CN205388998U - 镍氢电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镍氢电池管理系统，包括处理器模块，处理器模块连接电压检测模块、电源模块、电流检测模块、充放电控制模块、温度测试模块、数据通信模块、报警模块和存储模块；电压检测模块依次连接电源模块、电流检测模块和充放电控制模块；温度测试模块连接温度传感器，电源模块通过均衡模块与处理器模块连接，电源模块包括防反接电路，防反接电路依次连接滤波电路和电源转换电路。本实用新型的镍氢电池管理系统能够实时监测镍氢电池的电流、电压和温度信息，有效防止镍氢电池出现过充电和过放电现象，提高电池的利用率，延长电池的使用寿命。

Description

镍氢电池管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种电池管理系统，尤其是一种镍氢电池管理系统。

背景技术

镍氢电池作为当今迅速发展起来的一种高能绿色充电电池，凭借能量密度高、可快速充放电、循环寿命长以及无污染等优点在笔记本电脑、便携式摄像机、数码相机及电动自行车等领域得到了广泛应用。

镍氢电池作为一种二次电池，存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。二次电池使用和管理不当，会造成二次电池出现过充电和过放电，降低电池的使用寿命。因此，出于对电池的使用安全性考虑，在一些重要的应用场合，需要实时监测电池信息，对电池进行安全管理，保证电池的可靠性，同时，对于大容量的镍氢电池，高电流状态下电池的温度容易升高，需要实时监测镍氢电池的温度，在镍氢电池温度过高时发出报警提醒采取措施，以防止出现安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种镍氢电池管理系统，能够实时监测镍氢电池的电流、电压和温度信息，有效防止镍氢电池出现过充电和过放电现象，提高电池的利用率，延长电池的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型的一个实施例所采取的技术方案是：

电池管理系统包括处理器模块，处理器模块连接电压检测模块、电源模块、电流检测模块、充放电控制模块、温度测试模块、数据通信模块、报警模块和存储模块；电压检测模块依次连接电源模块、电流检测模块和充放电控制模块；温度测试模块连接温度传感器，电源模块通过均衡模块与处理器模块连接，电源模块包括防反接电路，防反接电路依次连接滤波电路和电源转换电路。

本镍氢电池管理系统产生的有益效果为：

本系统可以实现免维护智能电池电源管理，包括对锂电池组的电压、电流、温度信息采集和处理，提供过流，过压，欠压等报警和记录功能，以及电池组智能充电策略和均衡充电等功能，能够有效防止镍氢电池出现过充电和过放电现象，提高镍氢电池的利用率，延长镍氢电池的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的镍氢电池管理系统的一个实施方式的示意图。

图2是本实用新型的镍氢电池管理系统的电源模块一个实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述。

参考图1、图2，在本实用新型的一个实施方式中，镍氢电池管理系统包括处理器模块，处理器模块连接电压检测模块、电源模块、电流检测模块、充放电控制模块、温度测试模块、数据通信模块、报警模块和存储模块；电压检测模块依次连接电源模块、电流检测模块和充放电控制模块；温度测试模块连接温度传感器，电源模块通过均衡模块与处理器模块连接，电源模块包括防反接电路，防反接电路依次连接滤波电路和电源转换电路。电源转换电路可以是滤波电路，滤波电路依次连接DC-DC电源和5V转3.3V芯片。

处理器模块控制电池单元电压测试模块完成电池模块的电压测试；控制充放电控制模块实现按照配置信息控制充电与放电；控制CAN协议控制器等实现与管理系统信息交互；温度测试模块实现对电池模块的温度测试；处理器模块接收管理系统的命令、完成相应的测试后再把测试结果记录的方式写入存储器或发送到管理系统等。存储模块可以包含两个存储器，大容量存储器用于数据存储，小容量存储器用于电池的出场配置信息存储。

镍氢电池管理系统基于24v电源供电，采用非隔离24V宽压DC-DC开关电源产生5.0v的CAN总线驱动电源，采用高精度的电源芯片产生3.3v给电路板IC提供电源。

基于功率开关管、二极管或专用集成电路实现输入电源防反接保护功能电路。电源输入的正、负极连接正确时，电池检测组件正常工作；电源输入的正、负极连接错误时，电源模块不工作，但连接错误并不会损坏镍氢电池管理系统，排除反接错误后，镍氢电池管理系统能够正常工作。

在本实用新型的电池管理系统的一种实施方式中，处理器模块通过数据总线连接时钟电路，时钟电路设有晶体补偿器、时钟日历和电源失效指示器。能够实现周期或轮询报警、智能后备电池切换和后备电池供电的用户SRAM。

在本实用新型的电池管理系统的一种实施方式中，处理器模块与通信模块通过RS232串口通信，通信模块包括CAN协议控制器和CAN接口驱动器，CAN协议控制器和CAN接口驱动器之间采用隔离芯片连接。

CAN协议控制器和CAN接口驱动器之间采用隔离芯片，数据传输速率达到2M，实现CAN总线的TTL逻辑控制信号与CAN线路侧的信号隔离、芯片的瞬时交流隔离电压达到2500v、直流隔离电压达到1000v，能够满足电压模块堆叠中的应用。

系统的工作原理如下：

镍氢电池管理系统通过数据通信模块接收管理系统的命令消息，备用电池管理系统的处理器模块解析消息后协调电压检测模块对电池电压测试；处理器模块控制温度测试模块测试电池模块的温度；处理器模块控制均衡模块控制电池模块均衡各个电池单元；处理器模块控制充放电控制模块对电池模块的充电与放电；处理器模块控制电流检测模块测试充电与放电的电流大小。镍氢电池管理系统件将根据管理系统对该镍氢电池管理系统的数据处理策略，选择把电池单元电压测试数据、总电压、电池单元的温度测试数据存储于存储器中，或者把数据同时发送到管理系统。

镍氢电池管理系统在电池模块的测试过程中，能够根据管理系统对电池模块测试的策略主动上报电池单元电压异常或温度异常的消息，请求电池管理系统对特定电池模块的应急响应与处理措施。

上述实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种镍氢电池管理系统，其特征在于：包括处理器模块，所述处理器模块连接电压检测模块、电源模块、电流检测模块、充放电控制模块、温度测试模块、数据通信模块、报警模块和存储模块；所述电压检测模块依次连接电源模块、电流检测模块和充放电控制模块；所述温度测试模块连接温度传感器，所述电源模块通过均衡模块与所述处理器模块连接，所述电源模块包括防反接电路，所述防反接电路依次连接滤波电路和电源转换电路。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于：所述处理器模块通过数据总线连接时钟电路，所述时钟电路设有晶体补偿器、时钟日历和电源失效指示器。

3.根据权利要求1或2所述的电池管理系统，其特征在于：所述处理器模块与所述通信模块通过RS232串口通信，所述通信模块包括CAN协议控制器和CAN接口驱动器，所述CAN协议控制器和CAN接口驱动器之间采用隔离芯片连接。