一种电池管理系统的制作方法

本技术属于电池管理，尤其涉及一种电池管理系统。

背景技术：

1、在煤矿井下作业环境中，为保障供电连续性，ups电源通常采用多个可二次充电的单体电池串联形成电池组作为后备电源，以应对市电断电后的紧急供电需求。为确保电池组在复杂工况下安全、高效运行，需配备电池管理系统(bms)对电池性能进行实时监控与管理，其中温度采集是bms的核心功能之一——通过精准采集各单体电池的温度，可及时发现过温、温差异常等安全隐患，避免电池组因热失控导致的故障，保障井下供电系统的稳定性。

2、现有技术中，bms的温度采集模块多采用“一对一”或“固定通道”的硬件设计，即每个单体电池的温度采集电路直接与微控制器(mcu)的adc引脚连接。然而，随着煤矿井下用电负荷的变化，ups电池组的单体电池数量常需根据实际需求增加(如扩展供电容量或延长备用时间)，此时现有温度采集模块暴露出可扩展性差的问题：一方面，mcu的adc引脚数量有限，新增单体电池需额外占用引脚资源，导致硬件电路需重新设计；另一方面，固定通道的采集电路难以适配不同数量的单体电池场景，需频繁调整电路结构，增加了系统开发成本和维护难度，甚至可能因适配延迟影响电池组的温度监控精度，威胁井下供电安全。

3、因此，针对现有bms温度采集模块在单体电池数量增加场景下的适配性不足问题，亟需一种可灵活扩展、硬件资源占用低的温度采集方案，以提升bms对不同规模电池组的适配能力，保障煤矿井下ups电源的可靠运行。

技术实现思路

1、基于此，针对上述技术问题，提供一种电池管理系统。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种电池管理系统，包括用于采集电池组各单体电池温度给mcu的温度采集模块，其特征在于，所述温度采集模块包括至少一个多路复用器和与各单体电池一一对应的多个温度采集电路，所述多路复用器的多个模拟通道引脚分别连接一个所述温度采集电路，所述多路复用器的三个地址端与所述mcu的三个通用数字输出引脚连接，所述多路复用器的公共端与所述mcu的adc引脚连接，所述温度采集电路还与对应单体电池连接。

4、本实用新型的有益效果如下：

5、1、显著提升温度采集模块的可扩展性，适配单体电池数量动态调整场景

6、温度采集模块采用“多路复用器+独立温度采集电路”的架构，多路复用器的多个模拟通道引脚分别连接一个与单体电池一一对应的温度采集电路，mcu通过控制多路复用器的地址端(与通用数字输出引脚连接)即可选通不同通道的温度采集电路，实现对任意单体电池温度的采集。当单体电池数量增加时，仅需增加多路复用器的数量或选用通道数更多的多路复用器(如8通道、16通道等)，无需额外占用mcu的adc引脚资源，即可扩展温度采集通道，有效解决了现有模块因引脚限制导致的可扩展性差问题，使bms能够灵活适配不同规模的电池组。

7、2、降低硬件资源占用，简化电路设计

8、传统温度采集模块需为每个单体电池配置独立的adc通道，导致mcu引脚资源紧张；本实用新型通过多路复用器的公共端与mcu的单个adc引脚连接，所有温度采集电路的信号经多路复用器选通后共用一个adc通道，大幅减少了对mcu硬件引脚的占用，降低了电路设计的复杂度和硬件成本，尤其适用于煤矿井下对设备小型化、低功耗有严格要求的场景。

9、3、保障温度采集的精准性与针对性，提升bms管理可靠性

10、温度采集电路与单体电池一一对应，可独立采集每个电池的温度信号，避免传统“共享采集电路”导致的信号干扰或误差；结合多路复用器的精准选通控制，mcu能够实时、准确获取各单体电池的温度数据，为电池均衡、过温保护等功能提供可靠依据，进一步保障了电池组在煤矿井下复杂环境中的安全高效运行。

11、4、当电池组配置调整(如新增单体电池)时，仅需扩展多路复用器通道或增加模块数量，无需对核心电路进行大规模改造，提升了bms在井下环境中的实用性和耐用性。

1.一种电池管理系统，包括用于采集电池组各单体电池温度给mcu的温度采集模块，其特征在于，所述温度采集模块包括至少一个多路复用器和与各单体电池一一对应的多个温度采集电路，所述多路复用器的多个模拟通道引脚分别连接一个所述温度采集电路，所述多路复用器的三个地址端与所述mcu的三个通用数字输出引脚连接，所述多路复用器的公共端与所述mcu的adc引脚连接，所述温度采集电路还与对应单体电池连接。

2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述多路复用器为cd4051bm96芯片。

3.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述温度采集电路包括温度传感器、电阻r5和电阻r6，所述温度传感器的一端与对应单体电池、电阻r5的一端和电阻r6的一端连接，所述温度传感器的另一端与对应的模拟通道引脚连接，所述电阻r5的另一端接入基准电压，所述电阻r6的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的一种电池管理系统，其特征在于，还包括用于向所述温度采集电路输出基准电压的tl431芯片，所述tl431芯片的阳极接地，参考端通过分压电阻r1、分压电阻r2分别连接阴极和接地，阴极经限流电阻r3接入输入电压，该阴极还连接所述电阻r5。

5.根据权利要求1所述的一种电池管理系统，其特征在于，所述mcu具有分别用于输出过温信号和低温信号的high t脚和low t脚，所述电池管理系统还包括前端芯片，所述前端芯片具有与所述电池组的电压节点连接的多个电压采集引脚、第一阻值采集引脚、第二阻值采集引脚以及分别用于对外输出充电控制信号和放电控制信号的第一控制信号引脚和第二控制信号引脚，所述第一阻值采集引脚和第二阻值采集引脚分别连接有第一外围电路和第二外围电路，所述第一外围电路包括第一bjt三极管、电阻r7和电阻r8，所述第一bjt三极管的栅极与所述low t脚连接，源极接地，漏极连接所述电阻r7的一端和电阻r8的一端，所述电阻r7的另一端与所述第一阻值采集引脚连接，所述电阻r8的另一端接地，所述第二外围电路包括第二bjt三极管、电阻r11和电阻r12，所述第二bjt三极管的栅极与所述hight脚连接，源极接地，漏极连接所述电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端与所述第二阻值采集引脚连接，所述电阻r12的一端与所述第二阻值采集引脚连接，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种电池管理系统，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块包括eg1192l电源模块和sct2601电源模块，所述eg1192l电源模块为所述sct2601电源模块提供供电电压，所述sct2601电源模块为所述多路复用器、mcu和前端芯片提供供电电压。