；穩(wěn)壓模塊的輸入端連接整流濾波模塊的輸出端，穩(wěn)壓模塊的輸出端連接 主控制器模塊； 電池管理系統(tǒng)的采集端連接電池，電池管理系統(tǒng)的通訊端經(jīng)通訊模塊連接主控制器模 塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于動力電池的智能充電系統(tǒng)，其特征在于：還進(jìn)一 步包括一直流濾波模塊，該直流濾波模塊的輸入端與可控電流輸出模塊的輸出端相連，可 控電流輸出模塊的輸出端與繼電器的輸入端相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于動力電池的智能充電系統(tǒng)，其特征在于：還進(jìn)一 步包括一數(shù)據(jù)存儲模塊，該數(shù)據(jù)存儲模塊與接主控制器模塊相連。4. 基于權(quán)利要求1所述的智能系統(tǒng)所實現(xiàn)的一種應(yīng)用于動力電池的智能充電方法，其 特征是，包括如下步驟： 步驟1、將交流變換模塊的輸入端與市電相連，繼電器的輸出端與電池連接，主控制器 模塊與電池管理系統(tǒng)連接； 步驟2、主控制器讀取電池管理系統(tǒng)發(fā)送的初始化閾值數(shù)據(jù)，并將初始化閾值數(shù)據(jù)存儲 在主控制器模塊中；其中初始化閾值數(shù)據(jù)包括電池最佳充電溫度TP，充電環(huán)境溫度閾值T。、 最大充電環(huán)境溫度閾值!^、且T_，電壓均衡閾值V。，最大充電電壓1]_，最小充電電 壓U_，電壓接近閾值e，電池允許最大充電電流1_，恒壓充電階段充電結(jié)束電流閾值I。， 涓流充電階段充電結(jié)束電壓閾值Ua、且U_<Ua<U 步驟3、主控制器模塊經(jīng)繼電器控制模塊控制繼電器開啟，充電開始，控制器讀取電池 管理系統(tǒng)發(fā)送的電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括電池組溫度T、電池單體最高電壓V_、電池單體最低電 壓V_，電池組電壓U、電池組充電電流I、荷電狀態(tài)SOC、電池組內(nèi)阻R。、絕緣電阻R; 步驟4、進(jìn)行充電階段的判斷； 步驟4-1、溫度判斷；主控制器模塊根據(jù)電池管理系統(tǒng)送來的電池組溫度T，判斷是否 適合充電；若T<T。，則電池組溫度適合充電，并轉(zhuǎn)入步驟4-2 ;若T。彡T彡T_同時成立， 則電池組溫度偏高，通過啟動電池自帶的降溫風(fēng)扇后，繼續(xù)充電，轉(zhuǎn)入步驟3 ;若T>T_，則 電池組溫度不適合充電，轉(zhuǎn)入步驟5,充電結(jié)束； 步驟4-2、均衡判斷；主控制器模塊根據(jù)電池管理系統(tǒng)送來的電池單體最高電壓V_和 電池單體最低電壓v_，判斷是否需要均衡；若v_-v_>V。，則斷開繼電器暫停充電，進(jìn)入 均衡充電狀態(tài)，返回步驟4-2,循環(huán)判斷；若v_-v_<V。，轉(zhuǎn)入步驟4-3 ; 步驟4-3、最大充電電壓判斷；主控制器模塊根據(jù)電池管理系統(tǒng)送來的電池組電壓U， 判斷是否已接近最大充電電壓1]_;若|U_-U| <e，主控制器模塊需要根據(jù)電池管理系統(tǒng) 送來的電池充電電流I，判斷此刻的充電電流I>I。是否成立，若成立，則轉(zhuǎn)入步驟4-6,進(jìn) 入恒壓充電階段，若不成立，轉(zhuǎn)入步驟4-7;若|U_-U| <e不成立，則需要判斷U>Ua是否 成立，若不成立，轉(zhuǎn)入步驟4-4 ;如果成立，轉(zhuǎn)入步驟4-5,進(jìn)入多段恒壓恒流交替充電階段； 步驟4-4、涓流充電階段判斷；主控制器模塊根據(jù)電池管理系統(tǒng)送來的電池充電電壓 U，判斷是否繼續(xù)進(jìn)入涓流充電：若U_<U<Ua，轉(zhuǎn)入步驟3 ;如果U>Ua，轉(zhuǎn)入步驟4-5 ; 步驟4-5、多段恒壓恒流交替充電階段判斷；主控制器模塊根據(jù)電池管理系統(tǒng)送來的 電池充電電壓U，判斷是否繼續(xù)進(jìn)入多段恒壓恒流交替充電；若Ua<U<U_，轉(zhuǎn)入步驟3 ; 如果|U__U| <e成立，再判斷此刻1>1。是否成立，若成立轉(zhuǎn)入步驟4-6,進(jìn)入恒壓充電 階段；否則，轉(zhuǎn)入步驟4-7,進(jìn)入浮充電階段； 步驟4-6、恒壓充電階段判斷；若|U_-U| <e成立，同時I>I。成立，轉(zhuǎn)入步驟3 ;若U_-U| <e成立，I>I。不成立時，轉(zhuǎn)入步驟4-7,進(jìn)入浮充電階段； 步驟4-7、浮充電階段判斷；若|U_-U| <e成立，同時1<1。成立，轉(zhuǎn)入步驟3,否 貝1J，轉(zhuǎn)入步驟4-8 ; 步驟4-8、充電終止判斷；若通訊異常、T>T_、I< 1_、U>U_、絕緣電阻小于安全 值滿足之一，判斷為充電結(jié)束，轉(zhuǎn)到步驟5 ; 步驟5、主控制器模塊經(jīng)繼電器控制模塊控制繼電器關(guān)閉，充電結(jié)束。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于動力電池的智能充電方法，其特征是，所述步驟1還 進(jìn)一步包括，主控制器模塊判斷數(shù)據(jù)的有效性及完整性的過程；其中數(shù)據(jù)包括電池管理系 統(tǒng)送來的電池組溫度T、電池單體最高電壓V_、電池單體最低電壓V_、電池充電電壓U、電 池充電電流I、荷電狀態(tài)SOC、電池組內(nèi)阻R。、絕緣電阻R、電池規(guī)格包括電池最高充電電流 1_、電池組最高充電電壓U_和電池允許最高充電溫度T_。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于動力電池的智能充電方法，其特征是，所述步驟 4-5中，多段恒壓恒流交替充電階段采用模糊控制規(guī)則來完成，其具體過程是： 依據(jù)模糊規(guī)則庫，根據(jù)溫度變化量AT=T-TP和溫度變化率Ah^/ATV沿確定第一段 電流交替過渡值Ii，且K1_，其中1_為電池的最高充電電流，其具體數(shù)據(jù)來自于電池 規(guī)格參數(shù)，主控制器模塊控制可控電流輸出模塊的輸出端電流切換到Ii，并進(jìn)入到以I:作 為恒定電流的第一段恒流充電； 隨著第一段恒流充電的進(jìn)行，電池充電電壓U逐步升高，當(dāng)電池充電電壓U升高到& = 入U。時，主控制器模塊控制DC-DC模塊的輸出端電壓切換到Ui，并進(jìn)入到以&作為恒定電 壓的第一段恒壓充電； 依據(jù)模糊規(guī)則庫，根據(jù)溫度變化量AT和溫度變化率= 論確定第二段電流交 替過渡值12，隨著第一段恒壓充電的進(jìn)行，電池充電電流I逐漸減小，當(dāng)電池充電電流I減 小到12時，主控制器模塊控制可控電流輸出模塊的輸出端電流切換到I2，并進(jìn)入到以12作 為恒定電流的第二段恒流充電； 隨著第二段恒流充電的進(jìn)行，電池充電電壓U逐步升高，當(dāng)電池充電電壓U升高到u2 = 入仏時，主控制器模塊控制DC-DC模塊的輸出端電壓切換到U2，并進(jìn)入到以U2作為恒定電 壓的第二段恒壓充電； 依次類推， 依據(jù)模糊規(guī)則庫，根據(jù)溫度變化量AT和溫度變化率af=JA7V汾確定第X段電流交 替過渡值Ix，隨著第X-1段恒壓充電的進(jìn)行，電池充電電流I逐漸減小，當(dāng)電池充電電流I減小到、時，主控制器模塊控制可控電流輸出模塊的輸出端電流切換到Ix，并進(jìn)入到以Ix 作為恒定電流的第X段恒流充電； 隨著第X-1段恒流充電的進(jìn)行，電池充電電壓U逐步升高，當(dāng)電池充電電壓U升高到Ux =入Uxi時，主控制器模塊控制DC-DC模塊的輸出端電壓切換到Ux，并進(jìn)入到以仏作為恒定 電壓的第X段恒壓充電； 直到|U_-U| <e成立，多段恒壓恒流交替充電階段結(jié)束； 上述A為設(shè)定值，U。為第一段恒流充電開始時的電池組電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種應(yīng)用于動力電池的智能充電方法，其特征是， 設(shè)輸入為偏差e和偏差變化率Ae，輸出控制為z ;它們的模糊集及論域定義如下： 偏差E的模糊集為 T(E) = {NB，NS，ZE，PS，PB} 偏差變化率CE和控制量Z的模糊集均為 {NB,NS,ZE,PS,PB} 其中NB代表負(fù)大，NS代表負(fù)小，ZE代表零，PS代表正小，PB代表正大； 以電池組最佳充電溫度Tp作為初始量，溫度變化量AT=T-TP作為偏差量，溫度變化 率Af=f/A7V辦作為偏差變化率；每一段的段電流交替過渡值L作為控制量；上述模糊規(guī) 則庫為： 若AT = NB 和ar= /V5 或NS或ZE，則Ix= PB ; 若AT = NB 和ar=AS或PB，則Ix=PS; 若AT = NS 和ar= 或NS或ZE，則Ix= PS ; 若AT = NS 和厶；或PB，則Ix=PS; 若AT=ZE和 或NS，則Ix=PS; 若AT=ZE和 ,則Ix=ZE; 若AT=ZE和a/ = ?或PB，則Ix=NS; 若厶丁=卩5和/么7' = /^或？5，則1)!=吧； 若AT=PS和a7' = /VZ?或NS或ZE，則Ix=NS; 若AT=PB和a：T.=i? 或NS，則Ix=NS; 若A T = PB和Af=.拽或PS或ZE，則Ix= NB ; 確定閾值量：依據(jù)模糊規(guī)則庫，根據(jù)溫度變化量AT和溫度變化率確定每一段電流 交替過渡值Ix。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種應(yīng)用于動力電池的智能充電系統(tǒng)與充電方法，其采用四段式充電方法：涓流充電；多段恒流恒壓交替充電；恒壓充電和浮充電。根據(jù)電池管理系統(tǒng)發(fā)送的電池規(guī)格、用于區(qū)分各充電階段的電壓電流閾值、均衡充電條件、充電終止條件及實時采集的電池組溫度、電池組總電壓、單體最高最低電壓等自動調(diào)節(jié)充電電流及充電電壓的充電控制系統(tǒng)，也即是本控制系統(tǒng)能夠根據(jù)實際電池的不同情況、不同電池的不同情況等自動切換充電階段，使得充電過程中各充電階段實現(xiàn)精確控制。
【IPC分類】H01M10/44, H02J7/00, B60L11/18
【公開號】CN105098926
【申請?zhí)枴緾N201510573324
【發(fā)明人】張向文, 于振紅, 許勇, 黨選舉, 伍錫如, 莫太平, 潘明, 任風(fēng)華, 徐金龍
【申請人】桂林電子科技大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月10日