[发明专利]一种锂电池管理系统

说明书

一种锂电池管理系统，包括微控制模块，还包括N个采集锂电池电芯充放电信息的电压采集电路，电压采集电路包括模拟前端模块和位移缓存模块，所述N个电压采集电路的每个模拟前端模块通过对应位移缓存模块与微控制模块进行级联，实现时序切换电压采集电路对锂电池的每个电芯进行监控管理，并且除首级电压采集电路外，其余电压采集电路的位移缓存模块与微控制模块之间还连接有电平转换电路；通过使用模拟前端模块比市场上同样的数字前端成本低，并且节省了昂贵的隔离芯片，成本得到进一步降低；通过电平转换模块将低压控制信号转换成高端级联芯片的控制信号，不需要考虑高压和弱电电路的隔离问题，避开了隔离芯片的高压问题和失效问题。

技术领域

本发明涉及电池管理领域，尤其是涉及一种锂电池管理系统。

背景技术

随着新能源行业的快速发展，作为锂电池里面主要组件的电池管理系统也得到快速发展。在快速发展的同时，也经常爆出电池起火爆炸等问题，越来越多的人对锂电池的使用抱有谨慎怀疑的态度。对此，当前市场对电池管理系统的要求越来越高，既要控制成本，又追求高性能，还需要将电池化″抽象″为形象，一个好的电池管理系统既要保证安全、可靠，又要可以延长电池的寿命，还能让用户放心、省心、安心。

目前市场上的电池管理系统单板方案主要有：分立器件方案、数字前端芯片级联方案、硬件前端芯片级联方案。

分立器件方案，顾名思义使用分析器件搭建，此方案在成本、稳定性、空间上都没有优势，尤其是稳定性，很容易受感染而损坏。此方案属于早期电池管理芯片匮乏而且不稳定的阶段，现在在较高串数上基本上停止使用。

数字前端芯片级联方案，当前主流的智能电池管理系统方案，该方案用多颗芯片级联，再搭配一个微控制器和每一个芯片通信，这里面需要严格处理通信隔离和信号隔离问题，而且微控制器需要较为丰富的外设资源，除此之外，该方案成本高，主要集中在数字前端芯片和通信、信号隔离芯片。

硬件前端芯片级联方案，也是当前主流的方案，该方案虽然成本低，但灵活性很差、智能化极低，比如不能更改保护参数和时间、不能获取电池的电压、温度等基础数据、不能兼容不同的电芯体系等，对于生产备料、售后服务等带来了极大的不便。

事实上，市面上有很多模拟前端芯片，此类芯片只输出模拟信号给微控制器采集，从而获取电池的基础数据，并且此类芯片较数字前端芯片在价格上明显优势，只是当前模拟前端芯片仅仅作为单颗使用。本发明就利用模拟前端级联实现对电池数据的采集，不但控制住成本，而且不需要做通信或信号隔离，同时能够将电池数据通过广播的形式发送给移动设备而实现对电池的监控。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种锂电池管理系统，包括微控制模块，还包括N个采集锂电池电芯信息的电压采集电路，电压采集电路包括模拟前端模块和位移缓存模块，所述N个电压采集电路的每个模拟前端模块通过对应位移缓存模块与微控制模块进行级联，实现时序切换电压采集电路对锂电池的每个电芯进行监控管理，并且除首级电压采集电路外，其余电压采集电路的位移缓存模块与微控制模块之间还连接有电平转换电路。

进一步的，所述微控制模块采用型号为″N76E003AT20″的控制芯片。

进一步的，所述位移缓存模块采用型号为″SN74HC595DR″的位移寄存芯片，所述位移缓存模块的第12号引脚与微控制模块的第16号引脚连接；位移缓存模块的第13号引脚还与微控制模块的第17号引脚连接；所述微控制模块的第12号引脚到第14号引脚作为控制端引脚，与每个电压采集电路的位移缓存模块的第14号引脚连接，并且除首级电压采集电路外，其余电压采集电路的位移缓存模块的第12号引脚、第13号引脚和第14号引脚与微控制模块之间分别经过电平转换电路实现共地连接。