[发明专利]一种多节串联锂电池组均衡及保护系统

权利要求书

1.一种多节串联锂电池组均衡及保护系统，其特征在于，包括：

锂电池充放电组件，用于将外部充电电源接入锂电池组进行充电，并向负载供电；

控制模块，与所述锂电池充放电组件进行IIC通讯，以控制所述锂电池充放电组件进行满充电；

充放电开关装置，用于接通或断开所述锂电池充放电组件的充电回路或供电回路；

通讯异常保护电路，用于对所述控制模块的IIC通讯状态进行检测，并在检测到IIC通讯异常时，发出IIC通讯异常信号；

其中，所述充放电开关装置根据所述IIC通讯异常信号，断开所述锂电池充放电组件的充电回路或供电回路。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锂电池充放电组件包括：

模拟前端电路，用于采集所述锂电池组中每个锂电池的电压数据，并通过IIC总线将所采集的电压数据送入控制模块，以便所述控制模块生成用于每个锂电池均衡充电的多个均衡充电控制信号；

均衡驱动电路，用于根据所述多个均衡充电控制信号，生成多个均衡驱动信号；

均衡电路，用于根据多个均衡驱动信号，控制每个锂电池进行满充电。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述均衡电路包括多个分别并联在每个锂电池两端的均衡单元，其每个均衡单元包括串联连接的电子开关和电阻器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述锂电池充放电组件还包括：

放电电流保护电路，用于检测放电电流，并在检测到放电电流超过预定放电电流值时，生成放电电流保护信号；

充电电流保护电路，用于检测充电电流，并在检测到充电电流超过预定充电电流值时，生成充电电流保护信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述放电电流保护电路具有一个放电过流保护单元，包括：

第一运算放大器；

连接在第一运算放大器正相输入端和采样地之间的第二限流电阻器；

连接在第一运算放大器负相输入端和工作电源之间的第一可变分压电阻器和第二可变分压电阻器；

连接在第一运算放大器输出端和充放电开关装置之间的第三限流电阻器；

其中，第一可变分压电阻器一端连接第二可变分压电阻器、另一端连接锂电池组负端、中间抽头连接第一运算放大器负相输入端。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述放电电流保护电路还具有一个放电短路保护单元，包括：

第二运算放大器；

连接在第二运算放大器正相输入端和采样地之间的第四限流电阻器；

连接在第二运算放大器负相输入端和锂电池组负端之间的第二可变分压电阻器和第一可变分压电阻器；

连接在第二运算放大器输出端和充放电开关装置之间的第五限流电阻器；

其中，第二可变分压电阻器一端连接第一可变分压电阻器、另一端连接工作电源、中间抽头连接第二运算放大器负相输入端。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述充电电流保护电路包括：

第三运算放大器；

连接在第三运算放大器负相输入端与工作电源之间的第一分压电阻器；

连接在第三运算放大器负相输入端与采样地之间的第二分压电阻器；

连接在第三运算放大器正相输入端与工作电源之间的第三分压电阻器；

连接在第三运算放大器正相输入端与锂电池组负端之间的第四分压电阻器；

连接在第三运算放大器输出端与充放电开关装置之间的第一限流电阻器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块具有在IIC通讯异常时，停止输出脉宽调制信号的脉宽调制(PWM)单元。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述通讯异常保护电路是整流电路，其输入端连接控制模块，输出端连接充放电开关装置。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充放电开关装置包括：

充放电驱动电路，用于根据充电或放电电流保护信号，生成用于切断充电回路或供电回路的充电或放电驱动信号；

控制电路，用于根据所述ICC通讯异常信号和所述充电或放电驱动信号，生成用于接通或断开充放电开关电路的控制信号；

充放电开关电路，用于根据所述控制信号，接通或断开所述锂电池充放电组件的充电回路或供电回路，使锂电池组充电或供电。