>[0067]( I)高精度充电电压控制
[0068]为了保证高精度的电压输出，在电压控制环路中，本设备充电模块通过精密电阻对输出电压进行采集并采用高精度运放来对所采集的电压信号进行比较，处理进而对输出电压进行调整。同时应用DIP算法，在兼顾系统响应性的同时提高系统的稳定度。进一步的，为了提高系统对供电电压变化的响应，在控制电路中加入了电压前馈。
[0069]( 2 )高精度充电电流控制
[0070]为了保证高精度的电流输出，本设备充电模块采用高精度流压转换器结合仪用运放对电流进行采集，所采集的信号反馈回有精密运放组成的控制电路对输出电流进行调整。同时采用DIP算法，在兼顾系统响应性的同时提高系统的稳定度。为了解决均流问题同时降低温度噪声，在充电模块的设计中采用了多调整管整体并联分档输出的方式，在降低损耗的同时进一步的提高了电流输出的精度。
[0071]2、放电处理部分
[0072]对电池进行放电主要有纯电阻式负载、脉宽调制型电阻式负载、线性电子负载等方式，以上方式各有优缺点，纯电阻式负载优点在于机构简单、精度高，可靠性高，但是放电电流不连续可调；脉宽型电阻式负载电流连续可调，但是由于采用脉宽调制方式该型负载精度差，噪声、干扰大。线性电子负载精度高，噪声、干扰小，但是由于体积的原因多用于低压大电流的场合。考虑实际情况，本设备采用线性电子负载与纯电阻负载结合的方式在保证精度的前提下提高设备的稳定性。图11是根据本发明实施例的电池维护设备的充放电装置中的放电模块的结构框图，如图11所示，下面结合图11对该设备的放电电流控制进行说明。
[0073]( I)高精度放电电流控制
[0074]为了保证高精度的电流控制，本设备放电模块采用高精度流压转换器结仪用运放对电流进行采集，所采集信号反馈回由精密运放组成的控制电路对输出电流进行调整。同时采用DIP算法，在兼顾系统响应性的同时提高系统的稳定度。为了解决均流问题同时降低温度噪声，在放电模块的设计中采用了多调整管整体并联分档输出的方案，同时采用低温漂电阻分担放电管的功率损耗，进一步的提高了电流输出的精度。
[0075]3、中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU)处理部分
[0076]CPU采用32位ARM7高性能处理器充放电模块运行进行控制，图12是根据本发明实施例的充放电装置的CPU的结构框图，如图12所示，该处理器具有处理速度高，能耗低，抗干扰等优点。以该处理器为核心，CPU模块集成充放电控制，数据采集，通信，软件保护等功能，保障设备可靠运行。下面对充放电装置中CPU所涉及的各部分分别进行说明。
[0077]高精度充放电控制部分
[0078]图13是根据本发明实施例的充放电装置中CPU充放电控制的结构框图，如图13所示，为了实现本设备高精度的充放电电压，电流控制除，CPU模块采用16位高速DA结合精密基准源提供基准电压，为充放电电压、电流基提供控制信号。
[0079]图14是根据本发明实施例的充放电装置中CPU数据采集部分的结构框图，如图14所示,本部分采用高速、高精度、16位模数转换器(Analog-Digital Converter,简称为ADC/AD)对电压，电流信号进行采集。该AD能将从传感器接收到的很弱的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器，减少了器件误差，采用Σ-?的ADC，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，同时片内集成一个可编程数字滤波器，可设置陷波点，滤除采集线路上窜入的干扰，保证采集精度。
[0080]( I)高精度电压信号采集
[0081]图15是根据本发明实施例的充放电装置中CPU数据采集部分中电压信号采集部分的结构框图，如图15所示，为保证高精度的电压信号的采集，电压采集电路采用精密电阻网络对需采集电压进行分压并通过一级高仪表放大器进行差分采样，采样信号送入2.3.1所说的高精度AD中进行处理，处理结果送入上位机进行存储。
[0082]( 2 )高精度电流信号采集
[0083]图16是根据本发明实施例的充放电装置中CPU数据采集部分中电流信号采集部分的结构框图，如图16所示，为保证高精度的电流信号的采集，电流采集电路采用高精度电流型霍尔传感器对需采集电流进行采样，采样电流通过精密电阻进行流压转换，得到的电压信号通过一级高仪表放大器进行差分采样，采样信号送入2.3.1所说的高精度AD中进行处理，处理结果送入上位机进行存储。
[0084]4、通信及存储
[0085]( I)通信处理
[0086]图17是根据本发明实施例的充放电装置中通信模块的结构框图，如图17所示，为确保数据传输的可靠性和实时性，本设备模块与上位机之间采用CAN总线进行通信，较传统485总线而言，基于CAN总线的分布式控制系统在同心的实时性与可靠性方面具有明显的优势。CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。
[0087](2)存储处理
[0088]图18是根据本发明实施例的充放电装置中存储模块的结构框图，如图18所示，为保正模块的运行效率，模块中的CPU仅负责存储上位机发出的运行相关配置数据，而运行过程中所产生的电压、电流、温度等数据将实时的通过CAN总线传输到上位机存储，处理。下位机CPU的绝大部分资源用来控制充电，放电过程的电压电流变化和对电压、电流、温度数据进行采集，保证充放电过程精确、稳定运行和实时数据及时准确的采集。
[0089]基于上述电池维护设备的硬件结构，对电池维护设备所进行的充放电维护方法流程(即软件实现)进行相应的说明。
[0090]图19是根据本发明实施例的电池维护设备的软件实现结构示意图，如图19所示，本设备上位机软件负责与下位机通信，存储下位机实时上传的充放电数据，并对数据进行计算、分析，对电池进行管理、筛选。
[0091]1、充放电控制
[0092]( I)十二通道独立充放电
[0093]本设备可实现12个充放电模块以不同的充放电参数对电池进行充放电，以实现对电池不同充电状态下的性能测试，上位机可以分别设计12通道的充放电参数，设置完成后上位机通过不同的地址将参数发送到不同的模块，并在运行的过程中与各模块保持通信对各通道的工作状态实时监测以及记录实时数据。
[0094]( 2 )十二通道关联充放电
[0095]本设备可实现12个充放电模块以相同的充放电参数对电池进行充放电，以实现对电池的强制均衡，上位机可以只设计一个充放电参数，设置完成后上位机通过不同的地址将参数发送到不同的模块，并在运行的过程中与各模块保持通信对各通道的工作状态实时监测以及记录实时数据。
[0096]2、数据处理
[0097]( I)单体一致性分析
[0098](1.1)快速一致性分析
[0099]为了提高电池组的容量，在应用中多采用多个大容量电池串联的方式以提高电池组电压。在使用中，由于电池的特性的分散性，在经