通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机技术方案

本实用新型专利技术涉及一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机，包括MCU控制器、AFE模拟前端模块、CAN通信模块、EEPROM存储模块、2路继电器控制模块、2路高压检测模块以及DC/DC电源芯片，MCU控制器连接AFE模拟前端模块；MCU控制器连接CAN通信模块，CAN通信模块外接逆变器。本实用新型专利技术通过模拟前端，来采集16串串联电池单体的电压值，并通过IIC总线将采集到的电池单体电压、温度以及系统电流数据发给MCU控制器，MCU控制器将采集到的数据进行滤波和计算，最终计算出剩余容量(SOC)同时也实时监控系统故障，最后将数据打包通过CAN总线发送给系统外部接收终端的方式，使得本实用新型专利技术具备实现16个串联电池单体的电压采样、3通道电池模组温度采样的优点。道电池模组温度采样的优点。道电池模组温度采样的优点。

【技术实现步骤摘要】
通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机


[0001]本技术涉及锂电池电源管理
，尤其涉及通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机。

技术介绍

[0002]近年来由于锂离子电池在成本控制和生产工艺提高各方面得到了快速的发展，市面上基于锂离子电池的应用变得丰富而成熟。比如手机电池、充电宝、电脑电池、手电电池、电动车、太阳能电池、汽车、玩具车、仓储及物流车、机器人、电动平衡车及滑板车、电池电源的无人机、无线电设备等。
[0003]锂离子电池不同于铅酸电池，它对过充过放有明确和严谨的要求，既不能过充电也不能过放电，同时充放电时也需要做好温度管理，既不能过热也不能温度过低。所以，锂电池保护板就应运而生，来完成对锂离子电池的充放电管理和温度及容量管理管理。
[0004]而锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护控制器，在充满电时能保证各单体电池之间的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果；同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命，欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。
[0005]因此需涉及一种在电池供电的设备中配备的一种电路系统，从而实现检测电池在充放电等使用过程中的电压、电流、温度、容量、以及其他环境参数在安全范围内，并同时附带很多辅助功能，如加热电池、智能处理等，保证电池使用安全，再提高使用寿命、提高效率。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机，旨在解决现有技术中对串联锂电池组的充放电保护控制的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0008]一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS(BuildingManagementSystem，电池管理系统)一体机，包括MCU控制器、AFE(AnalogFrontEnd)模拟前端模块、CAN(ControllerAreaNetwork)通信模块、EEPROM存储模块、2路继电器控制模块、2路高压检测模块以及DC/DC电源芯片，其中，
[0009]所述MCU控制器连接所述AFE模拟前端模块，用于对16个串联的电池单体进行电压采样以及执行3通道电池模组的温度采样指令；
[0010]所述MCU控制器连接CAN通信模块，所述CAN通信模块外接逆变器，用于将所述采样信息通过CAN通讯协议输送至所述系统外部的接收终端并实现接收终端对不同功率逆变器的充放电控制；
[0011]所述MCU控制器连接EEPROM存储模块以用于对采样信息进行参数信息存储、标定数据存储以及故障信息存储；
[0012]所述MCU控制器连接2路继电器控制模块，用于执行所述系统对2路继电器的控制功能；
[0013]所述MCU控制器连接2路高压检测模块，用于执行所述系统对继电器的充电放电控制；
[0014]所述MCU控制器连接DC/DC电源芯片，用于对所述系统中的电流进行采样。
[0015]进一步地，所述CAN通信模块包括CAN通信电路，其中，所述CAN通信电路包括芯片U23、电容C102、电容C106、电容C105以及电感L2，所述芯片U23引脚2和引脚8分别接地，引脚3接入电源电压后反向串联电容C105的第一端，所述电容C105的第二端连接芯片U23引脚2，所述芯片U23的引脚7串联电容C106后接地，芯片U23的引脚6串联电容 C102后接地，所述芯片U23的引脚7和芯片U23的引脚6分别连接电感L2的引脚4和引脚 3，所述电感L2分别和电容C102以及电容C106并联，所述电感L2的引脚1和引脚2分别串联两个稳压二极管D36连接电容C104的第一端，所述电容C104的第一端接地，所述电容 C104的第二端分别并联电阻R146以及电阻R147后连接CANL输入信号。
[0016]进一步地，所述AFE模拟前端模块外接IIC总线，用于将AFE模拟前端模块采集到的 16个串联的电池单体电压、3通道电池模组的温度以及所述系统的电流数据发给MCU控制器。
[0017]进一步地，所述MCU控制器内置滤波电路，用于对所述MCU控制器采集到的采样信息进行低通去高频杂波处理以及波形还原，输出低通频点信号。
[0018]进一步地，所述MCU控制器为STM32F072CBT6型号的单片机。
[0019]本技术的一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机通过16串BMS 一体机通过模拟前端，来采集16串串联电池单体的电压值，并通过IIC总线将采集到的电池单体电压、温度以及系统电流数据发给MCU控制器，MCU控制器将采集到的数据进行滤波和计算，最终计算出剩余容量(SOC)同时也实时监控系统故障，最后将数据打包通过CAN 总线发送给系统外部接收终端的方式，使得本技术具备实现16个串联电池单体的电压采样、3通道电池模组温度采样、系统充放电电流采样、通过控制继电器实现系统充电放电以及实现不同功率负载的充放电控制的优点。
附图说明
[0020]构成说明书一部分的附图描述了本技术的实施例，并且连同描述一起用于解释本技术的原理，参照附图，可以更加清楚地理解本技术：
[0021]图1是本技术一实施例中一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机的整体结构示意图；
[0022]图2是本技术一实施例中一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机的DC/DC电源芯片的电源管理电路示意图；
[0023]图3是本技术一实施例中一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机的IIC总线存储电路示意图；
[0024]图4是本技术一实施例中一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机的CAN通信电路示意图；
[0025]图5是本技术一实施例中一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一
体机的AFE模拟前端模块进行电压采样电路原理示意图；
[0026]图6是本技术一实施例中一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机的2路继电器控制模块对系统进行二次保护的电路原理示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的详细说明。
[0028]如图1
‑
6，本技术的一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS(BuildingManagementSystem，电池管理系统)一体机，包括MCU控制器、AFE(AnalogFrontEnd)模拟前端模块、CAN(ControllerAreaNetwork)通信模块、EEPROM存储模块、2路继电器控制模块、2路高压检测模块以及DC/DC电源芯片，其中，
[0029]MCU控制器连接AFE模拟前端模块，用于对16个串联的电池单体进行电压采样以及执行3通道电池模组的温度采样指令；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机，包括MCU控制器、AFE模拟前端模块、CAN通信模块、EEPROM存储模块、2路继电器控制模块、2路高压检测模块以及DC/DC电源芯片，其中，所述MCU控制器连接所述AFE模拟前端模块，用于对16个串联的电池单体进行电压采样以及执行3通道电池模组的温度采样指令；所述MCU控制器连接CAN通信模块，所述CAN通信模块外接逆变器，用于将采样信息通过CAN通讯协议输送至所述系统外部的接收终端并实现接收终端对不同功率逆变器的充放电控制；所述MCU控制器连接EEPROM存储模块以用于对采样信息进行参数信息存储、标定数据存储以及故障信息存储；所述MCU控制器连接2路继电器控制模块，用于执行所述系统对2路继电器的控制功能；所述MCU控制器连接2路高压检测模块，用于执行所述系统对继电器的充电放电控制；所述MCU控制器连接DC/DC电源芯片，用于对所述系统中的电流进行采样。2.根据权利要求1所述的一种通过控制继电器实现系统充放电的16串BMS一体机，其特征在于：所述CAN通信模块包括CAN通信电路，其中，所述CAN通信电路包括芯片U23、电容C102、电容C106、电容C105以及电感L2，所述芯片U23引脚2和引脚8分别接地，引脚3接入电源电压后反...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树成，
申请(专利权)人：李树成，
类型：新型
国别省市：