CN107342611A - 一种锂电池组车载充电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池组车载充电控制方法，包括电池箱，电池箱内设置多组锂电池，多组锂电池连接设置在电池箱外部的输出端，输出端连接电压/电流采集器和控制组件，电池箱外壁上还设有控制盒，控制盒内设有CPU、电信号采集模块、保护模块、调节模块，CPU分别连接电信号采集模块、保护模块、调节模块以及控制组件，电信号采集模块连接电压/电流采集器，本发明结构原理简单，能够自动调节充电功率，提高了充电效率，同时还具有节能功效。
Description
技术领域
本发明涉及充电控制技术领域，具体为一种锂电池组车载充电控制方法。
背景技术
由于能源和环境的问题，世界各地都在积极研究新能源汽车。新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车；目前，电动汽车(特别是纯电动汽车)作为一种新能源汽车，已经成为汽车行业技术发展的新方向，电动汽车的能量主要来源于电池包，电池包的能量主要通过外部的充电实现，一般的，对电池包充电的方式分为快充电、慢充电(又称车载充电)及制动能量回收三种方式。电动车中采用不同类型的电池，整车应当采取的充电策略是不同的。汽车电池寿命的增加无疑会减轻对环境的压力。如何使汽车电池在合理的充放电状态下，提升电池工作寿命，并且减少电池不必要的输出显的越来越重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池组车载充电控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池组车载充电控制方法,包括电池箱，所述电池箱内设置多组锂电池，多组锂电池连接设置在电池端外部的输出端，输出端连接电压/电流采集器和控制组件，所述电池箱外壁上还设有控制盒，所述控制盒内设有CPU、电信号采集模块、保护模块、调节模块，所述CPU分别连接电信号采集模块、保护模块、调节模块以及控制组件，所述电信号采集模块连接电压/电流采集器。
优选的，所述调节模块包括三极管和可控硅管，所述三极管基极分别连接电阻D一端和电阻E一端，电阻E另一端接地，电阻D另一端接PWM信号输入端，所述三极管集电极分别连接电阻F一端、二极管A正极和二极管B正极，所述三极管发射极接地，所述可控硅管正极连接电阻C一端并接地，负极分别连接电阻A一端和电阻B一端，所述可控硅管控制极接电阻B与电阻C之间的节点，所述电阻A另一端连接电阻F另一端并接电源端，所述二极管A负极分别连接二极管B负极和电阻G一端，电阻G另一端分别连接电容A一端、电容B一端、二极管C正极、二极管D正极和电阻I一端，所述电容A另一端连接电容B另一端、电阻I另一端并接地，所述二极管C负极分别连接二极管D负极和电阻H一端，电阻H另一端接基准电压端。
优选的，所述控制组件包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管漏极与第二NMOS管的漏极相连接，所述第一NMOS管的源极与负载负极相连接，所述第一NMOS管栅极和第二NMOS管栅极均与CPU相连接。
优选的，所述电压/电流采集器采用科立恒KT2电流电压数据信号隔离采集器。
优选的，控制方法包括以下步骤：
A、电压/电流采集器实时采集锂电池的输出电压，并将采集的信号发送至控制盒内的CPU进行处理；
B、CPU接收到信号后进行分析处理，若采集到的电压值过大或偏低，则向调节模块发送指令来调节输出电压；
C、调节模块改变PWM信号的占空比从而改变输出电压值，能控制输出电压保持恒定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明结构原理简单，能够自动调节充电功率，提高了充电效率，同时还具有节能功效。
(2)本发明采用的调节模块能够改变PWM信号的占空比从而改变输出电压值，能够智能调节电压输出，控制输出电压保持恒定。
(3)本发明采用的控制组件能够达到关闭锂电池组的充电回路和放电回路的目的，有效的保护锂电池组和汽车负载。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明控制原理图；
图3为本发明调节模块原理图；
图4为本发明控制组件原理图；
图中：1、电池箱；2、锂电池；3、输出端；4、电压/电流采集器；5、控制组件；6、控制盒；7、CPU；8、电信号采集模块；9、保护模块；10、调节模块；11、三极管；12、可控硅管；13、第一NMOS管；14、第二NMOS管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种锂电池组车载充电控制方法,包括电池箱1，电池箱1内设置多组锂电池2，多组锂电池2连接设置在电池箱1外部的输出端3，输出端3连接电压/电流采集器4和控制组件5，电池箱1外壁上还设有控制盒6，控制盒6内设有CPU7、电信号采集模块8、保护模块9、调节模块10，CPU7分别连接电信号采集模块8、保护模块9、调节模块10以及控制组件5，电信号采集模块8连接电压/电流采集器4；电压/电流采集器4采用科立恒KT2电流电压数据信号隔离采集器，其具有输入通道全隔离，输入与输出全隔离，稳定可靠、高精度采样的优点。
本发明中，调节模块10包括三极管11和可控硅管12，所述三极管11基极分别连接电阻D4a一端和电阻E5a一端，电阻E5a另一端接地，电阻D4a另一端接PWM信号输入端，所述三极管11集电极分别连接电阻F6a一端、二极管A1b正极和二极管B2b正极，所述三极管11发射极接地，所述可控硅管12正极连接电阻C3a一端并接地，负极分别连接电阻A1a一端和电阻B2a一端，所述可控硅管12控制极接电阻B2a与电阻C3a之间的节点，所述电阻A1a另一端连接电阻F6a另一端并接电源端，所述二极管A1b负极分别连接二极管B2b负极和电阻G7a一端，电阻G7a另一端分别连接电容A1c一端、电容B2c一端、二极管C3b正极、二极管D4b正极和电阻I9a一端，所述电容A1c另一端连接电容B2c另一端、电阻I9a另一端并接地，所述二极管C3b负极分别连接二极管D4b负极和电阻H8a一端，电阻H8a另一端接基准电压端。本发明采用的调节模块能够改变PWM信号的占空比从而改变输出电压值，能够智能调节电压输出，控制输出电压保持恒定。
此外，本发明中，控制组件5包括第一NMOS管13和第二NMOS管14，所述第一NMOS管13漏极与第二NMOS管14的漏极相连接，所述第一NMOS管13的源极与负载负极相连接，所述第一NMOS管13栅极和第二NMOS管14栅极均与CPU7相连接。当对汽车锂电池进行放电操作时，第一NMOS管导通，第二NMOS管不导通；当对汽车锂电池进行充电操作时，第一NMOS管不导通，第二NMOS管导通；当电池单体电压有超过或低于预设阈值或电池组发生短路或过流时，第一NMOS管和第二NMOS管均不导通本发明采用的控制组件能够达到关闭锂电池组的充电回路和放电回路的目的，有效的保护锂电池组和汽车负载。
本发明的控制方法包括以下步骤：
A、电压/电流采集器实时采集锂电池的输出电压，并将采集的信号发送至控制盒内的CPU进行处理；
B、CPU接收到信号后进行分析处理，若采集到的电压值过大或偏低，则向调节模块发送指令来调节输出电压；
C、调节模块改变PWM信号的占空比从而改变输出电压值，能控制输出电压保持恒定。
本发明结构原理简单，能够自动调节充电功率，提高了充电效率，同时还具有节能功效。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种锂电池组车载充电控制方法,包括电池箱(1)，其特征在于：所述电池箱(1)内设置多组锂电池(2)，多组锂电池(2)连接设置在电池箱(1)外部的输出端(3)，输出端(3)连接电压/电流采集器(4)和控制组件(5)，所述电池箱(1)外壁上还设有控制盒(6)，所述控制盒(6)内设有CPU(7)、电信号采集模块(8)、保护模块(9)、调节模块(10)，所述CPU(7)分别连接电信号采集模块(8)、保护模块(9)、调节模块(10)以及控制组件(5)，所述电信号采集模块(8)连接电压/电流采集器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池组车载充电控制方法，其特征在于：所述调节模块(10)包括三极管(11)和可控硅管(12)，所述三极管(11)基极分别连接电阻D(4a)一端和电阻E(5a)一端，电阻E(5a)另一端接地，电阻D(4a)另一端接PWM信号输入端，所述三极管(11)集电极分别连接电阻F(6a)一端、二极管A(1b)正极和二极管B(2b)正极，所述三极管(11)发射极接地，所述可控硅管(12)正极连接电阻C(3a)一端并接地，负极分别连接电阻A(1a)一端和电阻B(2a)一端，所述可控硅管(12)控制极接电阻B(2a)与电阻C(3a)之间的节点，所述电阻A(1a)另一端连接电阻F(6a)另一端并接电源端，所述二极管A(1b)负极分别连接二极管B(2b)负极和电阻G(7a)一端，电阻G(7a)另一端分别连接电容A(1c)一端、电容B(2c)一端、二极管C(3b)正极、二极管D(4b)正极和电阻I(9a)一端，所述电容A(1c)另一端连接电容B(2c)另一端、电阻I(9a)另一端并接地，所述二极管C(3b)负极分别连接二极管D(4b)负极和电阻H(8a)一端，电阻H(8a)另一端接基准电压端。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池组车载充电控制方法，其特征在于：所述控制组件(5)包括第一NMOS管(13)和第二NMOS管(14)，所述第一NMOS管(13)漏极与第二NMOS管(14)的漏极相连接，所述第一NMOS管(13)的源极与负载负极相连接，所述第一NMOS管(13)栅极和第二NMOS管(14)栅极均与CPU(7)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池组车载充电控制方法，其特征在于：所述电压/电流采集器(4)采用科立恒KT2电流电压数据信号隔离采集器。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池组车载充电控制方法，其特征在于：控制方法包括以下步骤：
A、电压/电流采集器实时采集锂电池的输出电压，并将采集的信号发送至控制盒内的CPU进行处理；
B、CPU接收到信号后进行分析处理，若采集到的电压值过大或偏低，则向调节模块发送指令来调节输出电压；
C、调节模块改变PWM信号的占空比从而改变输出电压值，能控制输出电压保持恒定。
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