一種鋰電池保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)清潔能源的需求越來(lái)越大，要求也越來(lái)越高。鋰電池這類能量存儲(chǔ)介質(zhì)，是清潔能源的一種，具有能量密度高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。不過(guò)鋰電池的化學(xué)性質(zhì)活躍，要達(dá)到安全使用鋰電池的目的，則需要對(duì)鋰電池的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，防止鋰電池發(fā)生過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)溫、短路等情況，否則將嚴(yán)重縮短鋰電池的使用壽命，甚至引發(fā)安全事故。目前多串鋰電池保護(hù)多采用純硬件集成保護(hù)1C，參數(shù)可配置性差，無(wú)通訊監(jiān)測(cè)功能，均衡效果單一，成本高、功耗大。另外一些汽車級(jí)BMS管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM、電池管理系統(tǒng))模塊多、體積大、使用復(fù)雜、自耗電高、價(jià)格昂貴、響應(yīng)速度慢、可靠性低，不適合電動(dòng)自行車、電動(dòng)輪椅、電摩、電動(dòng)工具、家用儲(chǔ)能系統(tǒng)等小型智能動(dòng)力系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提出一種鋰電池保護(hù)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、組裝使用方便，且成本低廉、可靠性高，功耗低、均衡功能多樣，能夠檢測(cè)鋰電池的電參數(shù)，以便進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鋰電池的智能控制功能。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種鋰電池保護(hù)系統(tǒng)，包括用于給路燈供電的4串鋰電池、PIC24FJ32GA004型的單片機(jī)、電源電路、均衡電路、參數(shù)檢測(cè)電路和MOS開關(guān)電路，所述單片機(jī)分別與電源電路、均衡電路、參數(shù)檢測(cè)電路、MOS開關(guān)電路連接，所述4串鋰電池分別與電源電路、均衡電路、參數(shù)檢測(cè)電路、MOS開關(guān)電路連接；
[0006]所述電源電路包括SS14型的二極管D18、SMBJ22CA型的穩(wěn)壓二極管D8-1、電阻R41-1、BSS84 型的 MOS 管 Q4-1、電阻 R41-2、電阻 R41-3、電阻 R41-4、MMBT5551 型的三極管Ql-2、NZT902型的三極管Ql_l、BZT24C型的穩(wěn)壓二極管D8_2、BZX585-B2V4型的穩(wěn)壓二極管D25、TLP281型的光電耦合管U13、電阻R123、2N7002型的MOS管Q3和電阻R41-5 ；
[0007]所述二極管D18的正極連接任意一串鋰電池的BAT端，所述二極管D18的負(fù)極分別連接穩(wěn)壓二極管D8-1的負(fù)極、電阻R41-1的一端、MOS管Q4-1的源極，所述穩(wěn)壓二極管D8-1的正極接地，所述電阻R41-1的另一端分別連接MOS管Q4-1的柵極、電阻R41-2的一端，所述MOS管Q4-1的漏極分別連接三極管Ql-1的集電極、電阻R41-3的一端、電阻R41-4的一端，所述電阻R41-3的另一端連接三極管Q1-2的集電極，所述三極管Q1-2的發(fā)射極連接三極管Ql-1的基極，所述三極管Q1-2的基極分別連接電阻R41-4的另一端、所述穩(wěn)壓二極管D8-2的負(fù)極，所述穩(wěn)壓二極管D8-2的正極接地；
[0008]所述電阻R41-2的另一端分別連接MOS管Q3的漏極、光電耦合管U13的第4腳，所述MOS管Q3的源極接地，所述MOS管Q3的柵極連接電阻R41-5的一端，所述電阻R41-5的另一端連接所述單片機(jī)的PW-OFF端，所述光電耦合管U13的第3腳接地，所述光電耦合管U13的第2腳連接穩(wěn)壓二極管D25的負(fù)極，所述穩(wěn)壓二極管D25的正極連接所述單片機(jī)的PACK端，所述光電耦合管U13的第I腳連接電阻R123的一端，電阻R123的另一端連接所述任意一串鋰電池的BAT端。
[0009]其中，所述均衡電路包括4個(gè)子均衡電路，每個(gè)子均衡電路分別與一串鋰電池連接，所述子均衡電路包括電阻R41-6、電阻R41-7、電阻R41-8、電阻R41-9、A03415型的MOS管Q4-2和2N3904型的三極管Q1-3 ;
[0010]所述MOS管Q4-2的源極分別連接鋰電池的BATl端、電阻R41-6的一端，所述MOS管Q4-2的柵極分別連接電阻R41-6的另一端、電阻R41-8的一端，所述MOS管Q4-2的漏極連接電阻R41-9的一端，電阻R41-9的另一端接地，電阻R41-8的另一端連接三極管Ql_3的集電極，三極管Q1-3的發(fā)射極接地，三極管Q1-3的基極連接電阻R41-7的一端，電阻R41-7的另一端連接鋰電池的BALl端。
[0011]其中，所述參數(shù)檢測(cè)電路包括電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、放電檢測(cè)電路、充電檢測(cè)電路、短路檢測(cè)電路和過(guò)流檢測(cè)電路。
[0012]其中，所述電壓檢測(cè)電路包括4個(gè)子電壓檢測(cè)電路，每個(gè)子電壓檢測(cè)電路均和I串鋰電池連接，所述子電壓檢測(cè)電路包括電阻R41-10、電阻R41-12、電阻R41_11、2N3904型的三極管Ql-4、BSS84型的MOS管Q4-3、電容C10、電阻R35、電阻R57、電阻R59、電阻R58、LM324型的運(yùn)算放大器U4A、電阻R47和BZX585-C5V1型的穩(wěn)壓二極管D7 ；
[0013]所述電阻R41-10的一端分別連接任意一串鋰電池的BAT端、MOS管Q4-3的源極，所述MOS管Q4-3的漏極連接所述單片機(jī)的CELLl端，所述MOS管Q4-3的柵極分別連接電阻R41-10的另一端、電阻R41-11的一端，所述電阻R41-11的另一端連接三極管Ql_4的集電極，所述三極管Q1-4的發(fā)射極接地，所述三極管Q1-4的基極連接電阻R41-12的一端，電阻R41-12的另一端連接所述單片機(jī)的CSl端；
[0014]所述運(yùn)算放大器U4A的輸入IN+端分別連接電阻R57的一端、電阻R58的一端，電阻R58的另一端接地，電阻R57的另一端分別連接所述單片機(jī)的CELLl端、電容ClO的一端，所述運(yùn)算放大器U4A的輸入IN-端分別連接電阻R35的一端、電阻R59的一端，電阻R35的另一端分別連接電容ClO的另一端、接地端，所述運(yùn)算放大器U4A的電壓輸入正極連接電壓輸入端，所述運(yùn)算放大器U4A的電壓輸入負(fù)極接地，所述運(yùn)算放大器U4A的輸出端分別連接電阻R59的另一端、電阻R47的一端，電阻R47的另一端分別連接穩(wěn)壓二極管D7的負(fù)極、所述單片機(jī)的CELl端，所述穩(wěn)壓二極管D7的正極接地。
[0015]其中，所述溫度檢測(cè)電路連接至少一個(gè)子溫度檢測(cè)電路，所述子溫度檢測(cè)電路包括溫度探頭JIA和電阻R108，所述溫度探頭JIA的第2A腳分別連接所述單片機(jī)的TSl端和電阻R108的一端，電阻R108的另一端連接所述單片機(jī)的VT端，所述溫度探頭JIA的第IA腳接地。
[0016]其中，所述放電檢測(cè)電路包括電阻R41-13、電阻R41-14、電阻R41-15、電阻R41-16、電阻R41-17、電容C52-1、電容C48-1、電容C48-2和WT272型的運(yùn)算放大器U13A ；
[0017]所述運(yùn)算放大器U13A的輸入IN+端分別連接電阻R41-17的一端、電阻R41-13的一端、電容C52-1的一端，電阻R41-17的另一端接地，電阻R41-13的另一端連接所述單片機(jī)的CD-DSG+端；
[0018]所述運(yùn)算放大器U13A的輸入IN-端分別連接電阻R41-14的一端、電阻R41-16的一端、電容C52-1的另一端，電阻R41-14的另一端連接所述單片機(jī)的⑶-DSG-端，所述運(yùn)算放大器U13A的電壓輸入負(fù)極接地，所述運(yùn)算放大器U13A的電壓輸入正極分別連接所述單片機(jī)的VAP-PRT端、電容C48-1的一端、電容C48-2的一端，電容C48-1的另一端和電容C48-2的另一端均接地，所述運(yùn)算放大器U13A的輸出端分別連接電阻R41-16的另一端、電阻R41-15的一端，電阻R41-15的另一端連接所述單片機(jī)的DC-DET端。
[0019]其中，所述充電檢測(cè)電路包括電阻R41-18、電阻R41-19、電阻R41-20、電阻R41-21、電阻R41-22、電容C52-2和WT272型的運(yùn)算放大器U5B ；
[0020]所述運(yùn)算放大器U5B的輸入IN+端分別連接電阻R41-20的一端、電阻R41-18的一端、電容C52-2的一端，電阻R41-20的另一端接地，電阻R41-18的另一端連接所述單片機(jī)的CD-DSG-端；
[0021]所述運(yùn)算放大器U5B的輸入IN-端分別連接電阻R41-21的一端、電阻R41-19的一端、電容C52-2的另一端，電阻R41-19的另一端連接所述單片機(jī)的⑶-DSG+端，所述運(yùn)算放大器U5B的電壓輸入負(fù)極接地，所述運(yùn)算放大器U5B的電壓輸入正極連接所述單片機(jī)的VAP-PRT端，所述運(yùn)算放大器U5B的輸出端分別連接電阻R41-21的另一端、電阻R41-22的一端，電阻R41-22的另一端連接所述單片機(jī)的CC-DET端。
[0022]其中，所述短路檢測(cè)電路包括電阻R41-23、電阻R41-24、電阻R41-25、電阻R41-26、電阻R41-27、電容C52-3和WT272型的運(yùn)算放大器U12B ；
[0023]所述運(yùn)算放大器U12B的輸入IN+端分別連接電阻R41-26的一端、電阻R41-23的一端、電容C52-3的一端，電阻R41-26的另一端接地，電阻R41-23的另一端連接所述單片機(jī)的CD-DSG+端；