一种用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路制造技术

一种用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，包括均衡充电的电源供给控制电路和主机控制电路，主机控制电路用于根据从机监测电路输出的蓄电池单体的电压信号，获取单体最高电压、电压差值，并根据单体最高电压和电压差值与预设值的比较结果，确定需均衡充电的蓄电池单体，并生成从机控制信号输出至从机监测电路，以控制从机监测电路生成的均衡电流的大小；以及根据电压差值与预设值的比较结果、均衡充电中的蓄电池单体数量或单体最高电压与预设值的比较结果，生成电源供给控制信号输出至均衡充电的电源供给控制电路；本实用新型专利技术能够控制从机监测电路的均衡充电的电源供给以及从机监测电路所生成的均衡电流大小，实现蓄电池单体的主动式均衡充电。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路
本技术涉及蓄电池

技术介绍
蓄电池一般是将多个蓄电池单体串联成组后使用，在充放电的过程中，每个蓄电池单体的充放电电流均相同。但由于各蓄电池单体在制造、初始容量、电压、内阻以及温度等方面存在不一致性，蓄电池充放电过程中，在充放电电流相同的情况下，易造成容量小或内阻高的蓄电池单体的过充电和过放电现象。过充电容易导致电池内部温度和压力迅速升高，造成对电池的损害，严重时会出现电池爆炸等安全问题，而过放电极易对电池造成永久性损害，影响蓄电池的使用寿命。蓄电池的均衡是指在由多个蓄电池单体组成的蓄电池组中，对各蓄电池单体在充放电方法上采取措施，使各蓄电池在充电时能同时到达充电终止电压，或者放电时同时到达放电终止电压。目前蓄电池充放电的均衡控制电路主要采用的是双向均衡方式，在由多个蓄电池单体串联而成的蓄电池中，每相邻的两节单体之间连接一个均衡电路，使能量从电压较高的蓄电池单体转移到电压较低的蓄电池单体，使两个蓄电池单体的电压趋于一致，解决了电池组电压不平衡的问题。该双向均衡方式的均衡过程实际上是一个先放电再充电的过程，即先使电压较高的蓄电池单体放电，然后再将从电压较高的蓄电池单体中放出的电能充入电压较低的蓄电池单体中，效率较低。而且该电路的均衡电流较小，一般为1～10A，而在放电过程中，均衡电流不足仍然易导致电池容量低的蓄电池单体过放电或者电池容量高的蓄电池单体无法完全释放能量。且采用双向均衡方式的蓄电池均衡电路中，单个回路的损坏有可能会影响整个系统的运行。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，以解决上述问题中的至少一个。根据本技术的一个方面，提供了一种用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，包括第一通信电路、均衡充电的电源供给控制电路和主机控制电路，其中，第一通信电路用于实现主机控制电路与从机监测电路之间的通信；主机控制电路用于根据从机监测电路输出的蓄电池单体的电压信号，获取单体最高电压、单体最高电压和其他蓄电池单体的电压之间的电压差值，并根据单体最高电压和电压差值与预设值的比较结果，确定需均衡充电的蓄电池单体，并生成从机控制信号输出至从机监测电路，以控制从机监测电路生成的均衡电流的大小；以及根据电压差值与预设值的比较结果、均衡充电中的蓄电池单体数量或单体最高电压与预设值的比较结果，生成电源供给控制信号输出至均衡充电的电源供给控制电路；主机控制电路包括单片机控制电路、以及与单片机控制电路电电连接的存储电路和实时时钟电路，其中，存储电路用于存储各预设值，实时时钟电路为单片机控制电路提供时间参数；均衡充电的电源供给控制电路包括切换开关，用于根据电源供给控制信号控制切换开关的断开与闭合，以关闭或启动输出至从机监测电路的均衡充电的电源供给。本技术所提供的主机控制总电路的硬件配置方式，能够根据从机监测电路输出的电压信号，生成电源供给控制信号，来控制从机监测电路的均衡充电的电源供给，并生成从机控制信号，来控制从机监测电路所生成的均衡电流的大小，从而为蓄电池单体的主动式均衡充电提供主机控制。在一些实施方式中，还包括总电压采集电路，其用于采集蓄电池总线的电压信号，并输出至主机控制电路。由此，能够对蓄电池总线电压进行监测，为蓄电池单体的性能状态监控提供数据来源。在一些实施方式中，还包括总电流采集电路，其用于采集蓄电池总线的电流信号，并输出至主机控制电路。由此，能够对蓄电池总线电流进行监测，为蓄电池单体的性能状态监控提供数据来源。在一些实施方式中，还包括主机供电电路，其用于为主机控制总电路供电；切换开关、主机供电电路分别与蓄电池总线电源电连接，以蓄电池总线电源作为主机控制总电路的电源供给，以及作为从机监测电路的均衡充电的电源供给。由此，由蓄电池总线为主机控制总电路以及从机监测电路的均衡充电提供电源供给，无需依赖外部电源来供电，使电路更精简。在一些实施方式中，还包括供电电流采集电路，其用于采集蓄电池总线对主机控制总电路以及对从机监测电路的均衡充电的总的供电电流信号，并输出至主机控制电路。由此，能够对总的供电电流进行监测，为蓄电池单体的性能状态监控提供数据来源。在一些实施方式中，还包括绝缘检测电路，其用于检测蓄电池是否有漏电，并输出至主机控制电路。由此，能够对蓄电池组的绝缘情况进行监测，为蓄电池单体的性能状态监控提供数据来源。在一些实施方式中，还包括第二通信电路，其用于输出主机控制电路接收的数据至动环监控系统。由此，能够实现主机控制总电路与外部动环监控系统的通信，为蓄电池单体的性能状态监控提供数据来源。在一些实施方式中，还包括第三通信电路，其用于实现主机控制电路与调试系统的通信。由此，能够实现主机控制电路与调试系统的通信，以便于电路调试。在一些实施方式中，切换开关由继电器控制。由此，能够安全、稳定地实现供电控制。在一些实施方式中，均衡充电的电源供给控制电路还包括第一二极管、第一三极管、第一电阻和第二电阻；第一电阻的第一端与单片机控制电路的电源供给控制信号的输出端口电连接，其第二端分别电连接第二电阻的第一端和第一三极管的基极；第二电阻的第二端、第一三极管的发射极接地；第一三极管的集电极分别与第一二极管的正极、继电器线圈的第一端电连接；第一二极管的负极、继电器线圈的第二端分别与电源电连接。由此，能够通过简单有效的电路设置，实现继电器的有效控制。附图说明图1为本技术一实施方式的铅酸蓄电池均衡充电与监控电路的电路框图；图2为本技术一实施方式的从机监测电路的电路框图；图3为本技术一实施方式的从机控制电路的电路图；图4为本技术一实施方式的隔离DC电源电路的电路图；图5为本技术一实施方式的从机通信电路的电路图；图6为本技术一实施方式的电压采集电路的电路图；图7为本技术一实施方式的均衡充电控制电路及采样电阻的电路图；图8为本技术一实施方式的均衡电流采集电路的电路图；图9为本技术一实施方式的温度采集电路的电路图；图10为本技术一实施方式的主机控制总电路的电路框图；图11为本技术一实施方式的第一通信电路的电路图；图12为本技术一实施方式的单片机控制电路的电路图；图13为本技术一实施方式的存储电路的电路图；图14为本技术一实施方式的实时时钟电路的电路图；图15为本技术一实施方式的均衡充电的电源供给控制电路的电路图；图16为本技术一实施方式的总电压采集电路和绝缘检测电路的电路图；图17为本技术一实施方式的总电流采集电路的电路图；图18为本技术一实施方式的主机供电电路的电路图；图19为本技术一实施方式的供电电流采集电路的电路图；图20为本技术一实施方式的霍尔传感器供电电路的正电源供电电路的电路图；图21为本技术一实施方式的霍尔传感器供电电路的负电源供电电路的电路图；图22为本技术一实施方式的第二通信电路的电路图；图23为本技术一实施方式的第三通信电路的电路图。具体实施方式下文结合附图对本技术作进一步详细的说明。本技术提供了一种铅酸蓄电池均衡充电与监控电路的硬件配置方式，使得技术人员能够在这样的硬件配置下进行更便捷的开发过程。本技术涉及的单片机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，其特征在于：包括第一通信电路(12)、均衡充电的电源供给控制电路(13)和主机控制电路(11)，其中，所述第一通信电路(12)用于实现主机控制电路(11)与从机监测电路之间的通信；所述主机控制电路(11)用于根据从机监测电路输出的蓄电池单体的电压信号，获取单体最高电压、单体最高电压和其他蓄电池单体的电压之间的电压差值，并根据所述单体最高电压和所述电压差值与预设值的比较结果，确定需均衡充电的蓄电池单体，并生成从机控制信号输出至从机监测电路，以控制所述从机监测电路生成的均衡电流的大小；以及根据电压差值与预设值的比较结果、均衡充电中的蓄电池单体数量或单体最高电压与预设值的比较结果，生成电源供给控制信号输出至所述均衡充电的电源供给控制电路(13)；所述主机控制电路(11)包括单片机控制电路、以及与所述单片机控制电路电电连接的存储电路和实时时钟电路，其中，所述存储电路用于存储各预设值，所述实时时钟电路为所述单片机控制电路提供时间参数；所述均衡充电的电源供给控制电路(13)包括切换开关(131)，用于根据所述电源供给控制信号控制切换开关(131)的断开与闭合，以关闭或启动输出至从机监测电路的均衡充电的电源供给。...

【技术特征摘要】
1.一种用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，其特征在于：包括第一通信电路(12)、均衡充电的电源供给控制电路(13)和主机控制电路(11)，其中，所述第一通信电路(12)用于实现主机控制电路(11)与从机监测电路之间的通信；所述主机控制电路(11)用于根据从机监测电路输出的蓄电池单体的电压信号，获取单体最高电压、单体最高电压和其他蓄电池单体的电压之间的电压差值，并根据所述单体最高电压和所述电压差值与预设值的比较结果，确定需均衡充电的蓄电池单体，并生成从机控制信号输出至从机监测电路，以控制所述从机监测电路生成的均衡电流的大小；以及根据电压差值与预设值的比较结果、均衡充电中的蓄电池单体数量或单体最高电压与预设值的比较结果，生成电源供给控制信号输出至所述均衡充电的电源供给控制电路(13)；所述主机控制电路(11)包括单片机控制电路、以及与所述单片机控制电路电电连接的存储电路和实时时钟电路，其中，所述存储电路用于存储各预设值，所述实时时钟电路为所述单片机控制电路提供时间参数；所述均衡充电的电源供给控制电路(13)包括切换开关(131)，用于根据所述电源供给控制信号控制切换开关(131)的断开与闭合，以关闭或启动输出至从机监测电路的均衡充电的电源供给。2.根据权利要求1所述的用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，其特征在于：还包括总电压采集电路(14)，其用于采集蓄电池总线的电压信号，并输出至所述主机控制电路(11)。3.根据权利要求1所述的用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，其特征在于：还包括总电流采集电路(15)，其用于采集蓄电池总线的电流信号，并输出至所述主机控制电路(11)。4.根据权利要求1所述的用于铅酸电池均衡充电的主机控制总电路，其特征在于：还包括主机供电电路(10)，其用于为所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：申智渊，王芝满，
申请(专利权)人：秋玺能源科技广州有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44