一种基于BMS的电池电压采集均衡电路及系统的制作方法

一种基于bms的电池电压采集均衡电路及系统
技术领域
1.本发明公开一种基于bms的电池电压采集均衡电路及系统，涉及锂电池管理技术领域。


背景技术：

2.随着电池技术的发展，锂离子电池因具有体积小、质量轻、能量密度高、无记忆效应、自放电小、循环寿命长等优点，被广泛的应用在新能源汽车、光伏储能等领域。bms全称“电池管理系统”，主要用于对各个电池单元的电特性、热特性等参数进行数据采集、分析、状态估计及管理，提高电池的利用率、防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池使用寿命。
3.现有的bms电池管理系统，在锂电池组的长时间使用过程中，常因电池电芯间存在参数特性上的微小个体差异，造成各节电池在反复充放电过程中的电压参数不完全一致。导致在充电过程中有些电池充不满电，而有些电池存在过冲风险；在放电过程中有些电池放不完全电，而有些电池存在过放风险。这些现象均会影响电池的使用寿命，甚至引起安全事故。
4.故现发明一种基于bms的电池电压采集均衡电路及系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术的问题，提供一种基于bms的电池电压采集均衡电路及系统，所采用的技术方案为：一种基于bms的电池电压采集均衡系统，所述的系统具体包括电池管理芯片、信号线、负载模块、滤波模块、静电防护模块和电压转换模块；
6.电池管理芯片通过滤波模块连接静电防护模块，静电防护模块通过负载模块连接电压转换模块，电压转换模块通过信号线连接电池的两端。
7.所述电池管理芯片采用ltc6811型号芯片。
8.所述静电防护模块通过二极管组合实现。
9.所述负载模块通过电阻实现。
10.所述滤波模块通过电容组合实现。
11.一种基于bms的电池电压采集均衡电路，所述的电路具体包括电池管理芯片、信号线、负载电路、滤波电路、静电防护电路和电压转换模块：
12.所述的电池管理芯片采用ltc6811型号芯片；
13.所述静电防护电路包括二极管d1～d3，所述负载电路包括r1～r3，所述滤波电路包括cap1～2，所述电压转换电路包括mos管q1；
14.电池管理芯片的c2引脚通过信号线连接电池的负极端电压，电池管理芯片的c引脚连接电容cap1的1脚，电容cap1的2脚接地；
15.电池管理芯片的c1引脚通过电容r3连接信号线至电池的正极，二极管d1通过电阻r1串联在电池的正负极之间；
16.电池管理芯片的c1和c2引脚之间通过二极管d3连接；
17.电池管理芯片的s2引脚通过电阻r2连接至mos管q1的栅极g，mos管q1的栅极g通过二极管d2连接信号线。
18.所述二极管d1为tvs二极管，二极管d2和d3为防静电二极管。
19.所述电池管理芯片的c1和c2引脚为adc单体电压采集引脚。
20.本发明的有益效果为：本发明利用信号线将多个电池机型串联，通过滤波电路和负载电路产生功率损耗，以此降低电池电压，达到均衡的效果，同时利用静电防护电路提高整体安全性，降低电池的过冲、过放风险，从而延长电池的使用寿命。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明电路实施例的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
24.实施例一：
25.一种基于bms的电池电压采集均衡系统，所述的系统具体包括电池管理芯片、信号线、负载模块、滤波模块、静电防护模块和电压转换模块；
26.电池管理芯片通过滤波模块连接静电防护模块，静电防护模块通过负载模块连接电压转换模块，电压转换模块通过信号线连接电池的两端；
27.所述电池管理芯片采用ltc6811型号芯片；
28.所述静电防护模块通过二极管组合实现；
29.所述负载模块通过电阻实现；
30.所述滤波模块通过电容组合实现。
31.实施例二：
32.一种基于bms的电池电压采集均衡电路，所述的电路具体包括电池管理芯片、信号线、负载电路、滤波电路、静电防护电路和电压转换模块：
33.所述的电池管理芯片采用ltc6811型号芯片；
34.所述静电防护电路包括二极管d1～d3，所述负载电路包括r1～r3，所述滤波电路包括cap1～2，所述电压转换电路包括mos管q1；
35.电池管理芯片的c2引脚通过信号线连接电池的负极端电压，电池管理芯片的c引脚连接电容cap1的1脚，电容cap1的2脚接地；
36.电池管理芯片的c1引脚通过电容r3连接信号线至电池的正极，二极管d1通过电阻r1串联在电池的正负极之间；
37.电池管理芯片的c1和c2引脚之间通过二极管d3连接；
38.电池管理芯片的s2引脚通过电阻r2连接至mos管q1的栅极g，mos管q1的栅极g通过二极管d2连接信号线；
39.进一步的，所述二极管d1为tvs二极管，二极管d2和d3为防静电二极管；
40.进一步的，所述电池管理芯片的c1和c2引脚为adc单体电压采集引脚；
41.如图1所示，图中信号线c1与c2间接第一节锂电池，信号线c2与c3间接第二节锂电池；依次类推，u1电池管理芯片从c0至c12,共13组电压采集端子，可管理12节锂电池串联的电池组；
42.图中u1为电池管理芯片ltc6811,其24脚连接至信号线c1,c1信号线用于连接第一节锂电池的电池负极，ltc6811通过24脚采集c1信号线所连接电池的端电压；u1芯片的24脚同时连接至电容cap1的1脚,电容cap1的2脚接地；电容cap1为滤波电容，起到滤波作用；u1芯片的22脚经过电阻r3连接至信号c2,c2信号线用于连接第一节电池的正极以及第二节电池的负极，第一节电池与第二节电池串联在一起；
43.u1芯片的20脚经过电阻r6连接至信号c3,c3信号线用于连接第二节电池的正极以及第三节电池的负极，第二节电池与第三节电池串联在一起；
44.依次类推，电池管理芯片u1最多可管理12节电池串联的电池组；电容cap2为滤波电容，起滤波作用，连接至芯片u1的22脚c2和24脚c1之间；电容cap3为滤波电容，起滤波作用，连接至芯片u1的20脚c3和22脚c2之间；二极管d3为防静电二极管，起到静电防护作用，d3的1脚连接至芯片u1的24脚c1,d3的2脚连接至芯片u1的22脚c2；二极管d6为防静电二极管，起到静电防护作用，d6的1脚连接至芯片u1的22脚c2,d6的2脚连接至芯片u1的20脚c3；芯片u1的23脚s2通过电阻r2连接至mos管q1的栅极g；芯片u1的21脚s3通过电阻r5连接至mos管q2的栅极g；二极管d2和d5为防静电二极管；二极管d1和d4为tvs二极管，分别通过与电阻r1和r4串联后接在电池的正负极之间，起到防止电池接反损坏电路的作用；r1和r4为负载电阻，当出现电池间电压不一致时，mos管导通，此时有电流经过r1或r4,产生功率损耗，以此降低该节电池的电压，起到电压均衡的作用。
45.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。