電池管理系統控制器技術方案

本發明專利技術涉及一種電池管理系統控制器，包括電源轉換電路、單片機、繼電器驅動模塊、電池工作狀態繼電器及待機開關，電源轉換電路用于將電池提供的電能分別轉換為適合繼電器驅動模塊和單片機工作的電壓；繼電器驅動模塊根據閉合/斷開信號控制繼電器閉合或斷開；單片機連接繼電器驅動模塊，用于向繼電器驅動模塊發送閉合/斷開信號，單片機獲取電池的電壓，在電池電壓低于待機閾值時自動發送斷開信號，還用于檢測市電輸入，在檢測到時自動發送閉合信號；待機開關連接單片機，用于手動控制單片機發送閉合/斷開信號。本發明專利技術應用于電流超過100A的電池管理系統中，系統在待機狀態下的功耗小于0.6W，極大延長了產品的待機時間，保證了電池的使用壽命及性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電能存儲系統，特別是涉及一種電池管理系統控制器。
技術介紹
傳統的較大功率的電池管理系統，例如超過100A工作電流的電池管理系統，控制電池充電、放電是直接通過繼電器，因繼電器本身工作需要相應的工作電流，所以產品待機功耗均都超過IOW以上。因此，在待機狀態下會較快消耗電池的能量，縮短電池的工作時間及壽命，影響產品的工作性能。尤其不利于產品的運輸(或其它長期非正常使用狀態)，在運輸過程中可能就會消耗完電池的電量。
技術實現思路
基于此，有必要提供一種待機功耗低的電池管理系統控制器。一種電池管理系統控制器，包括電源轉換電路、單片機、繼電器驅動模塊、電池工作狀態繼電器及待機開關單元，所述電源轉換電路用于將電池提供的電能分別轉換為適合所述繼電器驅動模塊和單片機工作的電壓，并分別傳輸給所述單片機和繼電器驅動模塊；所述繼電器驅動模塊根據閉合/斷開信號控制所述繼電器閉合或斷開；所述單片機連接所述繼電器驅動模塊，用于向所述繼電器驅動模塊發送所述閉合/斷開信號，所述單片機獲取電池的電壓，在電池電壓低于待機閾值時自動發送所述斷開信號，所述單片機還用于檢測市電輸入，在檢測到市電輸入時自動發送所述閉合信號；所述待機開關單元連接所述單片機，所述待機開關單元包括待機開關，所述待機開關用于手動控制所述單片機發送所述閉合/斷開信號，所述待機開關為其受力移除后會自動彈起的開關。在其中一個實施例中，所述電源轉換電路包括第一穩壓芯片和第二穩壓芯片，所述第一穩壓芯片的電壓輸入端獲取所述電池提供的電能，所述第一穩壓芯片的電壓輸出端輸出所述適合繼電器驅動模塊工作的電壓，所述第二穩壓芯片的電壓輸入端連接所述第一穩壓芯片的電壓輸出端，所述第二穩壓芯片的電壓輸出端輸出所述適合單片機工作的電壓。在其中一個實施例中，所述待機開關單元還包括第一限流電阻、下拉電阻和儲能電容，所述待機開關的一端接地，另一端通過所述下拉電阻連接所述第二穩壓芯片的電壓 輸出端、并通過所述第一限流電阻連接所述單片機的待機信號接收引腳，所述儲能電容與所述待機開關并聯。在其中一個實施例中，包括市電檢測電路，所述單片機檢測市電輸入是通過所述市電檢測電路進行檢測；所述市電檢測電路包括光耦、上拉電阻和濾波電容，所述光耦的發光器連接市電輸入端，所述光耦的受光器的發射極通過所述上拉電阻接地，所述濾波電容與所述上拉電阻并聯，所述受光器的集電極連接所述第二穩壓芯片的電壓輸出端，所述受光器的發射極連接所述單片機的市電檢測引腳。在其中一個實施例中，所述繼電器驅動模塊包括第一驅動電路，所述第一驅動電路包括三極管、第一二極管、第二二極管、偏置電阻、基極電阻及第二限流電阻，所述第一二 極管的陽極連接單片機用于發送所述閉合/斷開信號的引腳，所述第一二極管的陰極通過 所述基極電阻連接所述基極，所述偏置電阻一端連接所述三極管的發射極，另一端連接所 述第一二極管的陰極，所述三極管的發射極接地，所述三極管的集電極依次串聯所述電池 工作狀態繼電器的線圈和第二限流電阻后連接所述第一穩壓芯片的輸出端，所述第二二極 管的陰極連接所述電池工作狀態繼電器的線圈和第二限流電阻的公共端，所述第二二極管 的陽極連接所述集電極。在其中一個實施例中，還包括充電繼電器、放電繼電器、逆變器繼電器及交流輸出 繼電器，所述繼電器驅動模塊還包括分別驅動充電繼電器、放電繼電器、逆變器繼電器及交 流輸出繼電器的第二、第三、第四及第五驅動電路，所述第二、第三、第四及第五驅動電路的 電路結構與所述第一驅動電路相同。在其中一個實施例中，還包括連接所述單片機的發光二極管組件，用于指示所述 電池工作狀態繼電器、充電繼電器、放電繼電器、逆變器繼電器及交流輸出繼電器的工作狀 態。在其中一個實施例中，還包括連接所述單片機的蜂鳴器，所述單片機在檢測到電 池電壓不在預設的安全電壓范圍內時發送報警信號控制所述蜂鳴器發出報警提示。上述電池管理系統控制器能夠降低電池管理系統的待機功耗。本控制器應用于 充、放電電流超過100A的電池管理系統中后，系統在待機狀態下的功耗小于0. 6W，極大延 長了產品的待機時間，并可靠地保證了電池的使用壽命及性能。附圖說明圖I是一實施例中太陽能儲能發電系統的結構框圖；圖2是實施例I中電池管理系統控制器的結構框圖；圖3是實施例I中電源轉換電路的電路原理圖；圖4是實施例I中市電檢測電路的結構框圖；圖5是實施例I中第一驅動電路的電路原理圖；圖6是實施例I中單片機的電路原理圖。具體實施例方式為使本專利技術的目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本專利技術的具 體實施方式做詳細的說明。本專利技術涉及太陽能儲能發電系統中的電池管理系統的控制器，整個太陽能儲能發 電系統的結構框圖如圖I所示。圖2是實施例I中電池管理系統控制器的結構框圖，包括 電源轉換電路110、單片機120、繼電器驅動模塊130、繼電器Kf K5、待機開關單元140。其 中繼電器Kl為交流輸出繼電器、繼電器K2為逆變器繼電器，繼電器K3為放電繼電器，繼電 器K4為充電繼電器，繼電器K5為電池工作狀態繼電器，繼電器Kf K5可以采用相同的繼電 器。需要指出的是，圖2所示實施例適用于圖I所示的太陽能儲能發電系統，在其它實施例 中，繼電器Kf繼電器K4可以部分或全部省略。 電源轉換電路110用于將電池提供的電能分別轉換為適合繼電器驅動模塊130和單片機120工作的電壓，并分別傳輸給單片機120和繼電器驅動模塊130。單片機120連接繼電器驅動模塊130，用于向繼電器驅動模塊130發送閉合/斷開信號，繼電器驅動模塊130根據閉合/斷開信號控制各個繼電器閉合或斷開。單片機120獲取電池的電壓，在電池電壓低于待機閾值時自動發送斷開信號，控制繼電器驅動模塊130斷開繼電器K5;同時單片機120檢測市電輸入，在檢測到市電輸入時自動發送閉合信號，控制驅動模塊130控制包括繼電器K5在內的所有繼電器閉合，系統進入正常工作狀態。待機開關單元140包括待機開關SI，待機開關單元140連接單片機120，可以通過 手動按壓待機開關SI控制單片機120發送閉合/斷開信號。在系統為待機狀態下按下待機開關SI，單片機120會檢測到工作信號，并發送閉合信號給繼電器驅動模塊130，控制繼電器K5閉合，系統進入正常工作狀態，此時再按下待機開關SI，單片機120會檢測到待機信號，并發送斷開信號給繼電器驅動模塊130，控制繼電器K5斷開，系統又進入待機狀態。待機開關SI手動控制的優先級要高于單片機120根據電池電壓/市電輸入進行的自動控制。為了避免誤操作，可以設置單片機120，使得系統在正常工作狀態下檢測到待機信號要向待機狀態轉換，需要將待機開關SI長按，例如按待機開關SI的時間大于3秒。待機開關SI選用其受力移除后會自動彈起的開關，例如輕觸開關、導電橡膠、鍋仔開關五金彈片等。圖3是實施例1中電源轉換電路的電路原理圖，包括第一穩壓芯片ICl和第二穩壓芯片IC2。第一穩壓芯片ICl的電壓輸入端VIN連接電池,獲取電池提供的電能,第一穩壓芯片ICl的電壓輸出端OUT輸出適合繼電器驅動模塊130工作的電壓，本實施例中為24V直流電。第二穩壓芯片IC2的電壓輸入端Vin連接第一穩壓芯片ICl的電壓輸出端0UT，第二穩壓芯片IC2的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池管理系統控制器，其特征在于，包括電源轉換電路、單片機、繼電器驅動模塊、電池工作狀態繼電器及待機開關單元，所述電源轉換電路用于將電池提供的電能分別轉換為適合所述繼電器驅動模塊和單片機工作的電壓，并分別傳輸給所述單片機和繼電器驅動模塊；所述繼電器驅動模塊根據閉合/斷開信號控制所述繼電器閉合或斷開；所述單片機連接所述繼電器驅動模塊，用于向所述繼電器驅動模塊發送所述閉合/斷開信號，所述單片機獲取電池的電壓，在電池電壓低于待機閾值時自動發送所述斷開信號，所述單片機還用于檢測市電輸入，在檢測到市電輸入時自動發送所述閉合信號；所述待機開關單元連接所述單片機，所述待機開關單元包括待機開關，所述待機開關用于手動控制所述單片機發送所述閉合/斷開信號，所述待機開關為其受力移除后會自動彈起的開關。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭軍，黃森，胡志奇，丁永華，李文良，
申請(專利權)人：博科能源系統深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：