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嵌入式智能锂 电池组

阅读：368发布：2020-10-29

专利汇可以提供嵌入式智能锂电池组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种嵌入式智能锂电池组，所述智能锂电池组包括锂电池组、电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块和第三数据通讯模块，所述电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块均与锂电池组电性连接，所述电池均衡模块、供电模块与数据采集模块电性连接，所述供电模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块与数据管理模块电性连接。，下面是嵌入式智能锂电池组专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种嵌入式智能锂电池组，其特征在于：所述智能锂电池组包括锂电池组、电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块和第三数据通讯模块，所述电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块均与锂电池组电性连接，所述电池均衡模块、供电模块与数据采集模块电性连接，所述供电模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块与数据管理模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能锂电池组，其特征在于：所述智能锂电池组还包括连接模块J3，所述连接模块J3为十三引脚-十七引脚的排线，所述电池均衡模块的输入端与数据采集模块连接，所述电池均衡模块的输出端通过连接模块与锂电池组连接，所述电池均衡模块包括阵列三极管。
3.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能锂电池组，其特征在于：所述数据管理模块包括控制芯片U5及其外围电路，所述显示模块包括电容C35、按键KEY和电阻R82，所述控制芯片U5为STM32F072C8T6，所述控制芯片U5的第十四引脚依次通过电阻R74、发光二极管LED1与地连接，所述控制芯片U5的第十五引脚依次通过电阻R79、发光二极管LED2与地连接，所述控制芯片U5的第十六引脚依次通过电阻R79、发光二极管LED3与地连接，所述控制芯片U5的第十七引脚依次通过电阻R80、发光二极管LED4与地连接，所述控制芯片U5的第十八引脚与电容C35的第一端、按键KEY的第一端、电阻R82的第一端连接，所述电容C35的第二端、按键KEY的第二端均接地，所述电阻R82的第二端与电源连接。
4.根据权利要求3所述的一种嵌入式智能锂电池组，其特征在于：所述第一数据通讯模块包括通讯芯片U12，所述通讯芯片U12为TJ1044T,所述通讯芯片U12的第一引脚与控制芯片U5第三十三引脚连接，所述通讯芯片U12的第二引脚、电容C86的第一端均与地连接，所述通讯芯片U12的第三引脚、电容C86的第二端均与5V电源，所述通讯芯片U12的第四引脚与控制芯片U5第三十二引脚连接，所述通讯芯片U12的第六引脚与电阻R83的第一端、瞬态抑制二极管Q48的第一端连接，所述通讯芯片U12的第七引脚与电阻R83的第二端、瞬态抑制二极管Q48的第二端连接。
5.根据权利要求3所述的一种嵌入式智能锂电池组，其特征在于：所述第二数据通讯模块包括通讯芯片U13，所述通讯芯片U13为芯片SP485REN，所述通讯芯片U13的第一引脚通过电阻R57与控制芯片U5的第三十一引脚连接，所述通讯芯片U13的第二引脚与通讯芯片U13的第三引脚连接，所述通讯芯片U13的第三引脚通过电阻R58与控制芯片U5的第二十九引脚连接，所述通讯芯片U13的第四引脚通过电阻R59与控制芯片U5的第三十二引脚连接，所述通讯芯片U13的第五引脚接地，所述通讯芯片U13的第六引脚与电阻R61的第一端、电阻R196的第一端连接，所述电阻R196的第二端接地，所述电阻R61的第二端与瞬态抑制二极管Q49的第一端、瞬态抑制二极管Q47的第一端连接，瞬态抑制二极管Q49的第二端接地，所述通讯芯片U13的第七引脚与电阻R60的第一端、电阻R195的第一端连接，所述电阻R19的第二端与电源连接，所述电阻R60的第二端与瞬态抑制二极管Q46的第一端、瞬态抑制二极管Q47的第二端连接，所述瞬态抑制二极管Q46的第二端接地，所述通讯芯片U13的第八引脚与电阻R195的第二端、电容C87的第一端连接，所述电容C87的第二端接地。
6.根据权利要求3所述的一种嵌入式智能锂电池组，其特征在于：所述第三数据通讯模块包括通讯芯片U14，所述通讯芯片U14为芯片SP232E，所述通讯芯片U14的第一引脚通过电容C100与通讯芯片U14的第三引脚连接，所述通讯芯片U14的第二引脚通过电容C101与电源连接，所述通讯芯片U14的第四引脚通过电容C98与通讯芯片U14的第五引脚连接，所述通讯芯片的第六引脚通过电容C99接地，所述通讯芯片U14的第七引脚与控制芯片U5的第二十二引脚连接，所述通讯芯片U14的第八引脚与控制芯片U5的第二十一引脚连接，所述通讯芯片U14第九引脚依次通过电阻R63、瞬态抑制二极管Q71接地，所述通讯芯片U14第十引脚依次通过电阻R62、瞬态抑制二极管Q70接地，所述通讯芯片U14的第十五引脚、电容C102的第一端均接地，所述通讯芯片U14的第十六引脚与电容C102的第二端、电源连接。
7.根据权利要求3所述的一种嵌入式智能锂电池组，其特征在于：所述数据采集模块包括锂电池管理芯片U10，所述锂电池管理芯片U10为芯片ECH367108，所述供电模块包括稳压芯片U1及其外围电路,所述稳压芯片U1为芯片HT7533，所述电流检测模块检测电流的信号并传输信号给数据采集模块和数据管理模块，所述数据采集模块和数据管理模块输出信号控制充点电控制模块进行充放电。

说明书全文

嵌入式智能锂电池组

技术领域

[0001] 本实用新型涉及锂电池领域，具体是一种嵌入式智能锂电池组。

背景技术

[0002] 锂电池组是一种可充电电池组，锂电池组是锂离子电池串联或者锂离子电池并联组合而成。传统的锂电池组中对锂电池组中的锂离子电池串联或并联没有做均衡管理，当锂电池组处于大电流工作状态时，锂电池组中单颗电芯之间的电压差异很大，容易缩短锂电池组的使用寿命。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于提供一种嵌入式智能锂电池组，以解决现有技术中的问题。

[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

[0005] 一种嵌入式智能锂电池组，智能锂电池组包括锂电池组、电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块和第三数据通讯模块，电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块均与锂电池组电性连接，电池均衡模块、供电模块与数据采集模块电性连接，供电模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块与数据管理模块电性连接。

[0006] 较优化地，智能锂电池组还包括连接模块J3，连接模块J3为十三引脚-十七引脚的排线，电池均衡模块的输入端与数据采集模块连接，电池均衡模块的输出端通过连接模块与锂电池组连接，电池均衡模块包括阵列三极管。

[0007] 在上述技术方案中，通过电池均衡模块中的每个三极管根据数据管理模块和数据采集模块发出的信号来进行导通，使得对每个单颗电芯进行均衡放电，从而使得整个电池组达到均衡的效果。

[0008] 较优化地，数据管理模块包括控制芯片U5及其外围电路，显示模块包括电容C35、按键KEY和电阻R82，控制芯片U5为STM32F072C8T6，控制芯片U5的第十四引脚依次通过电阻R74、发光二极管LED1与地连接，控制芯片U5的第十五引脚依次通过电阻R79、发光二极管LED2与地连接，控制芯片U5的第十六引脚依次通过电阻R79、发光二极管LED3与地连接，控制芯片U5的第十七引脚依次通过电阻R80、发光二极管LED4与地连接，控制芯片U5的第十八引脚与电容C35的第一端、按键KEY的第一端、电阻R82的第一端连接，电容C35的第二端、按键KEY的第二端均接地，电阻R82的第二端与电源连接。

[0009] 在上述技术方案中，发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3和发光二极管LED4根据控制芯片U5的信号导通，从而达到电量显示的效果。

[0010] 较优化地，第一数据通讯模块包括通讯芯片U12，通讯芯片U12为TJ1044T,通讯芯片U12的第一引脚与控制芯片U5第三十三引脚连接，通讯芯片U12的第二引脚、电容C86的第一端均与地连接，通讯芯片U12的第三引脚、电容C86的第二端均与5V电源，通讯芯片U12的第四引脚与控制芯片U5第三十二引脚连接，通讯芯片U12的第六引脚与电阻R83的第一端、瞬态抑制二极管Q48的第一端连接，通讯芯片U12的第七引脚与电阻R83的第二端、瞬态抑制二极管Q48的第二端连接。

[0011] 较优化地，第二数据通讯模块包括通讯芯片U13，通讯芯片U13为芯片SP485REN，通讯芯片U13的第一引脚通过电阻R57与控制芯片U5的第三十一引脚连接，通讯芯片U13的第二引脚与通讯芯片U13的第三引脚连接，通讯芯片U13的第三引脚通过电阻R58与控制芯片U5的第二十九引脚连接，通讯芯片U13的第四引脚通过电阻R59与控制芯片U5的第三十二引脚连接，通讯芯片U13的第五引脚接地，通讯芯片U13的第六引脚与电阻R61的第一端、电阻R196的第一端连接，电阻R196的第二端接地，电阻R61的第二端与瞬态抑制二极管Q49的第一端、瞬态抑制二极管Q47的第一端连接，瞬态抑制二极管Q49的第二端接地，通讯芯片U13的第七引脚与电阻R60的第一端、电阻R195的第一端连接，电阻R19的第二端与电源连接，电阻R60的第二端与瞬态抑制二极管Q46的第一端、瞬态抑制二极管Q47的第二端连接，瞬态抑制二极管Q46的第二端接地，通讯芯片U13的第八引脚与电阻R195的第二端、电容C87的第一端连接，电容C87的第二端接地。

[0012] 较优化地，第三数据通讯模块包括通讯芯片U14，通讯芯片U14为芯片SP232E，通讯芯片U14的第一引脚通过电容C100与通讯芯片U14的第三引脚连接，通讯芯片U14的第二引脚通过电容C101与电源连接，通讯芯片U14的第四引脚通过电容C98与通讯芯片U14的第五引脚连接，通讯芯片的第六引脚通过电容C99接地，通讯芯片U14的第七引脚与控制芯片U5的第二十二引脚连接，通讯芯片U14的第八引脚与控制芯片U5的第二十一引脚连接，通讯芯片U14第九引脚依次通过电阻R63、瞬态抑制二极管Q71接地，通讯芯片U14第十引脚依次通过电阻R62、瞬态抑制二极管Q70接地，通讯芯片U14的第十五引脚、电容C102的第一端均接地，通讯芯片U14的第十六引脚与电容C102的第二端、电源连接。

[0013] 在上述技术方案中，第一数据通讯模块为CAN通讯，第二数据通讯模块为RS485通讯，第三数据通讯模块为RS232通讯。

[0014] 较优化地，数据采集模块包括锂电池管理芯片U10，锂电池管理芯片U10为芯片ECH367108，供电模块包括稳压芯片U1及其外围电路,稳压芯片U1为芯片HT7533，电流检测模块检测电流的信号并传输信号给数据采集模块和数据管理模块，数据采集模块和数据管理模块输出信号控制充点电控制模块进行充放电。

[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电池均衡模块的设置，使得对每个单颗电芯进行均衡放电，从而使得整个电池组达到均衡的效果，延长锂电池组的使用寿命；本实用新型通过显示模块的设置，便于简单明了的查看锂电池组的电量情况。附图说明

[0016] 图1为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的数据管理模块和显示模块的电路图；

[0017] 图2为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的数据采集模块和电流检测模块的电路图；

[0018] 图3为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的图2中A处的电流检测模块的电路放大图；

[0019] 图4为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的充放电控制模块的电路图；

[0020] 图5为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的供电模块的电路图；

[0021] 图6为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的电池均衡模块和连接模块的电路图；

[0022] 图7为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的第一数据通讯模块；

[0023] 图8为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的第二数据通讯模块；

[0024] 图9为本实用新型一种嵌入式智能锂电池组的第三数据通讯模块。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0026] 请参阅图1～9，本实用新型实施例中，一种嵌入式智能锂电池组，智能锂电池组包括锂电池组、电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块和第三数据通讯模块，电池均衡模块、数据采集模块、供电模块、充放电控制模块、电流检测模块、数据管理模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块均与锂电池组电性连接，电池均衡模块、供电模块与数据采集模块电性连接，供电模块、显示模块、第一数据通讯模块、第二数据通讯模块、第三数据通讯模块与数据管理模块电性连接。

[0027] 智能锂电池组还包括连接模块J3，连接模块J3为十三引脚-十七引脚的排线，电池均衡模块的输入端与数据采集模块连接，电池均衡模块的输出端通过连接模块与锂电池组连接，电池均衡模块包括阵列三极管。

[0028] 数据管理模块包括控制芯片U5及其外围电路，显示模块包括电容C35、按键KEY和电阻R82，控制芯片U5为STM32F072C8T6，控制芯片U5的第十四引脚依次通过电阻R74、发光二极管LED1与地连接，控制芯片U5的第十五引脚依次通过电阻R79、发光二极管LED2与地连接，控制芯片U5的第十六引脚依次通过电阻R79、发光二极管LED3与地连接，控制芯片U5的第十七引脚依次通过电阻R80、发光二极管LED4与地连接，控制芯片U5的第十八引脚与电容C35的第一端、按键KEY的第一端、电阻R82的第一端连接，电容C35的第二端、按键KEY的第二端均接地，电阻R82的第二端与电源连接。

[0029] 第一数据通讯模块包括通讯芯片U12，通讯芯片U12为TJ1044T,通讯芯片U12的第一引脚与控制芯片U5第三十三引脚连接，通讯芯片U12的第二引脚、电容C86的第一端均与地连接，通讯芯片U12的第三引脚、电容C86的第二端均与5V电源，通讯芯片U12的第四引脚与控制芯片U5第三十二引脚连接，通讯芯片U12的第六引脚与电阻R83的第一端、瞬态抑制二极管Q48的第一端连接，通讯芯片U12的第七引脚与电阻R83的第二端、瞬态抑制二极管Q48的第二端连接。

[0030] 第二数据通讯模块包括通讯芯片U13，通讯芯片U13为芯片SP485REN，通讯芯片U13的第一引脚通过电阻R57与控制芯片U5的第三十一引脚连接，通讯芯片U13的第二引脚与通讯芯片U13的第三引脚连接，通讯芯片U13的第三引脚通过电阻R58与控制芯片U5的第二十九引脚连接，通讯芯片U13的第四引脚通过电阻R59与控制芯片U5的第三十二引脚连接，通讯芯片U13的第五引脚接地，通讯芯片U13的第六引脚与电阻R61的第一端、电阻R196的第一端连接，电阻R196的第二端接地，电阻R61的第二端与瞬态抑制二极管Q49的第一端、瞬态抑制二极管Q47的第一端连接，瞬态抑制二极管Q49的第二端接地，通讯芯片U13的第七引脚与电阻R60的第一端、电阻R195的第一端连接，电阻R19的第二端与电源连接，电阻R60的第二端与瞬态抑制二极管Q46的第一端、瞬态抑制二极管Q47的第二端连接，瞬态抑制二极管Q46的第二端接地，通讯芯片U13的第八引脚与电阻R195的第二端、电容C87的第一端连接，电容C87的第二端接地。

[0031] 第三数据通讯模块包括通讯芯片U14，通讯芯片U14为芯片SP232E，通讯芯片U14的第一引脚通过电容C100与通讯芯片U14的第三引脚连接，通讯芯片U14的第二引脚通过电容C101与电源连接，通讯芯片U14的第四引脚通过电容C98与通讯芯片U14的第五引脚连接，通讯芯片的第六引脚通过电容C99接地，通讯芯片U14的第七引脚与控制芯片U5的第二十二引脚连接，通讯芯片U14的第八引脚与控制芯片U5的第二十一引脚连接，通讯芯片U14第九引脚依次通过电阻R63、瞬态抑制二极管Q71接地，通讯芯片U14第十引脚依次通过电阻R62、瞬态抑制二极管Q70接地，通讯芯片U14的第十五引脚、电容C102的第一端均接地，通讯芯片U14的第十六引脚与电容C102的第二端、电源连接。

[0032] 数据采集模块包括锂电池管理芯片U10，锂电池管理芯片U10为芯片ECH367108，供电模块包括稳压芯片U1及其外围电路,稳压芯片U1为芯片HT7533，电流检测模块检测电流的信号并传输信号给数据采集模块和数据管理模块，数据采集模块和数据管理模块输出信号控制充点电控制模块进行充放电。

[0033] 本实用新型的工作原理是：电池均衡模块通过连接模块与锂电池组连接，通过电池均衡模块中的每个三极管根据数据管理模块和数据采集模块发出的信号来进行导通，使得对每个单颗电芯进行均衡放电，从而使得整个电池组达到均衡的效果。数据采集模块和电流检测模块检测外部负载端的信号，根据检测到的信号控制充放电模块。充放电控制模块中的场效应管根据接收到的信号来控制锂电池组的充放电；供电模块与外部锂电池组充电器连接，供电模块用于给数据管理模块和数据采集模块进行供电；数据采集模块采集到锂电池组的信号给传输给数据管理模块，数据管理模块根据接收到的信号控制显示模块中的发光二极管导通发光，从而达到电量显示的效果，第一数据通讯模块为CAN通讯，第二数据通讯模块为RS485通讯，第三数据通讯模块为RS232通讯，用于数据管理模块与其他模块进行通讯。

[0034] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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