的電壓值、溫度值，根據(jù)讀取的電池數(shù)據(jù)進行分析，當電池組出現(xiàn)過充、過放、溫度異常時MC9S08DZ60控制充放電MOS管斷開充放電回路，從而保護電池組。MC9S08DZ60通過電流采樣電路監(jiān)測電池組充放電電流，當出現(xiàn)過流和短路時控制充放電MOS管斷開充放電回路，從而保護電池組。各種保護參數(shù)值可以通過軟件修改，靈活性較強。。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖中:1.DC-DC 電源模塊，2.核心采集芯片 LTC6803, 3.主控 MCU MC9S08DZ60, 4.電流采樣電阻，5.充放電MOS管。
【具體實施方式】
[0009]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解為此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型的保護范圍。
[0010]如圖1所示，本實用新型一種基于LTC6803的多串鋰電池保護板，包括核心采集芯片LTC6803、主控MCU MC9S08DZ60、和充放電控制電路、電源模塊、電流采樣電路，所述主控MCU MC9S08DZ60通過核心采集芯片LTC6803采集鋰電池的電壓和溫度值，通過電流采樣電路采集鋰電池的電流值，控制充放電控制電路開啟與關(guān)閉。
[0011]在優(yōu)選實施例中，所述LTC6803內(nèi)置一個12位的ADC、一個精準型電壓基準一個高電壓輸入多路復用器和一個串行SPI接口。
[0012]在優(yōu)選實施例中，其特征在于，充放電控制電路包括充放電MOS管。
[0013]在優(yōu)選實施例中，所述電流采樣電路包括電流采樣電阻和處理電路。
[0014]在優(yōu)選實施例中，包括兩片LTC6803級聯(lián)，能夠在線監(jiān)測24串單體電池的電壓和4個溫度監(jiān)測點的溫度。
[0015]本實用新型包括核心采集芯片LTC6803、主控MCU MC9S08DZ60、電壓變換電路、溫度采樣電阻、電流采樣電阻和處理電路、和充放電控制電路MOSFET等部分組成。保護板具有過充電、過放電、過流、溫度異常、短路等保護功能。LTC6803內(nèi)置一個12位的ADC、一個精準型電壓基準一個高電壓輸入多路復用器和一個串行SPI接口。每個LTC6803能夠測量多達12串電池的電壓，通過一個獨特的電位轉(zhuǎn)移接口可以把多個LTC6803器件串聯(lián)起來，無需光耦隔離，以監(jiān)測長串的串聯(lián)電池中的每只單體電池電壓。每個電池輸入都具有一個相關(guān)聯(lián)的MOSFET電源開關(guān)，用于過度充電的電池進行放電。LTC6803采用SPI通信方式與外部MCU通信，具有高抗EMI以及低功耗耗能力，待機電流小于12 μ A。
[0016]MC9S08DZ60功能強大，內(nèi)部資源豐富。內(nèi)部有60Κ Flash，24通道的12位ADC，I路SPI模塊，I路支持CAN2.0A和CAN2.0B的CAN模塊。
[0017]在較好的應用中，可采用兩片LTC6803級聯(lián)組成，能夠在線監(jiān)測24串單體電池的電壓和4個溫度監(jiān)測點的溫度。
[0018]1.本實用新型采用兩片LTC6803級聯(lián)可以在線監(jiān)測24串單體電池電壓，比采用現(xiàn)有專用芯片方案的保護板監(jiān)控電壓串數(shù)更多，滿足電池串數(shù)較多的電池組使用。
[0019]2.本實用新型采用LTC6803和MCU MC9S08DZ60配合工作的方式，保護參數(shù)可以根據(jù)實際使用情況修改，靈活性較好，滿足不同體系的電池使用。
[0020]工作原理:主控MCU MC9S08DZ60通過SPI通信讀取LTC6803上傳監(jiān)控電池組的電壓值、溫度值，根據(jù)讀取的電池數(shù)據(jù)進行分析，當電池組出現(xiàn)過充、過放、溫度異常時MC9S08DZ60控制充放電MOS管斷開充放電回路，從而保護電池組。MC9S08DZ60通過電流采樣電路監(jiān)測電池組充放電電流，當出現(xiàn)過流和短路時控制充放電MOS管斷開充放電回路，從而保護電池組。各種保護參數(shù)值可以通過軟件修改定，靈活性較強。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于LTC6803的多串鋰電池保護板，其特征在于，包括核心采集芯片LTC6803、主控MCU MC9S08DZ60、充放電控制電路、電源模塊、電流采樣電路，所述主控MCUMC9S08DZ60通過核心采集芯片LTC6803采集鋰電池的電壓和溫度值，通過電流采樣電路采集鋰電池的電流值，控制充放電控制電路開啟與關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTC6803的多串鋰電池保護板，其特征在于，所述LTC6803內(nèi)置一個12位的ADC、一個精準型電壓基準一個高電壓輸入多路復用器和一個串行SPI接口。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的基于LTC6803的多串鋰電池保護板，其特征在于，充放電控制電路包括充放電MOS管。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的基于LTC6803的多串鋰電池保護板，其特征在于，所述電流采樣電路包括電流采樣電阻和處理電路。
5.據(jù)權(quán)利要求4所述的基于LTC6803的多串鋰電池保護板，其特征在于，包括兩片LTC6803級聯(lián)，能夠在線監(jiān)測24串單體電池的電壓和4個溫度監(jiān)測點的溫度。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于LTC6803的多串鋰電池保護板，可通過主控MCUMC9S08DZ60通過SPI通信讀取LTC6803上傳監(jiān)控電池組的電壓值、溫度值，根據(jù)讀取的電池組數(shù)據(jù)進行分析，當電池組出現(xiàn)過充、過放、溫度異常時MC9S08DZ60控制充放電MOS管斷開充放電回路，從而保護電池組。MC9S08DZ60通過電流采樣電路監(jiān)測電池組充放電電流，當出現(xiàn)過流和短路時控制充放電MOS管斷開充放電回路，從而保護電池組。各種保護參數(shù)值可以通過軟件修改，靈活性較強。
【IPC分類】H01M10-44, H01M10-42, H01M10-48
【公開號】CN204271211
【申請?zhí)枴緾N201420850446
【發(fā)明人】盧中海
【申請人】天津力神特種電源科技有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月29日