电效率，延长使用寿命，确保电池组安全、稳定运行。
[0043]如图1所示，本发明的电源模块7分别与采集模块2、微控制器模块1、通讯模块5、存储模块3、安全保护模块4连接，提供5个模块工作电压，保证电池管理系统正常工作。
[0044]所述采集模块2用于单体电池电压、电池组总电压、总电流以及温度的检测；由温度、总电压、单体电池电压、总电流和均衡电流采集电路组成。采集电路由差分运算放大器和分压电阻构成，温度传感器采用热敏电阻，总电流采集所需的电流传感器采用精密电阻，均衡电流采集所需的电流传感器采用霍尔电流传感器。
[0045]所述微控制器模块I是整个系统的核心模块，它接收采集的数据信息，并进行处理；根据得到的数据信息进行相应的逻辑运算，估算S0C，控制安全保护模块4、均衡管理模块8、充放电控制模块6，将采集的数据信息、系统状态信息以及故障信息写入存储模块3，并通过通讯模块5与外部设备(如整车控制器)进行交互。
[0046]所述充放电控制模块6用于对电池组的充放电过程进行管理，实现对锂电池组的智能自动充电。由充电控制电路和放电控制电路组成，充、放电过程由微处理器模块控制，对电池组的充电控制采用预充电、快速充电、饱和充电和补充充电分阶段控制，并与均衡充电管理相结合，电池管理系统能够根据电池组数据信息自动配置充电方式，并通过CAN通讯网络与充电机和均衡电源模块通讯，自动配置充电电流和均衡电流。
[0047]所述安全保护模块4用于对电池管理系统和电池组的故障检测，以防止安全事故的发生。接收微处理器判断发生安全隐患时输出的信号，按等级使能保护控制信号，产生相应的保护动作。
[0048]所述通讯模块5，接收微控制器模块发来的信息，并发送给外部通讯设备，同时接收外部通讯设备发来的指令信息，转发到微控制器模块处理。
[0049]所述存储模块3属于非挥发性记忆模块，与微处理器模块I连接，能够进行非易失性的存储读写，存储速度快，可以对锂电池管理系统的数据信息和状态信息进行存储，并在管理系统掉电的情况下存储信息不会丢失，可以永久性存储锂离子电池管理系统的数据信肩、O
[0050]所述均衡管理模块8用于电池组充电过程中减少单体电池容量之间的差异度，且具有自动错误检测与自动配置均衡电流功能。由多个相同的开关阵列组成，具有很强的可移植性。均衡管理模块开关阵列一端与均衡电源模块连接，另一端与单体电池连接，每个开关阵列均由微控制器模块控制。在某个电池单元达到均衡开启状态时，对应的开关阵列打开,对此单体电池进行充电。
[0051]所述均衡电源模块，由CAN通讯模块、MCU模块、3个电源转换模块、多个开关和二级管组成，能够与电池管理系统进行通讯，根据电池管理系统的指令，进行相应的动作，为均衡管理模块提供所要求的输入电源。
[0052]如图2所示，本发明所述充放电控制模块6通过CAN通讯与充电机和均衡电源模块8连接；充放电控制模块6的启动充电信号和安全保护模块4内充电保护模块的充电保护信号通过与门与场效应管NI和N2的G极连接，继电器N3的控制端与电池管理系统微控制器模块I相连，N1、N2的D极和N3的一端并联后依次经电流传感器、熔断器与电池单元的负极连接；场效应管N1、N2的S极并联后与充电机负极端连接，场效应管N3的另一端与负载连接，电池组的正端作为充电端口与充电机和负载连接，若电池组启动充电后，微控制器模块I控制充电控制模块6输出，使得NI和N2接通，继电器N3断开，若电池组启动放电后，微控制器模块I控制充放电控制模块6输出，使得NI和N2断开，继电器N3接通。
[0053]本发明所提出的安全保护模块4主要实现电池系统过充电、过放电、超温、低温、过流、均衡故障、熔断器故障等一系列保护功能，确保电池组安全稳定的运行。根据电池管理系统检测的故障对系统运行的重要程度和安全程度进行分级处理，本安全保护模块的保护功能分为三级保护，第一级保护为轻微程度，报警提示；第二级保护为严重程度，报警提示并断开相关工作电路，停止相应的关联动作；第三级保护为熔断器保护，切断总输出电源。所有控制信号均由微控制器根据处理后的数据信息进行逻辑判断后发出。
[0054]本发明所提出的通讯模块5，采用CAN通讯网络与充电机、均衡电源模块以及外部设备通讯，实现充电控制、均衡控制以及对外数据交互。
[0055]如图4所示，本发明所提出的均衡管理模块⑶由多路开关选择电路组成，第一支单体电池正负极分别串入二极管D7和D8后与开关SI和S2连接，SI和S2的另一端分别与均衡电源的正负极连接，同理其他单体电池的均衡电路也如上述方法连接。若启动对某一支单体电池的均衡充电，则闭合此均衡支路的两个开关，同时关闭其他所有支路的开关。
[0056]本发明所提出的均衡电源模块如图3所示，包括MCU模块Ul，CAN通讯模块U2，Pl (5V/1A)、P2(5V/3A)、P3(5V/5A)电源转换模块，开关(继电器)N4、N5、N6，以及二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6组成；CAN通讯模块(U2)与电池管理系统的通讯模块5连接，用于均衡电源模块接收控制指令返回执行结果；MCU模块(Ul)与CAN通讯模块(U2)通过串口通讯线连接；开关N4控制端与MCU模块(Ul)电性连接，另两端分别与Dl正极和Pl的正极连接，开关N5控制端与MCU模块(Ul)电性连接，另两端分别与D3正极和P2的正极连接，开关N6控制端与MCU模块(Ul)电性连接，另两端分别与D5正极和P3的正极连接，二极管Dl、D3和D5的负极端并联作为均衡电源模块的正极端。D2的负极端与Pl负极端连接，D4的负极端与P2负极端连接,D6的负极端与P3负极端连接,D2、D4和D6的正极端并联作为均衡电源模块的负极端。MCU模块(Ul)通过CAN通讯模块(U2)，接收来自电池管理系统发来的指令，再根据指令，通过控制开关N1、N2和N3，来选择P1、P2和P3其中的一个电源模块接通，或全部关闭，根据通讯协议要求输出相应电流电压，并在接通输出后，通过CAN通讯向电池管理系统返回均衡电源已正常输出指令。
[0057]本发明所提出的均衡控制算法，电池管理系统通过机械触点检测均衡电源模块是否连接，若均衡电源模块连接，则为了保障均衡充电的安全，电池管理系统实时进行自检，即若均衡开启，电池管理系统连续5s内未检测到均衡电流，或者均衡未开启，电池管理系统连续5s内检测到均衡电流，则均衡充电保护，关闭所有均衡管理模块8的多路选择开关，通过CAN通讯禁止均衡电源模块8的输出。若均衡自检均衡充电无故障，则进入均衡充电控制算法，根据采集模块2采集到的单体电池电压，查找到电压最高的单体电池和电压最低的单体电池，如果两个单体电池的电压差值大于均衡开启限值Udva，则启动对电压较低单体电池的均衡充电，即通过接通此支单体电池均衡支路上的开关，对其进行均衡充电，并通过CAN通讯调节均衡电源模块的输出电流，直到所有单体电池的压差均小于均衡停止阈值Udvb，关闭所有均衡支路的开关。
[0058]如图5所示，本发明所提出的一种智能动力锂电池组充电控制算法包括预充电，快速充电，饱和充电和补充充电。在预充电、快速充电、饱和充电阶段，动力锂离子电池管理系统根据单体电池电压信息同时进行均衡管理。在电池组电压较低时采用预充电模式，1min后转为快速充电模式，当电池组充电到末期，即电池组电压达到一定值时，转入饱和充电，均衡充电在以上三个充电模式下均可以启动，在饱和充电结束后分别对每支单体电池进行补充充电。为确保电池组充电的安全，在充电过程中实时自检，一旦有引起充电安全性的问题发生，立即进入充电保护。
[0059](I)充电保护:根据采集模块2采集的单体电池电压、电池组总电压、温度和电流数据，进行充电保护功能判断。充电保护功能包括电池组过热保护、过冷保护、过压保护、充电故障保护。电池组过热保护是当采集模块2采集到电池组温度连续5s内均高于过热限值时，电池组过热保护；电池组过冷保护是当采集模块2采集到电池组温度连续5s内均低于过冷限值时，电池组过冷保护；电池组过压保护是当采集模块2采集到电池组总电压连续2s均高于限值，或者任意一支单体电池电压连续2s均高于限值时，电池组过压保护；电池组充电故障是当电池组与充电机通讯成功后，若电池组发送充电请求，连续1s采集模块2未检测到充电电流，或者电池组未发送充电请求，连续1s采集模块2检测到充电电流大于2A，，则认为出现充电故障。一旦电池管理系统充电保护，则断开NI和N2，切断充电回路，同时通过CAN通讯禁止充电机和均衡电源模块输出。
[0060](2)预充电:若电池组无引起充电的安全性故障，即不进行充电保护时，根据采集模块2采集的电池组总电压和单体电池电压的数据，若电池组总电压低于预充电电池组总电压限值Vtpre或者任意