一種電池充放電管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種電池充放電管理系統(tǒng)，屬于蓄電池充放電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，影響電動汽車推廣應(yīng)用的主要因素包括動力電池的安全性和使用成本問 題，延長電池的使用壽命是降低使用成本的有效途徑之一。目前應(yīng)用于電動車輛的動力電 池主要有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰聚合物電池三種動力電池，其中鉛酸電池經(jīng)過100多年的 發(fā)展，技術(shù)成熟，成本比鎳氫電池和鋰聚合物電池低得多，而且電池結(jié)構(gòu)方面的新技術(shù)繼續(xù) 提高著鉛酸電池的性能，因此在一定時間內(nèi)鉛酸電池仍然會較廣泛的使用，但是有不可逆 硫酸鹽化、極板彎曲和斷裂、活性物質(zhì)的脫落等弊端，而造成這些弊端的原因除卻生產(chǎn)工藝 的差別，基本上可以概括為充放電不當造成的，如長期充電不足導(dǎo)致的極板硫酸鹽化、大電 流充電控制不當導(dǎo)致的正極板柵彎曲和斷裂、大量失水，熱失控導(dǎo)致的活性物質(zhì)脫落和充 鼓、充脹等，使得電池壽命不斷衰減；鎳氫電池主要是充電發(fā)熱、正負極衰退、內(nèi)壓升高等問 題，其關(guān)鍵原因是電池充放電時正極連續(xù)地出氧反應(yīng)未能及時消除，此時負極亦將出現(xiàn)析 氫過程，導(dǎo)致內(nèi)壓不斷升高，溫度過熱導(dǎo)致機殼變形、爆炸等，嚴重影響電池使用壽命；鋰聚 合物電池主要的也是充電發(fā)熱和過充電等問題，這些將導(dǎo)致鋰電池組容量不平衡，而且一 旦電池的容量平衡發(fā)生改變，這種改變就是不可逆的，并且可以通過多次循環(huán)進行累積，嚴 重影響電池使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具備電池組參 數(shù)采集和單體均衡，可以有效延長電池使用壽命的電池充放電管理系統(tǒng)。
[0004] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該電池充放電管理系統(tǒng)，包括 電池組內(nèi)的多節(jié)電池，其特征在于：包括供電模塊、電池組參數(shù)采集模塊以及電池組單體均 衡模塊，供電模塊與電池組參數(shù)采集模塊相連并為其供電，電池組單體均衡模塊同時與電 池組內(nèi)的各電池相連，電池組參數(shù)采集模塊與電池組單體均衡模塊相連。
[0005] 優(yōu)選的，所述的電池組參數(shù)采集模塊，包括：信息處理模塊、電流采集模塊、電壓采 集模塊、溫度采集模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊，所述的電池組內(nèi)的各電池同時與電壓采集模塊、 電流采集模塊以及溫度采集模塊相連，電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊同時與 信息處理模塊相連，信息處理模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊以及所述的電池組單體均衡模塊相連。
[0006] 優(yōu)選的，所述的信息處理模塊為型號是U ^)78?082(^系列的單片機，第一微處理 器U1的12腳、20腳、23腳、49腳和72腳接信號地，第一微處理器U1的13腳、19腳、24腳、 48腳和71腳接供電模塊+5V，第一微處理器U1的21腳和22腳為CAN通信引腳，第一微處 理器U1的30腳為SYSV_AD端口，第一微處理器U1的31腳為Curr_ADl端口，第一微處理器 U1的32腳為Curr_AD端口，第一微處理器U1的33腳為Temp_AD端口，第一微處理器U1的 50腳為REST端口，第一微處理器U1的57腳~62腳依次為TU1A、TU1B、TU1C、TU2A、TU2B、 TU2C端口，第一微處理器U1 的 65 腳 ~70 腳依次為MU1C、MU1B、MU1A、MU2C、MU2B、MU2A端 口，第一微處理器U1的78腳~80腳依次為AD_DSCK、AD_DOUT、AD_CONV端口，第一微處理器 U1的17腳和18腳之間串接晶振Y1，第一微處理器U1的17腳通過隔直濾波電容C1接信 號地，第一微處理器U1的18腳通過隔直濾波電容C2接信號地，第一微處理器U1的50腳 通過電解電容C3接信號地、通過電阻R1接供電模塊+5V。
[0007] 優(yōu)選的，所述的電流采集模塊包括型號為IS0-U3P204的電源隔離模塊U2、型號為 HNC系列的霍爾電流傳感器H1以及分流器SH1，電源隔離模塊U2的1腳通過電位器R5接 分流器SH1的電流輸入端，同時電源隔離模塊U2的1腳還通過下拉電阻R3接入電源地；電 源隔離模塊U2的2腳直連分流器SH1的電流輸出端，同時電源隔離模塊U2的2腳還通過 下拉電阻R4接入電源地；電源隔離模塊U2的1腳和2腳之間還并接有隔直濾波電容C5和 電解電容C4 ;電源隔離模塊U2的4腳接+12V02電源；電源隔離模塊U2的5腳接電源地； 電源隔離模塊U2的8腳接信號地；電源隔離模塊U2的9腳與10腳之間串接電位器R2 ;電 源隔離模塊U2的8腳和11腳之間依次串接電解電容C7、隔直濾波電容C6和快恢復(fù)二極管 D2 ;電源隔離模塊的11腳接第一位處理器U1的CurrAD引腳；電源隔離模塊U2的11腳通 過快恢復(fù)二極管D1接所述供電模塊的+5V接口端；霍爾電流傳感器H1的1腳接供電模塊 的+12V01接口、2腳接供電模塊的-12V01接口、3腳接第一位處理器U1的CurrAD1引腳、 4腳接信號地。
[0008] 優(yōu)選的，所述的電壓采集模塊包括型號為LTC1864的AD轉(zhuǎn)換芯片U3、運算放大器 U4以及高速光耦U5~U7,AD轉(zhuǎn)換芯片U3的1腳和8腳接供電模塊的+5V0,AD轉(zhuǎn)換芯片U3 的1腳和8腳分別通過隔直濾波電容C9和C10接信號地，AD轉(zhuǎn)換芯片U3的2腳接運算放 大器U4的1腳，AD轉(zhuǎn)換芯片U3的3腳接濾波電感L1的3腳，AD轉(zhuǎn)換芯片U3的3腳與運 算放大器U4的3腳之間并聯(lián)電阻R7,AD轉(zhuǎn)換芯片U3的4腳接電源地；
[0009]AD轉(zhuǎn)換芯片U3的5腳接高速光耦U7的4腳，AD轉(zhuǎn)換芯片U3的6腳通過電阻R12 接三極管Q7的基極，AD轉(zhuǎn)換芯片U3的7腳接高速光耦U5的4腳，運算放大器U4的1腳和 2腳通過電阻R8連接，運算放大器U4的3腳通過電阻R6接濾波電感L1的4腳；高速光耦 U5的1腳接供電模塊的+5V，高速光耦U5的2腳通過電阻R14與第一微處理器U1的AD_ DSCK端口連接；高速光耦U5的3腳接電源地，高速光耦U5的4腳與5腳并聯(lián)電阻R10,高 速光耦U5的5腳接供電模塊的+9V0 ;高速光耦U7的1腳接供電模塊的+5V，高速光耦U7 的2腳通過電阻R15接第一微處理器U1的AD_C0NV端口，高速光耦U7的3腳接電源地，高 速光耦U7的4腳和5腳之間并接電阻R11，高速光耦U7的5腳接供電模塊的+9V0 ;高速光 耦U6的1腳接供電模塊的+9V0,高速光耦U6的2腳通過電阻R13接三極管Q7的集電極， 高速光耦U6的3腳接電源地，高速光耦U6的4腳接第一微處理器U1的AD_D0UT端口，高 速光耦U6的4腳和5腳之間串接電阻R16,高速光耦U6的5腳接供電模塊的+5V，三極管 Q7的發(fā)射極接電源地，三極管Q7的基極和發(fā)射極之間串接電阻R9。
[0010] 優(yōu)選的，所述的溫度采集模塊包括模擬電子開關(guān)芯片U8~U9、三極管Q1~Q6、電阻 R17~R30、隔直濾波電容C12以及集線端子T1，模擬電子開關(guān)芯片U8的1腳接集線端子T1 的4腳，模擬電子開關(guān)芯片U8的2腳接集線端子T1的5腳，模擬電子開關(guān)芯片U8的3腳 通過電阻R18接信號地、通過電阻R17接第一微處理器U1的Temp_AD端口；模擬電子開關(guān) 芯片U8的5腳接集線端子T1的6腳，模擬電子開關(guān)芯片U8的6腳、7腳和8腳接信號地， 模擬電子開關(guān)芯片U8的9腳接三極管Q3的集電極，模