[实用新型]具有场效应管击穿检测的电池管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源管理技术，尤其是涉及一种具有场效应管击穿检测的电池管理系统。

背景技术

目前，电动车已经在人们的生活中普遍应用，随着时代的发展，锂电池在电动自行车上的运用也越来越广泛，为了防止电池出现过度充放电或短路等情况，动力电池通常都设有充放电保护电路，使动力电池充电或放电至一定的电压阈值以后停止充电或放电，从而保证动力电池的安全，但目前采用的保护电路，即管理系统，电路中所采用的功率开关管基本为NMOS,而NMOS管在高电压或大电流的情况下往往容易被击穿，阻抗会高于正常状态下，在继续使用的过程中就会不断发热，而越发热阻值就越大，阻值越大就越发热，最终很可能会引发电池组冒烟、着火等安全事故。另外这些电池虽然虽然涉及到了对电池实现保护，但并未对保护失效后做进一步的检测和处理。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术中电池管理系统功率开关管容易被击穿而造成电池损坏，以及并未具有对保护失效后做出处理的问题，提供了一种具有击穿检测、保护失效后报警的具有场效应管击穿检测的电池管理系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种具有场效应管击穿检测的电池管理系统，包括由多个电池串联而成的电池组、开关模块、采样电阻，电池组正极通过连接控制开关模块、采样电阻后连接在电池组负极，系统还包括有电源管理模块、中央处理模块、单体电压采集接口模块、单体电压采集IC模块、报警模块、电压比较模块，所述中央处理模块连接到控制开关的控制端上，中央处理模块还具有采样线路连接至控制开关与采样电阻之间的线路上，所述报警模块与中央处理模块连接，所述电源管理模块分别连接到报警模块、中央处理模块和单体电压采集接口模块上，所述单体电压采集接口模块与电池组连接，且单体电压采集接口模块与单体电压采集IC模块连接，单体电压采集IC模块与中央处理单元连接，所述电压比较器模块并接在采样电阻上，电压比较器模块输出端连接在中央处理模块上。本实用新型中单元电压采集IC模块通过单体电压采集接口模块对电池组单体电池电压数据进行采集，采样线路对回路电流进行采集，中央处理模块根据这些数据检测单体电池是否过充、过放，电池组是否过流，同时中央处理模块根据检测到的情况控制控制开关模块开闭，对队电池组进行充电保护和放电保护。电压比较器用于对采样电阻两端电压进行比较，中央处理模块根据比较情况判断控制开关模块是否被击穿，并在判断击穿后控制报警模块进行报警，提醒用户需及时维修，防止电池组在失控的情况下继续使用，导致维修的发生。电源管理模块用于满足系统中不同工作电压的需求。本实用新型不仅能对电池组进行过充、过放、短路、过流等保护，还具有控制开关模块击穿失效的检测，并在失效的情况下能够通过报警模块报警，使用户能够及时发现及时进行维修。

作为一种优选方案，所述控制开关模块包括放电控制的MOS管Q1、充电控制的MOS管Q2、二极管D1、二极管D2，MOS管Q1的栅极和MOS管Q2的栅极分别连接至中央处理模块上，MOS管Q1的漏极连接至MOS管Q2的漏极，MOS管Q1的源极与采样电阻连接，MOS管Q2的源极与电池组正极连接，二极管D1正极连接MOS管Q1源极，二极管D1负极连接MOS管Q1漏极，二极管D2正极连接MOS管Q2源极，二极管D2负极连接MOS管Q2漏极。控制开关模块对电池组进行充电保护和放电保护，在中央处理模块检测到电池组有单体电压过充时，控制充电控制的MOS管Q2关闭，断开充电电路，对电池组进行充电保护，若此时中央处理模块通过电压比较模块仍检测到由充电电流，则认为MOS管Q2已被击穿，进行报警。在中央处理模块检测到电池组有单体电压过放、电池组过流、电池组总正与总负短路时，控制放电控制的MOS管Q1关闭，断开放电电路，对电池组进行放电保护，若此时中央处理模块通过采用线路仍检测到有放电电流，则认为MOS管Q1已被击穿，进行报警。

作为一种优选方案，单体电压采集接口模块包括有若干正极接线和负极接线，这些正极接线分别连接到电池组单体电池的正极上，负极接线连接至电池组的负极，单体电压采集IC模块具有若干检测接口，检测接口分别对应与正极接线、负极接线连接。单体电压采集接口模块分别对电池组每个单体电池电压进行检测，由单体电压采集IC模块对电压数据进行采集然后发送至中央处理模块。