[发明专利]一种锂电池管理系统

说明书

本发明提供一种锂电池管理系统，包括：电压温度采样模块、MOS管、MOS管温度采样模块、电流采样模块、磁保持继电器、MCU处理器、液晶屏、或物联网通讯模块、DC电源转换和通讯接口。本发明提供的锂电池管理系统解决了只有一级保护的锂电池保护板和锂电池管理系统因为充电器电压失控导致过充电的隐患；解决了因为一级保护MOS管损坏导致冲放电失控的隐患，使保护可靠性提高几个数量级；因为磁保持继电器在维持导通时不需控制电流；既解决了安全问题又不增加管理系统耗电量。

技术领域

本发明涉及锂电池充放电保护技术领域，具体涉及一种锂电池管理系统。

背景技术

锂电池比传统铅酸电池具有能量密度大、寿命长、更环保的优点，但是锂电池的安全性能远不如铅酸电池，尤其是在过充电的情况可能发生着火和爆炸，特别是小型锂电池用在电瓶车上一般在家中或者楼道等地方充电是相当危险的，经常有媒体报道电瓶车充电火灾，所以迫切需要提高锂电池充电的安全性。而大部分小型锂电池火灾是充电时充电器电压失控导致的。

现有市场上2轮车、3轮车用小型锂电池组，绝大多数采用硬件锂电池保护板，其硬件实现主要由电压比较器、开关驱动电路和MOS开关管组成，其技术原理是预先设定一个固定的保护电压值，当电压比较器测到的电压高于固定的保护电压设定值时，就通过驱动电路去关断充电MOS管，检测到低于放电保护值就关断放电MOS管。单一的检测和控制回路，本质上来说是一种串联式的系统机构，其中任何一个环节的元件失效或损坏均会导致整个系统失效，系统失效的概率是各个单点失效概率之和，导致过充放电保护失效的概率较高。而且在充电器电压失控的情况下即使锂电池保护板没有坏也会击穿MOS管导致过充电事故。

有少部分锂电池采用锂电池管理系统，锂电池管理系统在保护功能上更全面更灵活，在数据传输，控制，执行上可以多种方法如数据校验，看门狗，功率MOS管自俭等方法来保证系统正常工作。但是大部分的小型锂电池管理系统只有MOS管1级保护，仍然不能避免因为充电器电压失控导致的事故。

有一部分小型锂电池管理系统加上了普通继电器二级保护，解决了安全性问题。但是锂电池工作电流大，这个继电器功耗也大，按一般的50A电流算，普通继电器一般功耗都在1W以上。加上管理系统其他电路耗电总功耗超过1.5W，1块存电1度的锂电池只要不到30天就会耗尽电量。不利于节能环保，也不利于电池长期存放，如果电池电量耗尽后不及时充电会导致电池过放电损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池管理系统，解决了只有一级保护的锂电池保护板和锂电池管理系统因为充电器电压失控导致过充电的隐患；解决因为一级保护MOS管损坏导致冲放电失控的隐患；既解决了安全问题又不增加管理系统耗电量。

一种锂电池管理系统，包括：

电压温度采样模块，采集锂电池的电芯电压和电芯温度并发送至MCU处理器；电压温度采样模块包括芯片和热敏电阻；

MOS管，接收MCU处理器发出的保护指令，启动一级保护，断开电路；

MOS管温度采样模块，采集MOS管的温度，并发送至MCU处理器；MOS管温度采样模块为热敏电阻；

电流采样模块，采样流经锂电池的电流，并发送至MCU处理器；

磁保持继电器，接收MCU处理器发出的保护指令，启动二级保护，断开电路；

MCU处理器，接收电压温度采样模块的电芯电压和电芯温度、MOS管温度采样模块的MOS管温度、电流采样模块的采样电流，分别与相对应的预设值比对；大于预设值时，发送保护指令给MOS管或磁保持继电器。

所述锂电池管理系统还包括与MCU处理器相连接的液晶屏、或物联网通讯模块；所述物联网通讯模块与手机端或电脑端相连接。