用于鋰電池組的電池管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種用于鋰電池組的電池管理系統(tǒng)，尤其適用于由10節(jié)鋰電池單體組成的鋰電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]BMS (Battery Management System，電池管理系統(tǒng))主要用于提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)，尤其在鋰電池中應(yīng)用廣泛。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，BMS系統(tǒng)有的采用HB6299管理芯片，其功能主要包括，外置功率MOSFET、高精度電壓和電流調(diào)節(jié)器、預(yù)充、充電狀態(tài)指示和充電截止等功能，采用TSSOP24封裝形式。HB6299對(duì)電池充電分為三個(gè)階段:預(yù)充(Pre-charge)、恒流(CC/ConstantCurrent)、恒壓(CV/Constant Voltage)過程，恒流充電電流通過外部電阻決定，最大充電電流為1A0 HB6299集成最大輸入電流限制、短路保護(hù)，HB6299集成NTC熱敏電阻接口，可以采集、處理電池的溫度信息，保證充電電池的安全工作，但是該管理芯片支持電池組節(jié)數(shù)少，4-10串，解決方案只有充電保護(hù)電路，無(wú)放電過放/過流保護(hù)電路。BMS系統(tǒng)也有的采用LTC6802多節(jié)鋰電池BMS，其主要包括，監(jiān)測(cè)單節(jié)鋰電池模塊、單片機(jī)控制模塊和MOSFET驅(qū)動(dòng)模塊。其中，監(jiān)測(cè)模塊芯片檢測(cè)單節(jié)鋰電池過放/充電壓、充/放電過流，經(jīng)過監(jiān)測(cè)芯片內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)化后，單片機(jī)通過自帶的SPI總線讀取電池監(jiān)測(cè)芯片數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，通過控制MOSFET的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)功能，但是該LTC6802多節(jié)鋰電池BMS系統(tǒng)對(duì)多串電池監(jiān)測(cè)時(shí)，需要多個(gè)監(jiān)測(cè)芯片組成鏈?zhǔn)诫娐?，還需STM32等單片機(jī)控制MOSFET通斷，體積大，功耗大，電路復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于鋰電池組的電池管理系統(tǒng)，所述鋰電池組由多節(jié)鋰電池單體串聯(lián)組成，電池管理系統(tǒng)包括:ML5235芯片；所述ML5235芯片的PSENSE引腳經(jīng)電阻R6與充電負(fù)極連接；所述見5235芯片的RSENSE引腳經(jīng)電阻R7與放電負(fù)極連接；所述ML5235芯片的VDD引腳經(jīng)電阻R10、二極管D4的負(fù)極、二極管D4的正極與充電正極連接，所述充電正極也為放電正極；所述ML5235芯片的Vl?V13引腳分別與待管理的鋰電池組的單節(jié)鋰電池一一對(duì)應(yīng)連接以用于檢測(cè)每節(jié)鋰電池單體的電壓；所述ML5235芯片的ISENSE引腳與溫度開關(guān)連接以控制過流檢測(cè)電路檢測(cè)充/放電是否過流；所述ML5235芯片的D-FET引腳和C-FET引腳與充放電保護(hù)電路連接以用于控制充放電保護(hù)電路對(duì)充/放電進(jìn)行保護(hù)。
[0005]根據(jù)如上所述的電池管理系統(tǒng)，優(yōu)選，在所述充放電保護(hù)電路中，所述ML5235芯片的C-FET引腳經(jīng)電阻R8和電阻R9與放電負(fù)極連接，所述ML5235芯片的C-FET引腳還經(jīng)電阻R8與NMOS晶體管M4的柵極連接，NMOS晶體管M4的源極與充電負(fù)極連接，NMOS晶體管M4的漏極與放電負(fù)極連接；所述ML5235芯片的D-FET引腳經(jīng)電阻Rl分別于三極管Ql的集電極、NMOS晶體管Ml的柵極、NMOS晶體管M2的柵極、NMOS晶體管M3的柵極和三極管Q2的集電極連接；三極管Ql的發(fā)射極與鋰電池單體的負(fù)極連接，三極管Ql的基極分別與電容C2的一端、電阻R2的一端、電阻R3的一端連接，電容C2的另一端和電阻R2的另一端均與地線連接，電阻R3的另一端經(jīng)電阻絲RL2與地線連接；三極管Q2的發(fā)射極與地線連接，三極管Q2的基極與電阻R4的一端和電阻R5的一端連接，電阻R4的另一端與放電負(fù)極連接，電阻R5的另一端與地線連接；NM0S晶體管Ml的源極經(jīng)電阻絲RL2與地線連接，NMOS晶體管Ml的漏極與放電負(fù)極連接；NM0S晶體管M2的源極經(jīng)電阻絲RL2與地線連接，NMOS晶體管M2的漏極與放電負(fù)極連接；NM0S晶體管M3的源極經(jīng)電阻絲RL2與地線連接，NMOS晶體管M3的漏極與放電負(fù)極連接。
[0006]根據(jù)如上所述的電池管理系統(tǒng)，優(yōu)選，在所述過流檢測(cè)電路中，所述ML5235芯片的ISENSE引腳經(jīng)電容Cl與地線連接，所述ML5235芯片的ISENSE引腳還經(jīng)溫度開關(guān)RISIN、電阻絲RLl與地線連接。
[0007]根據(jù)如上所述的電池管理系統(tǒng)，優(yōu)選，所述ML5235芯片的VDD引腳還經(jīng)二極管Dl的正極、二極管Dl的負(fù)極與地線連接，所述ML5235芯片的VDD引腳還經(jīng)電容CO與地線連接。
[0008]根據(jù)如上所述的電池管理系統(tǒng)，優(yōu)選，所述鋰電池組由10節(jié)鋰電池單體串聯(lián)組成。
[0009]本實(shí)用新型實(shí)施例帶來(lái)的有益效果如下。
[0010]在該電池管理系統(tǒng)中只需要ML5325芯片實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制功能，使得電池管理系統(tǒng)具有電路簡(jiǎn)單，體積小，低功耗，高精度電壓檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，芯片內(nèi)置MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，支持多串鋰電池充電保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種用于多節(jié)串聯(lián)鋰電池組電池管理系統(tǒng)的硬件模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0013]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于鋰電池組的電池管理系統(tǒng)，鋰電池組由多節(jié)鋰電池單體串聯(lián)組成，本實(shí)用新型實(shí)施例尤其適用于由10節(jié)鋰電池單體串聯(lián)組成的鋰電池組的電池管理系統(tǒng)，其硬件模塊主要的芯片為ML5235，ML5235芯片的PSENSE引腳(即20引腳)經(jīng)電阻R6與充電負(fù)極連接；ML5235芯片的RSENSE (即19引腳)引腳經(jīng)電阻R7與放電負(fù)極連接，即芯片RSENSE和PSENSE引腳檢測(cè)BMS保護(hù)電路是否與外部充電器/負(fù)載連接；ML5235芯片的VDD引腳(即I引腳)經(jīng)電阻R10、二極管D4的負(fù)極、二極管D4的正極與充電正極連接，充電正極也為放電正極；ML5235芯片的Vl?V13引腳(即14?2引腳)分別與待管理的鋰電池組的單節(jié)鋰電池一一對(duì)應(yīng)連接以用于檢測(cè)每節(jié)鋰電池單體的電壓，即Vl?V13引腳對(duì)應(yīng)分別檢測(cè)外部13節(jié)鋰電池的電壓，芯片檢測(cè)過充/放的電壓分別為4.25V?4.35V和1.6V?2.3V，對(duì)應(yīng)的檢測(cè)靈敏度分別為±5mV和± 1mV ；ML5235芯片的ISENSE(即17引腳)引腳與溫度開關(guān)連接以控制過流檢測(cè)電路檢測(cè)充/放電是否過流;ML5235芯片的D-FET引腳和C-FET引腳與充放電保護(hù)電路連接以用于控制充放電保護(hù)電路對(duì)充/放電進(jìn)行保護(hù)，即芯片D-FET引腳(即16引腳)和C-FET引腳(即18引腳)為外面4個(gè)NMOS-FETs (Ml?M4)的驅(qū)動(dòng)引腳，通過檢測(cè)電池的過充/放電壓，控制D-FET引腳和C-FET輸出，從而控制Ml?M4的通斷，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
[0014]在充放電保護(hù)電路中，ML5235芯片的C-FET引腳經(jīng)電阻R8和電阻R9與放電負(fù)極連接，ML5235芯片的C-FET引腳還經(jīng)電阻R8與NMOS晶體管M4的柵極連接，NMOS晶體管M4的源極與充電負(fù)極連接，NMOS晶體管M4的漏極與放電負(fù)極連接；ML5235芯片的D-FET引腳經(jīng)電阻Rl分別于三極管Ql的集電極、NMOS晶體管Ml的柵極、NMOS晶體管M2的柵極、NMOS晶體管M3的柵極和三極管Q2的集電極連接；三極管Ql的發(fā)射極與鋰電池單體的負(fù)極連接，三極管Ql的基極分別與電容C2的一端、電