[发明专利]一种便携式的多节锂电池组管理系统

权利要求书

1.一种便携式的多节锂电池组管理系统，其特征在于，包括：

电池组：采用多节锂离子电池串联成组作为电源；

电池管理芯片：通过外围检测电路实时监测锂电池组的当前电压、充放电电流和温度信息；

主电流回路：包括预充放电控制电路和充放电控制电路，所述预充放控制电路用于防止电池组过度放电或过久自放电，所述充放电控制电路为电池组提供正常的充放电通路；

保护电路：包括防反接保护电路和过压保护电路；

外部电压充电平衡控制电路：通过场效应管控制电池均衡，用于消除单体电池成组后在使用过程中产生的不一致性。

2.如权利要求1所述的便携式的多节锂电池组管理系统，其特征在于，所述电池管理芯片为BQ40z80，所述外围检测电路包括电压采样和电流检测，电压采样通过BQ40z80的引脚VC7EN连接N沟道MOS管Q10，将VC7EN引脚拉高，使得MOS管Q10导通，电压通过内置ADC进行模数转换，实时读取电压值；电流检测是通过在BQ40z80的SRN和SRP引脚之间接入一个1mΩ的检测电阻来进行，并采用集成于BQ40z80芯片内部的ADC进行库伦计数。

3.如权利要求2所述的便携式的多节锂电池组管理系统，其特征在于，所述BQ40z80的TS1、TS2提供热敏电阻驱动控制，用于电池和场效应管的温度检测。

4.如权利要求2所述的便携式的多节锂电池组管理系统，其特征在于，所述充放电控制电路的工作状态为：当充电时，该回路的电流从电池PACK+开始，经过用于控制充电和放电的场效应管和化学保险丝，然后通过锂电池组和电流采样电阻，最终回到PACK-，完成对整个锂电池组的充电；所述电池管理芯片的PACK引脚通过一个10k电阻与PACK+相连，所述电池管理芯片的SRN引脚通过RC滤波器与PACK-相连；当单节电池电压低于2.5V时，判定为电池欠压，放电回路截止；当单节电池电压高于4.2V时，充电回路立即断开防止电池过充。

5.如权利要求4所述的便携式的多节锂电池组管理系统，其特征在于，所述预充放电控制电路包括预充电开关MOS管Q2和预放电开关MOS管Q3，MOS管Q2通过电阻R5调节预充电电流，MOS管Q3通过电阻R6调节预放电电流；所述电池管理芯片的PDSG引脚和MOS管Q1的栅极相连控制预放电模式，将PDSG引脚置于高电平，使MOS管Q1导通，MOS管Q1的源极和电压VSS相连，MOS管Q1的漏极通过分压电阻R1和MOS管Q3的栅极相连，同时MOS管Q1的漏极还通过串联的分压电阻R1、分压电阻R2后和MOS管Q3的源极相连，所述分压电阻R1和分压电阻R2的阻值相同；当MOS管Q1导通后，使得MOS管Q3栅极电压降低为源极电压的一半，从而导通开启预放电；MOS管Q4为充电控制开关，Q4栅极由CHG引脚控制；MOS管Q5为放电控制开关，Q5栅极由DSG引脚控制；两者以漏极对接的方式串联在PACK+和电池组的正极之间，当进行充电或放电时，MOS管Q4和MOS管Q5同时导通；当充电停止时，MOS管Q4关断；当放电停止时，MOS管Q5关断。

6.如权利要求5所述的便携式的多节锂电池组管理系统，其特征在于，所述防反接保护电路和过压保护电路；当PACK+上出现负信号时使栅极接地的N型MOS管Q6导通，使放电MOS管Q5的栅源极短路起到保护作用。

7.如权利要求2所述的便携式的多节锂电池组管理系统，其特征在于，所述电池组由7节锂离子电池串联组成，前面6节电池由电池管理芯片内部集成的电压均衡模块进行控制，第7节电池由外部电压充电平衡控制电路实现电压均衡；所述外部电压充电平衡控制电路包括N型MOS管Q9和P型MOS管Q8，所述N型MOS管Q9的栅极和电池管理芯片的CB7EN引脚相连，MOS管Q9的源极和电压端VSS相连，MOS管Q9的漏极和MOS管Q8的栅极相连；当MOS管Q9导通时，使得P型MOS管Q8栅极电压为BAT7的一半，从而导通MOS管Q8，使得BAT6和BAT7相连实现电压均衡，BAT6是第六节电池的正极，BAT7是第7节电池的正极。