一種鋰電池控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制系統(tǒng)，具體是一種鋰電池控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車及電動(dòng)自行車等以動(dòng)力鋰電池作為主要?jiǎng)恿Φ慕煌üぞ?，因其綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)而越來越受到人們的重視。其整車性能在很大程度上依靠自身的動(dòng)力鋰電池，而動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)則對(duì)鋰電池的安全性，以及和整車系統(tǒng)的通信方面起著關(guān)鍵的橋梁作用。
[0003]電池監(jiān)控系統(tǒng)通過采集各個(gè)動(dòng)力電池信息，由各動(dòng)力鋰電池組控制芯片處理后傳送給車載系統(tǒng)總處理單元。在這一過程中，為了確保控制芯片不被采集的信號(hào)干擾，以及防止動(dòng)力鋰電池組產(chǎn)生的過壓過流等對(duì)控制芯片的破壞，因此，需要使兩部分電路在電氣上保持隔離，這就需要使用隔離器來連接兩側(cè)浮動(dòng)的電源和地。在絕大多數(shù)動(dòng)力鋰電池組監(jiān)控模塊中，模塊控制芯片與動(dòng)力鋰電池的電池監(jiān)控芯片采用雙向通信總線連接，以減少線路連接，使系統(tǒng)更簡(jiǎn)潔。
[0004]電池監(jiān)控部分檢測(cè)動(dòng)力電池組電壓、電流及溫度等信息，通過雙向通信總線與動(dòng)力電池組模塊控制芯片通信。由于鋰電池在過熱、過充/過放電流、振動(dòng)、擠壓等條件下可能導(dǎo)致電池壽命縮短以致?lián)p壞，甚至?xí)l(fā)生著火、爆炸等危險(xiǎn)情況，因此，其安全保護(hù)電路必不可少。其中，對(duì)于管理系統(tǒng)關(guān)鍵元器件的失效保護(hù)尤為重要，不但能確保電路主控芯片的正常工作，還可為用戶提供安全保障。因此，在所有與控制芯片通信連接的總線上都做了隔離保護(hù)。
[0005]在現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，只能采用傳統(tǒng)的光耦合器隔離方案，隔離雙向信號(hào)的唯一辦法是緩沖并隔離發(fā)射與接收信號(hào)，隔離一路雙向信號(hào)則至少需要兩個(gè)光耦合器以及外部的分立元件，若要實(shí)現(xiàn)信號(hào)和時(shí)鐘完全隔離的電路設(shè)計(jì)則需要四路光耦合器來實(shí)現(xiàn)，這就增加了成本與電路板空間，并且需要采用大量的額外分立元件，增加了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，導(dǎo)致開發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)和電路性能的不穩(wěn)定。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋰電池控制系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種鋰電池控制系統(tǒng)，包括鋰電池、電池監(jiān)控模塊A、隔離模塊A、電壓調(diào)節(jié)電路、微控制器和整車控制器，所述鋰電池包括串聯(lián)連接的鋰電池A、鋰電池B、鋰電池C和鋰電池D，鋰電池A通過電池監(jiān)控模塊A連接隔離模塊A，鋰電池B通過電池監(jiān)控模塊B連接隔離模塊B，鋰電池C通過電池監(jiān)控模塊C連接隔離模塊C，鋰電池D通過電池監(jiān)控模塊D連接隔尚申旲塊D，隔尚申旲塊A另一端分別連接隔尚申旲塊B另一端、隔尚申旲塊C另一端、隔尚申旲塊D另一端和微控制器，微控制器還分別連接隔離模塊F、隔離模塊G和隔離模塊E，隔離模塊E另一端通過電壓調(diào)節(jié)電路連接到鋰電池D正極，隔離模塊F另一端連接上位機(jī)，隔離模塊G另一端連接整車控制器，隔離模塊A~G均采用ADUM1250。
[0009]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述微控制器與隔離模塊E之間通過SPI總線連接。
[0010]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述微控制器與隔離模塊A~D之間通過雙向通信總線連接。
[0011]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述微控制器與隔離模塊G之間通過CAN總線連接。
[0012]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述隔離模塊F與上位機(jī)之間通過RS232連接。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型鋰電池控制系統(tǒng)采用ADUM1250實(shí)現(xiàn)隔離，大大簡(jiǎn)化電路，完全解決各個(gè)鋰電池及各通信器件之間的共地問題，提高鋰電池保護(hù)能力和電池管理系統(tǒng)的安全可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1為鋰電池控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，種鋰電池控制系統(tǒng)，包括鋰電池、電池監(jiān)控模塊
A、隔離模塊A、電壓調(diào)節(jié)電路、微控制器和整車控制器，鋰電池包括串聯(lián)連接的鋰電池A、鋰電池B、鋰電池C和鋰電池D，鋰電池A通過電池監(jiān)控模塊A連接隔離模塊A，鋰電池B通過電池監(jiān)控模塊B連接隔離模塊B，鋰電池C通過電池監(jiān)控模塊C連接隔離模塊C，鋰電池D通過電池監(jiān)控模塊D連接隔離模塊D，隔離模塊A另一端分別連接隔離模塊B另一端、隔離模塊C另一端、隔離模塊D另一端和微控制器，微控制器還分別連接隔離模塊F、隔離模塊G和隔離模塊E，隔離模塊E另一端通過電壓調(diào)節(jié)電路連接到鋰電池D正極，隔離模塊F另一端連接上位機(jī)，隔離模塊G另一端連接整車控制器，隔離模塊A~G均采用ADUM1250。
[0017]微控制器與隔離模塊E之間通過SPI總線連接。
[0018]微控制器與隔離模塊A~D之間通過雙向通信總線連接。
[0019]微控制器與隔離模塊G之間通過CAN總線連接。
[0020]隔離模塊F與上位機(jī)之間通過RS232連接。
[0021]本實(shí)用新型的工作原理是:請(qǐng)參閱圖1，ADUM1250是一款能實(shí)現(xiàn)雙向信號(hào)隔離的無鎖存的磁隔離器，支持熱插拔，專門應(yīng)用于隔離成本敏感的I2C、SMBUS、PMBUS及1-wire等雙向通信總線，消除了光耦隔離需把雙向信號(hào)分為單獨(dú)的接收或發(fā)送信號(hào)所帶來的不必要的麻煩，使電路板空間減少80%，在ADuM1250的輸入輸出電路中含有施密特整形電路，可與各種主控芯片直接連接傳輸高速信號(hào)而不必?fù)?dān)心波形問題，相對(duì)于光耦的雙向隔離電路，ADuM1250具有體積小，功耗低，外圍電路極其簡(jiǎn)單等絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
[0022]ADuM1250工作溫度105°C，具有熱插拔功能，支持高達(dá)1 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，提供2.5KVrms / min的隔離電壓。由于不需要額外元件而且所有的緩存與信號(hào)調(diào)節(jié)都集成在一個(gè)封裝內(nèi)部，因此，使用ADUM1250降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜性并縮短研發(fā)時(shí)間。
[0023]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0024]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰電池控制系統(tǒng)，包括鋰電池、電池監(jiān)控模塊A、隔離模塊A、電壓調(diào)節(jié)電路、微控制器和整車控制器，其特征在于，所述鋰電池包括串聯(lián)連接的鋰電池A、鋰電池B、鋰電池C和鋰電池D，鋰電池A通過電池監(jiān)控模塊A連接隔離模塊A，鋰電池B通過電池監(jiān)控模塊B連接隔離模塊B，鋰電池C通過電池監(jiān)控模塊C連接隔離模塊C，鋰電池D通過電池監(jiān)控模塊D連接隔尚申旲塊D，隔尚申旲塊A另一端分別連接隔尚申旲塊B另一端、隔尚申旲塊C另一端、隔離模塊D另一端和微控制器，微控制器還分別連接隔離模塊F、隔離模塊G和隔離模塊E，隔離模塊E另一端通過電壓調(diào)節(jié)電路連接到鋰電池D正極，隔離模塊F另一端連接上位機(jī)，隔離模塊G另一端連接整車控制器，隔離模塊A~G均采用ADuM1250。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器與隔離模塊E之間通過SPI總線連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器與隔離模塊A~D之間通過雙向通信總線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器與隔離模塊G之間通過CAN總線連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離模塊F與上位機(jī)之間通過RS232連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鋰電池控制系統(tǒng)，包括鋰電池、電池監(jiān)控模塊A、隔離模塊A、電壓調(diào)節(jié)電路、微控制器和整車控制器，鋰電池包括串聯(lián)連接的鋰電池A、鋰電池B、鋰電池C和鋰電池D，鋰電池A通過電池監(jiān)控模塊A連接隔離模塊A，鋰電池B通過電池監(jiān)控模塊B連接隔離模塊B，鋰電池C通過電池監(jiān)控模塊C連接隔離模塊C，鋰電池D通過電池監(jiān)控模塊D連接隔離模塊D。本實(shí)用新型鋰電池控制系統(tǒng)采用ADuM1250實(shí)現(xiàn)隔離，大大簡(jiǎn)化電路，完全解決各個(gè)鋰電池及各通信器件之間的共地問題，提高鋰電池保護(hù)能力和電池管理系統(tǒng)的安全可靠性。
【IPC分類】H01M10/48, H01M10/42
【公開號(hào)】CN205004413
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520761187
【發(fā)明人】阮震中
【申請(qǐng)人】福建博瑞特電機(jī)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日