一种电池充电均衡系统技术方案

本发明专利技术涉及电池充电管理技术领域，具体公开了一种电池充电均衡系统，包括充电控制模块及若干个与所述充电控制模块通信连接的均衡模块，所述充电控制模块包括CPU控制电路、第一隔离通讯电路、充电检测电路及电池充电控制电路，所述均衡模块包括均衡控制电路、电池电压检测电路、第二隔离通讯电路及电池测温电路，所述第一隔离通讯电路及第二隔离通信电路分别与所述CPU控制电路及均衡控制电路通信连接。本发明专利技术中每个均衡模块与充电控制模块之间接线方式为总线式拓扑结构，充电控制模块能精确的控制充电电流及电压，均衡模块实时监控采集每节电池电压及温度，两者配合能达到快速充电的效果，均衡效果好、响应速度快，能实时精准上报电池各类故障。上报电池各类故障。上报电池各类故障。

【技术实现步骤摘要】
一种电池充电均衡系统


[0001]本专利技术涉及电池充电管理
，特别涉及一种电池充电均衡系统。

技术介绍

[0002]在实际的应用中，因为电池内阻、容量等参数的不一致性，会导致多节电池串或并联充电过程中，每个电池电压都会不一样。如果不对电池电压进行均衡，会导致部分电池出现过充。且充电过程中电池均会出现发热，出现异常情况时，严重情况甚至会发生爆炸起火。现有的电池均衡方式存在电压精度低、均衡速度较慢的情况。电池经过长时间多次充放电后，会出现最高电压、最低电压与平均电压压差越来越大，并且有静态漏电流，当多节电池串联使用时，电池出现故障时难排查；当充电电流远远大于均衡电流时均衡失效，不能实时监控电池温度。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电池充电均衡系统，每个均衡模块与充电控制模块之间接线方式为总线式拓扑结构，充电控制模块能精确的控制充电电流及电压，均衡模块实时监控采集每节电池电压及温度，两者配合能达到快速充电的效果，均衡效果好、响应速度快，能实时精准上报电池各类故障。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种电池充电均衡系统，包括充电控制模块及若干个与所述充电控制模块通信连接的均衡模块，所述充电控制模块包括CPU控制电路、第一隔离通讯电路、充电检测电路及电池充电控制电路，所述均衡模块包括均衡控制电路、电池电压检测电路、第二隔离通讯电路及电池测温电路，所述第一隔离通讯电路及第二隔离通信电路分别与所述CPU控制电路及均衡控制电路通信连接，所述充电检测电路及电池充电控制电路均与所述CPU控制电路电性连接，所述电池电压检测电路及电池测温电路均与所述均衡控制电路电性连接。
[0006]优选地，所述CPU控制电路包括CPU主控芯片U3及通信接口J1，所述通信接口J1的第一引脚、第二引脚、第四引脚及第五引脚分别与所述CPU主控芯片U3的第十八引脚、第二十引脚、第五引脚及第十九引脚连接。
[0007]优选地，所述第一隔离通讯电路包括第一光耦电路、第二光耦电路、均衡使能电路、串口CON2及隔离电源电路，所述第一光耦电路、第二光耦电路、均衡使能电路均分别与所述CPU主控芯片U3及串口CON2连接，所述隔离电源电路分别与所述第一光耦电路、第二光耦电路、均衡使能电路连接。
[0008]优选地，所述充电检测电路包括充电电压检测电路及主电检测电路，所述充电电压检测电路包括电容C5、电阻R6、电阻R10、三极管Q1、三极管Q2、按键S1、电源输入接口CON1、电阻R4、电阻R7、稳压管VD1、稳压管VD2及稳压管TVS1，所述三极管Q1分别与所述电源输入接口CON1、电阻R4、电阻R6、电阻R7及稳压管VD2连接，所述三极管Q2分别与所述电阻R4、电阻R7、按键S1及电阻R11连接，所述电阻R10的一端、电阻R6的一端及电容C5的一端均
与所述CPU主控芯片U3的第十二引脚连接；所述主电检测电路包括电阻R8、电阻R13及电容C6，所述电阻R8的一端、电阻R13的一端及电容C6的一端均与所述CPU主控芯片U3的第十一引脚连接。
[0009]优选地，所述电池充电控制电路包括驱动芯片U8、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、稳压管VD4、稳压管VD5、稳压管VD7、晶体管VS1、晶体管VS2、电感LS1、稳压管VD6及可调电阻PTC1，所述电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、稳压管VD4、稳压管VD5、稳压管VD7、晶体管VS1、晶体管VS2、电感LS1均与所述驱动芯片U8连接，所述稳压管VD6分别与所述电感LS2及可调电阻PTC1连接。
[0010]优选地，所述均衡控制电路包括均衡控制芯片U10及通信接口J2，所述通信接口J2及串口CON2均与所述均衡控制芯片U10连接。
[0011]优选地，所述第二隔离通讯电路包括电池接口P2、电池接口P3、光电耦合器U9、光电耦合器U11、光电耦合器U12、电阻R29、电阻R30、电阻R31及电阻R32，所述光电耦合器U11的第四引脚及光电耦合器U12的第二引脚分别与所述均衡控制芯片U10的第六引脚及第七引脚连接，所述电阻R30及电阻R32均与光电耦合器U11连接，所述电阻R29及电阻R31分别与光电耦合器U9及光电耦合器U12连接，所述电阻R29、电阻R32及光电耦合器U12均与所述电池接口P2及电池接口P3连接。
[0012]优选地，所述电池测温电路包括温度传感器及与所述温度传感器连接的温度传感器接口P4，所述温度传感器接口P4的第二引脚与所述均衡控制芯片U10的第八引脚连接。
[0013]优选地，所述电池电压检测电路包括电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R42、电容C17、电容C18、电容C19、电容EC6、三极管VT4及稳压器U13，所述电阻R38及电阻R39均与三极管VT4连接，所述电阻R40、电容C17、电容C18、电容EC6及三极管VT4均与所述稳压器U13连接，所述电容C19及电阻R42均与电阻R40连接。
[0014]采用上述技术方案，本专利技术提供的一种电池充电均衡系统，具有以下有益效果：该电池充电均衡系统中每个均衡模块与充电控制模块之间接线方式为总线式拓扑结构，第一隔离通讯电路分别与CPU控制电路及均衡控制电路通信连接，充电检测电路及电池充电控制电路均与CPU控制电路电性连接，第二隔离通讯电路与均衡控制电路电性连接，充电控制模块实时监控电池充电电流及电压，均衡模块实时监控采集每节电池电压，CPU控制电路经过计算得出电池组单节电池平均电压，充电过程中当电池组中有电池电压超过平均电压2％时，通过均衡模块中均衡控制电路对该电池进行放电，当电池电压放至平均电压时，应当停止电池放电，能达到快速放电的效果，且均衡模块工作时，能实时监控电池温度，系统未通电时，电池静态漏电流小于1uA，当电池出现故障时，每个均衡模块均有独立地址，能准确上报故障电池位置，均衡效果好、响应速度快，能精准上报电池故障。
附图说明
[0015]图1为本专利技术中充电控制模块与均衡模块的总线拓扑结构图；
[0016]图2为本专利技术中充电控制模块的电路原理图；
[0017]图3为本专利技术中均衡模块的电路原理图；
[0018]图4为本专利技术的工作流程图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池充电均衡系统，其特征在于：包括充电控制模块及若干个与所述充电控制模块通信连接的均衡模块，所述充电控制模块包括CPU控制电路、第一隔离通讯电路、充电检测电路及电池充电控制电路，所述均衡模块包括均衡控制电路、电池电压检测电路、第二隔离通讯电路及电池测温电路，所述第一隔离通讯电路及第二隔离通信电路分别与所述CPU控制电路及均衡控制电路通信连接，所述充电检测电路及电池充电控制电路均与所述CPU控制电路电性连接，所述电池电压检测电路及电池测温电路均与所述均衡控制电路电性连接。2.根据权利要求1所述的电池充电均衡系统，其特征在于：所述CPU控制电路包括CPU主控芯片U3及通信接口J1，所述通信接口J1的第一引脚、第二引脚、第四引脚及第五引脚分别与所述CPU主控芯片U3的第十八引脚、第二十引脚、第五引脚及第十九引脚连接。3.根据权利要求2所述的电池充电均衡系统，其特征在于：所述第一隔离通讯电路包括第一光耦电路、第二光耦电路、均衡使能电路、串口CON2及隔离电源电路，所述第一光耦电路、第二光耦电路、均衡使能电路均分别与所述CPU主控芯片U3及串口CON2连接，所述隔离电源电路分别与所述第一光耦电路、第二光耦电路、均衡使能电路连接。4.根据权利要求2所述的电池充电均衡系统，其特征在于：所述充电检测电路包括充电电压检测电路及主电检测电路，所述充电电压检测电路包括电容C5、电阻R6、电阻R10、三极管Q1、三极管Q2、按键S1、电源输入接口CON1、电阻R4、电阻R7、稳压管VD1、稳压管VD2及稳压管TVS1，所述三极管Q1分别与所述电源输入接口CON1、电阻R4、电阻R6、电阻R7及稳压管VD2连接，所述三极管Q2分别与所述电阻R4、电阻R7、按键S1及电阻R11连接，所述电阻R10的一端、电阻R6的一端及电容C5的一端均与所述CPU主控芯片U3的第十二引脚连接；所述主电检测电路包括电阻R8、电阻R13及电容C6，所述电阻R8的一端、电阻R13的一端及电容C6的一端均与所述CPU主控芯片U3的第十一引脚连接。5.根据权利要求2所述的电池充电均衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海圳，杨舜，冯凯，
申请(专利权)人：珠海西默电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：