一种推进电池充放电控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种电池充放电控制装置，具体涉及一种推进电池充放电控制装置。

背景技术：

船舶上通常使用的电源装置是柴油发电机组和推进电池组。柴油发电机由于其技术相对成熟被广泛应用与各类电力推进舰船上，为负载提供电能。因为船舶电网中电源、负载的随机性和波动性以及船舶恶劣的运行环境条件等因素，船舶需要安装储能系统，推进电池则主要用于此，用于平抑电网功率波动。储能系统选择使用推进电池则是考虑经济性、稳定性、可靠性等因素后做出的综合考量。通常情况下柴油发电机组和推进电池组的组合使用是电力推进船舶电力系统中不可或缺的一部分，其中对于推进电池的充放电控制是十分重要的。目前的一些推进电池充放电控制器要么结构设计不合理，使用过程中干扰大，影响信号传输与采集，控制过程中产生不必要的误差；要么只关注推进电池自身的状态信息，如soc，忽视输入与输出状态，实际工程应用价值不大；要么计算复杂，不易编程与实现，对处理器的要求高，运算速度慢，难以取得理想控制效果，且未给出控制系统的具体实现方式。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种推进电池充放电控制装置，该装置能够高效稳定地对推进电池进行充放电控制。

技术方案：一种推进电池充放电控制装置，包括数据处理单元、与数据处理单元分别相连接的can数据收发模块、以太网变压器、pwm波发生器、实时电流采集模块，与can数据收发模块相连接的数据隔离模块、与以太网变压器相连接的rj45接口、与pwm波发生器和实时电流采集模块的相连接的光电隔离双向模块，光电隔离双向模块与推进电池相连，数据隔离模块与电池管理系统相连，rj45接口与电站管理系统相连，所述数据处理单元包括与can数据收发模块相连接的can数据包处理、与以太网变压器相连接的以太网数据包处理模块，与can数据包处理和以太网数据包处理模块分别连接的pid控制器，与pid控制器相连的温度处理模块，温度处理模块外接温度检测模块。

有益效果：(1)采用can总线的通信方式连接bms和控制器模块，方便推进电池组中每块推进电池的充放电控制器的连接与布线，占用bms的io口资源较少，且通信速度快，稳定性高；(2)采用以太网的通信方式连接pms和控制器模块，可以实现特殊情况下的越控，如以推进电池作为动力源的船舶面临触礁风险时，当di输入接收到越控信号后，功率模块可以根据放电指令控制推进电池放电并且放电动作不会触发保护动作，直至脱离危险，提高了控制器的操作性与安全性；(3)采用光电隔离双向功率模块，实现了控制器模块与推进电池之间的完全电气隔离以及驱动推进电池的充/放电，具有较强的抗干扰能力，避免推进电池在充/放电过程中产生的干扰影响控制器模块的正常工作，提高了控制器模块的稳定性和精度，并为推进电池提供了保护功能，如触发保护动作后光电隔离双向功率模块限制推进电池的充/放电电流大小甚至切断推进电池充/放电电流；(4)本实用新型可以实时获取推进电池的充/放电电流、温度等推进电池状态信息，为推进电池充/放电控制器实现各种算法提供了支持，且具有故障保护功能，安全系数高。

附图说明

图1是本实用新型的结构流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种推进电池充放电控制装置，包括数据处理单元、与数据处理单元分别相连接的can数据收发模块、以太网变压器、pwm波发生器、实时电流采集模块，与can数据收发模块相连接的数据隔离模块、与以太网变压器相连接的rj45接口、与pwm波发生器和实时电流采集模块的相连接的光电隔离双向模块，光电隔离双向模块与推进电池相连，数据隔离模块与电池管理系统相连，rj45接口与电站管理系统相连，所述数据处理单元包括与can数据收发模块相连接的can数据包处理、与以太网变压器相连接的以太网数据包处理模块，与can数据包处理和以太网数据包处理模块分别连接的pid控制器，与pid控制器相连的温度处理模块，温度处理模块外接温度检测模块。

数据隔离模块由数字隔离芯片构成隔离电路，用以隔离电池管理系统bms与推进电池充/放电控制器之间的can数据信号。rj45接口用于为控制器模块提供以太网连接接入功能。can数据收发模块由can数据收发器芯片构成数据收发电路，完成can数据包的接收与发送，此处的can数据包包括推进电池充/放电电流等推进电池的实时状态信息数据。

以太网变压器由以太网芯片构成，用于在电力管理系统pms与控制器模块之间建立以太网连接，有传输信号、匹配阻抗、修复波形、抑制信号杂波和隔离高电压的作用。数据处理单元由can数据包处理单元、以太网数据包处理单元、温度数据处理单元等构成，完成can数据包的解析和打包处理、以太网数据包的解析和打包处理、温度数据的解析处理、控制算法的实现、实时电流信号的解析处理以及di输入的处理。

光电隔离双向功率模块由光电耦合器、spwm驱动电路和igbt管构成隔离驱动电路，完成控制器模块与推进电池之间的完全电气隔离以及驱动推进电池的充/放电动作，具有较强的抗干扰能力，避免推进电池在充/放电过程中产生的干扰影响控制器模块的正常工作，并提供保护功能。控制器模块由控制器芯片构成最小系统电路，完成can和以太网数据包的解析和打包处理、实时电流信号的采集、控制算法的实现、pwm波的产生以及实时温度、充/放电电流等推进电池状态信息的采集与计算。di输入在接收到越控信号后，可令功率模块根据充/放电指令控制推进电池的充/放电并且充/放电动作不会触发保护动作。