一种锂电池保护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种锂电池保护系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，人们对清洁能源的需求越来越大，要求也越来越高。锂电池这类能量存储介质，是清洁能源的一种，具有能量密度高，对环境无污染等特点，应用十分广泛。不过锂电池的化学性质活跃，要达到安全使用锂电池的目的，则需要对锂电池的工作状态进行监控，防止锂电池发生过充电、过放电、过温、短路等情况，否则将严重缩短锂电池的使用寿命，甚至引发安全事故。目前多串锂电池保护多采用纯硬件集成保护1C，参数可配置性差，无通讯监测功能，均衡效果单一，成本高、功耗大。另外一些汽车级BMS管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM、电池管理系统)模块多、体积大、使用复杂、自耗电高、价格昂贵、响应速度慢、可靠性低，不适合电动自行车、电动轮椅、电摩、电动工具、家用储能系统等小型智能动力系统。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提出一种锂电池保护系统，结构简单、体积小、组装使用方便，且成本低廉、可靠性高，功耗低、均衡功能多样，能够检测锂电池的电参数，以便进一步实现锂电池的智能控制功能。
[0004]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种锂电池保护系统，包括用于给路灯供电的4串锂电池、PIC24FJ32GA004型的单片机、电源电路、均衡电路、参数检测电路和MOS开关电路，所述单片机分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接，所述4串锂电池分别与电源电路、均衡电路、参数检测电路、MOS开关电路连接；
[0006]所述电源电路包括SS14型的二极管D18、SMBJ22CA型的稳压二极管D8-1、电阻R41-1、BSS84 型的 MOS 管 Q4-1、电阻 R41-2、电阻 R41-3、电阻 R41-4、MMBT5551 型的三极管Ql-2、NZT902型的三极管Ql_l、BZT24C型的稳压二极管D8_2、BZX585-B2V4型的稳压二极管D25、TLP281型的光电耦合管U13、电阻R123、2N7002型的MOS管Q3和电阻R41-5 ；
[0007]所述二极管D18的正极连接任意一串锂电池的BAT端，所述二极管D18的负极分别连接稳压二极管D8-1的负极、电阻R41-1的一端、MOS管Q4-1的源极，所述稳压二极管D8-1的正极接地，所述电阻R41-1的另一端分别连接MOS管Q4-1的栅极、电阻R41-2的一端，所述MOS管Q4-1的漏极分别连接三极管Ql-1的集电极、电阻R41-3的一端、电阻R41-4的一端，所述电阻R41-3的另一端连接三极管Q1-2的集电极，所述三极管Q1-2的发射极连接三极管Ql-1的基极，所述三极管Q1-2的基极分别连接电阻R41-4的另一端、所述稳压二极管D8-2的负极，所述稳压二极管D8-2的正极接地；
[0008]所述电阻R41-2的另一端分别连接MOS管Q3的漏极、光电耦合管U13的第4脚，所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极连接电阻R41-5的一端，所述电阻R41-5的另一端连接所述单片机的PW-OFF端，所述光电耦合管U13的第3脚接地，所述光电耦合管U13的第2脚连接稳压二极管D25的负极，所述稳压二极管D25的正极连接所述单片机的PACK端，所述光电耦合管U13的第I脚连接电阻R123的一端，电阻R123的另一端连接所述任意一串锂电池的BAT端。
[0009]其中，所述均衡电路包括4个子均衡电路，每个子均衡电路分别与一串锂电池连接，所述子均衡电路包括电阻R41-6、电阻R41-7、电阻R41-8、电阻R41-9、A03415型的MOS管Q4-2和2N3904型的三极管Q1-3 ;
[0010]所述MOS管Q4-2的源极分别连接锂电池的BATl端、电阻R41-6的一端，所述MOS管Q4-2的栅极分别连接电阻R41-6的另一端、电阻R41-8的一端，所述MOS管Q4-2的漏极连接电阻R41-9的一端，电阻R41-9的另一端接地，电阻R41-8的另一端连接三极管Ql_3的集电极，三极管Q1-3的发射极接地，三极管Q1-3的基极连接电阻R41-7的一端，电阻R41-7的另一端连接锂电池的BALl端。
[0011]其中，所述参数检测电路包括电压检测电路、温度检测电路、放电检测电路、充电检测电路、短路检测电路和过流检测电路。
[0012]其中，所述电压检测电路包括4个子电压检测电路，每个子电压检测电路均和I串锂电池连接，所述子电压检测电路包括电阻R41-10、电阻R41-12、电阻R41_11、2N3904型的三极管Ql-4、BSS84型的MOS管Q4-3、电容C10、电阻R35、电阻R57、电阻R59、电阻R58、LM324型的运算放大器U4A、电阻R47和BZX585-C5V1型的稳压二极管D7 ；
[0013]所述电阻R41-10的一端分别连接任意一串锂电池的BAT端、MOS管Q4-3的源极，所述MOS管Q4-3的漏极连接所述单片机的CELLl端，所述MOS管Q4-3的栅极分别连接电阻R41-10的另一端、电阻R41-11的一端，所述电阻R41-11的另一端连接三极管Ql_4的集电极，所述三极管Q1-4的发射极接地，所述三极管Q1-4的基极连接电阻R41-12的一端，电阻R41-12的另一端连接所述单片机的CSl端；
[0014]所述运算放大器U4A的输入IN+端分别连接电阻R57的一端、电阻R58的一端，电阻R58的另一端接地，电阻R57的另一端分别连接所述单片机的CELLl端、电容ClO的一端，所述运算放大器U4A的输入IN-端分别连接电阻R35的一端、电阻R59的一端，电阻R35的另一端分别连接电容ClO的另一端、接地端，所述运算放大器U4A的电压输入正极连接电压输入端，所述运算放大器U4A的电压输入负极接地，所述运算放大器U4A的输出端分别连接电阻R59的另一端、电阻R47的一端，电阻R47的另一端分别连接稳压二极管D7的负极、所述单片机的CELl端，所述稳压二极管D7的正极接地。
[0015]其中，所述温度检测电路连接至少一个子温度检测电路，所述子温度检测电路包括温度探头JIA和电阻R108，所述温度探头JIA的第2A脚分别连接所述单片机的TSl端和电阻R108的一端，电阻R108的另一端连接所述单片机的VT端，所述温度探头JIA的第IA脚接地。
[0016]其中，所述放电检测电路包括电阻R41-13、电阻R41-14、电阻R41-15、电阻R41-16、电阻R41-17、电容C52-1、电容C48-1、电容C48-2和WT272型的运算放大器U13A ；
[0017]所述运算放大器U13A的输入IN+端分别连接电阻R41-17的一端、电阻R41-13的一端、电容C52-1的一端，电阻R41-17的另一端接地，电阻R41-13的另一端连接所述单片机的CD-DSG+端；
[0018]所述运算放大器U13A的输入IN-端分别连接电阻R41-14的一端、电阻R41-16的一端、电容C52-1的另一端，电阻R41-14的另一端连接所述单片机的⑶-DSG-端，所述运算放大器U13A的电压输入负极接地，所述运算放大器U13A的电压输入正极分别连接所述单片机的VAP-PRT端、电容C48-1的一端、电容C48-2的一端，电容C48-1的另一端和电容C48-2的另一端均接地，所述运算放大器U13A的输出端分别连接电阻R41-16的另一端、电阻R41-15的一端，电阻R41-15的另一端连接所述单片机的DC-DET端。
[0019]其中，所述充电检测电路包括电阻R41-18、电阻R41-19、电阻R41-20、电阻R41-21、电阻R41-22、电容C52-2和WT272型的运算放大器U5B ；
[0020]所述运算放大器U5B的输入IN+端分别连接电阻R41-20的一端、电阻R41-18的一端、电容C52-2的一端，电阻R41-20的另一端接地，电阻R41-18的另一端连接所述单片机的CD-DSG-端；
[0021]所述运算放大器U5B的输入IN-端分别连接电阻R41-21的一端、电阻R41-19的一端、电容C52-2的另一端，电阻R41-19的另一端连接所述单片机的⑶-DSG+端，所述运算放大器U5B的电压输入负极接地，所述运算放大器U5B的电压输入正极连接所述单片机的VAP-PRT端，所述运算放大器U5B的输出端分别连接电阻R41-21的另一端、电阻R41-22的一端，电阻R41-22的另一端连接所述单片机的CC-DET端。
[0022]其中，所述短路检测电路包括电阻R41-23、电阻R41-24、电阻R41-25、电阻R41-26、电阻R41-27、电容C52-3和WT272型的运算放大器U12B ；
[0023]所述运算放大器U12B的输入IN+端分别连接电阻R41-26的一端、电阻R41-23的一端、电容C52-3的一端，电阻R41-26的另一端接地，电阻R41-23的另一端连接所述单片机的CD-DSG+端；