一种在eVTOL领域基于多包并联的电池充放电控制系统的制作方法

本技术涉及电池充放电，具体为一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统。

背景技术：

1、电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。随着我国国民经济的持续快速发展，汽车工业、通讯、电力、交通铁路、计算机等基础产业发展十分迅速，对蓄电池的需求日益增长，大大促进了蓄电池行业的发展。电池充放电能大大提高电池的利用率，电池充放电是指电池能进行充放电循环使用的电池，充放电控制系统能对电池充放电进行控制。

2、中国专利公开号为cn206865195u，授权公告日为2018年01月09日，一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，包括监控主机、组合电源、蓄电池组和信息采集模块，所述监控主机分别与组合电源、蓄电池组和信息采集模块相连；其特征在于：所述监控主机还包括自动切换电路模块、输入回路控制单元和强制充电模块；所述蓄电池组连接有放电负载单元；输入回路控制单元控制强制充电模块的输入回路，从而控制强制充电模块的组合电源对蓄电池组的开合，达到充电目的。

3、在evtol领域，电池组系统往往是由多块电池组成的并联电池组进行供电，由于电池材料物理特性之间的差异，每块电池的额定电压存在不同程度的差异，电池在进行充放电工作时，会导致充放电数据出现波动，不能保证恒流恒压，容易影响电池的使用，降低控制系统使用效果，不能满足使用需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，以解决上述背景技术中提出现有的电池是由多块电池组成的级联电池组进行供电，由于电池材料物理特性之间的差异，每块电池的额定电压存在不同程度的差异，电池在进行充放电工作时，会导致充放电数据出现波动，不能保证恒流恒压，容易影响电池的使用，降低控制系统使用效果，不能满足使用需求的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，包括控制模块、警报模块、触控显示屏、存储模块、采集模块、切换模块、放电模块、电池模块和充电模块，所述控制模块采用stm32单片机作为控制芯片，所述控制模块与触控显示屏电性连接，所述控制模块与存储模块电性连接，所述控制模块与采集模块电性连接，所述控制模块与切换模块之间通过igbt驱动电路连接，所述控制模块与放电模块和充电模块均电性连接，且切换模块与放电模块和充电模块均电性连接，所述电池模块设置有两个或两个以上的电池包，且电池包采用并联方式连接，所述采集模块还包括电量分析仪和温度传感器，且电量分析仪和温度传感器与stm32单片机的串口连接，所述电量分析仪与电池包配套设置。

3、优选的，所述切换模块包括继电器和双向dc/dc变换器，且双向dc/dc变换器和继电器串联，所述继电器与stm32单片机的串口连接，且双向dc/dc变换器与stm32单片机之间通过igbt驱动电路连接，所述双向dc/dc变换器的型号选用ps-fb-zvs-pwm，所述继电器的型号选用jqx14fc36。

4、优选的，所述放电模块包括第一电流传感器和第一电压传感器，且第一电流传感器和第一电压传感器与stm32单片机的串口连接。

5、优选的，所述充电模块包括第二电流传感器和第二电压传感器，且第二电流传感器和第二电压传感器与stm32单片机的串口连接。

6、优选的，所述警报模块包括数据接收器和报警器，且数据接收器与报警器电性连接，所述控制模块上设置有数据发射器，且数据发射器与stm32单片机的串口连接，所述数据发射器与数据接收器之间通过rs485通讯芯片无线连接，所述数据发射器的型号选用yk-wxb，且数据接收器的型号选用m370166。

7、优选的，所述存储模块采用eprom2716型号的数据储存器，且数据储存器与stm32单片机的串口连接。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

9、1.该实用新型通过切换模块的设置，切换模块控制电池充放电路径，双向dc/dc变换器与单片机ad通道连接，再通过单片机内部d/a输出及集成运放模块控制dc/dc模块实现恒流恒压，从而能够实现对电池组的充放电，第一电流传感器和第一电压传感器对放电数据进行测量，第二电流传感器和第二电压传感器对充电数据进行测量，对测得的电数据进行处理分析，实现充放电精准控制，提高电池充放电控制效果；

10、2.该实用新型通过采集模块的设置，采集模块对电池的状态数据进行测量，电量分析仪对电池的存电量进行检测，根据测得的存电量相应进行充放电，保证电池正常使用，温度传感器对电池的工作温度进行测量，电池温度过高时触发保护电路，避免电池高温自燃；

11、3.该实用新型通过警报模块和存储模块的设置，警报模块与控制模块之间建立链接，系统在运行发生异常时触发数据发射器发送数据，数据接收器对发送的数据进行处理分析，触发报警器发出警报，存储模块将系统运行数据进行储存备份，采用eprom2716型号的数据储存器能防止储存数据被改写，方便后续工作人员读取数据；

12、4.该实用新型增加了stm32与被控电池之间地交互，使得stm32能很好地根据各个并联电池之间的状态相应做出决定，更精准进行充放电控制。

技术特征：

1.一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，包括控制模块、警报模块、触控显示屏、存储模块、采集模块、切换模块、放电模块、电池模块和充电模块，其特征在于：所述控制模块采用stm32单片机作为控制芯片，所述控制模块与触控显示屏电性连接，所述控制模块与存储模块电性连接，所述控制模块与采集模块电性连接，所述控制模块与切换模块之间通过igbt驱动电路连接，所述控制模块与放电模块和充电模块均电性连接，且切换模块与放电模块和充电模块均电性连接，所述电池模块设置有两个或两个以上的电池包，且电池包采用并联方式连接，所述采集模块还包括电量分析仪和温度传感器，且电量分析仪和温度传感器与stm32单片机的串口连接，所述电量分析仪与电池包配套设置。

2.根据权利要求1所述的一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，其特征在于：所述切换模块包括继电器和双向dc/dc变换器，且双向dc/dc变换器和继电器串联，所述继电器与stm32单片机的串口连接，且双向dc/dc变换器与stm32单片机之间通过igbt驱动电路连接，所述双向dc/dc变换器的型号选用ps-fb-zvs-pwm，所述继电器的型号选用jqx14fc36。

3.根据权利要求1所述的一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，其特征在于：所述放电模块包括第一电流传感器和第一电压传感器，且第一电流传感器和第一电压传感器与stm32单片机的串口连接。

4.根据权利要求1所述的一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，其特征在于：所述充电模块包括第二电流传感器和第二电压传感器，且第二电流传感器和第二电压传感器与stm32单片机的串口连接。

5.根据权利要求1所述的一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，其特征在于：所述警报模块包括数据接收器和报警器，且数据接收器与报警器电性连接，所述控制模块上设置有数据发射器，且数据发射器与stm32单片机的串口连接，所述数据发射器与数据接收器之间通过rs485通讯芯片无线连接，所述数据发射器的型号选用yk-wxb，且数据接收器的型号选用m370166。

6.根据权利要求1所述的一种在evtol领域基于多包并联的电池充放电控制系统，其特征在于：所述存储模块采用eprom2716型号的数据储存器，且数据储存器与stm32单片机的串口连接。

技术总结
本技术公开了一种在eVTOL领域基于多包并联的电池充放电控制系统，包括控制模块、警报模块、触控显示屏、存储模块、采集模块、切换模块、放电模块、电池模块和充电模块，所述控制模块采用STM32单片机作为控制芯片，所述控制模块与触控显示屏电性连接，所述控制模块与切换模块之间通过IGBT驱动电路连接，所述电池模块设置有两个或两个以上的电池包，且电池包采用并联方式连接，所述采集模块还包括电量分析仪和温度传感器，该控制系统能实时对电池的状态进行监控，能保证多个不均衡的电池包之间能同时进行充放电，既能保证能量的不间断输出，也能在其中任意一个电池包有问题的情况下，也能很好地进行兼顾，消除电池充放电波动，提高控制系统使用效果。

技术研发人员：王海辉,成捷,陈哲
受保护的技术使用者：牛瓦时克（上海）科技有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15