一种电动车车载锂电池充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电动车车载锂电池充电系统，属于锂电池领域，适用于锂电池车载充电。
【背景技术】
[0002]锂电池是目前所有蓄电池中比能量最高的电池，与其它电池相比，重量轻，体积小，工作电压范围可调，高比能量的锂电池使高压工作时所需串联的单体锂电池数目远比其它电池要少。
[0003]对于电动汽车来说，电池是电动汽车的能量来源，只有电池具备持久性、稳定性和安全性，电动汽车的整体性能才会得到很大的提高。要维持锂电池的正常容量和高效能，需要比较精密、高智能化的充电系统才能保证锂电池的使用寿命，不然会造成锂电池不可逆的损坏。电动汽车充电系统有非车载充电机和车载充电机两种，其中车载充电机更具便捷性，更能满足充电的需求。
[0004]锂电池充电系统的核心部分是充电模式控制，目前市场见到最多的是采用传统的静态充电模式，主要采用恒流充电、恒压充电，这类充电模式不受外界条件影响，但是不能根据电池的状态自动调节，有时需要人工的干预，自控能力、充电效果差，难以满足不同电动汽车锂电池的充电需求。授权号为204118833的实用新型公开的一种电动车锂电池充电器，授权号为203951247的实用新型公开了一种电动车充电系统，申请号为101969145的发明专利公开了一种电动车的充电控制装置及其方法。研宄这些已有技术，可以发现，这些设计方案多是依据充电器自身输出状态来进行，很少参照电池容量和电压变化，而且所设计的充电系统缺少与电池管理系统的通信接口。
【实用新型内容】
[0005]为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种电动车车载锂电池充电系统，采用主从结构，主控模块和从控模块以CAN总线方式实现数据交换，系统设计有充电系统与电池管理系统的CAN总线接口。充电系统可结合电压、电流、温度多个参数的变化，动态改变充电方法，既可以满足不同种类电池的充电需求，也可适用于不同状况下的锂充电要求，具有节能、高效、安全、快速的充电效果。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]一种电动车车载锂电池充电系统，所述车载锂电池充电系统为主从结构，包括主控模块、从控模块和AC/DC模块，所述的主控模块设有主控制器、充电模式选择模块、液晶模块、主时钟模块、直流高压采集模块、总电流采集模块、充放电控制模块、功率驱动模块和CAN模块二、主电源模块；所述的从控模块设有从控制器、从时钟模块、CAN模块一、单体电池数据采集模块、均衡充电模块、温控模块、从电源模块；所述的主控模块和各个从控模块之间采用CAN总线的通信方式进行数据交换，所述的主控模块通过CAN总线与电池管理系统相互连接。
[0008]作为对本技术方案的进一步改进，所述的AC/DC模块通过连接线与主控模块中的直流高压采集模块连接。
[0009]作为对本技术方案的进一步改进，所述的主控制器分别通过功能引脚与充电模式选择模块、液晶模块、主时钟模块、直流高压采集模块、总电流采集模块、充放电控制模块、CAN模块二相互连接；所述的功率驱动模块与充放电控制模块通过功能引脚相互连接；所述的主电源模块通过引脚或导线分别与主控模块中的各模块连接。
[0010]作为对本技术方案的进一步改进，所述的从控制器通过功能弓I脚分别与从时钟模块、CAN模块一、单体电池数据采集模块、均衡充电模块、温控模块相互连接；所述的从电源模块通过功能引脚或导线分别与从控模块中的各个模块连接。
[0011]作为对本技术方案的进一步改进，所述的充电模式选择模块，由功能键和数字键组成。
[0012]作为对本技术方案的进一步改进，所述的液晶模块设有显示区，分别显示供电电压、充电电流、电池温度、电池电量、充电时间参数。
[0013]作为对本技术方案的进一步改进，所述的均衡充电模块，由开关矩阵和均衡充电用电源组成。作为对本技术方案的进一步改进，所述的AC/DC模块，可通过导线与220V交流电相连接，AC/DC模块设有全桥整流电路、大电容滤波电路、全桥逆变电路、高频变压器藕合电路，经上述电路后再经过控制开关与电池包相接。
[0014]本系统的部件及其作用如下:
[0015]主控制器，是整个主控模块的核心，基于飞思卡尔单片机，可对整个电池包电量估算，具有控制整个充电系统充电开始和结束的功能。
[0016]充电模式选择模块，由功能键和数字键组成，与主控制器通过功能引脚相互连接，采集用户对充电模式、充电参数的设置。
[0017]液晶模块，与主控制器通过功能引脚相互连接，具有显示供电电压、充电电流、电池温度、电池电量、充电时间等参数的功能。
[0018]主时钟模块，与主控制器通过功能引脚相互连接，为主控制提供基准时钟，在定时充电模式下用于计时。
[0019]直流高压采集模块，分别与主控制器和AC/DC模块通过功能引脚和接线相互连接，用于监测在充电过程中总电压的稳定性。
[0020]总电流采集模块，与主控制器通过功能引脚相互连接，用于采集在电池包充电过程中的充电电流和放电电流。
[0021]充放电控制模块，与主控制器通过功能引脚相互连接，由主控制器逻辑控制信号经过该模块实现对电池包整体的充电和放电功能。
[0022]功率驱动模块，与充放电控制模块通过引线相连接，对信号进行功率放大后给整个电池包充电。
[0023]CAN模块二，与主控制器通过功能引脚相互连接，用于完成车载电池充电系统与车载电池管理系统的通信。
[0024]主电源模块，通过功能引脚或接线的形式分别与主控制器、充电模式选择模块、液晶模块、主时钟模块、直流高压采集模块、总电流采集模块、充放电控制模块、功率驱动模块连接，为各模块提供工作电源。
[0025]从控模块，包括从控制器、从时钟模块、CAN模块一、单体电池数据采集模块、均衡充电模块、温控模块、从电源模块。
[0026]从控制器，基于飞思卡尔单片机，负责单体电池端电压、温度的采集、分析和发送，根据接收主控制器的信号完成对电池的均衡充放电。
[0027]从时钟模块，与从控制器通过功能引脚相互连接，为从控制器提供基准时钟，用于单体电池的充放电定时。
[0028]CAN模块一，与从控制器通过功能引脚相互连接，在充电过程中具有与主控制器进行数据交换的功能。
[0029]单体电池数据采集模块，与从控制器和单体电池间通过功能引脚和引线相互连接，可采集单体电池的电压、温度参数。
[0030]均衡充电模块，与从控制器通过功能引脚相互连接，由开关矩阵和均衡充电用电源组成，通过切换开关选择需要均衡充电的电池并完成充电。
[0031]温控模块，与从控制器通过功能引脚相互连接，实现电池在充放电过程中从控制器对电池温度的控制，避免电池因充电时温度过高导致的安全事故的发生。
[0032]从电源模块，通过功能引脚或接线的形式分别与从模块内的其从控制器、从时钟模块、CAN模块一、单体电池数据采集模块、均衡充电模块、温控模块连接，为各模块提供工作电源；
[0033]AC/DC模块，分别通过接线与220V电压和电池包相连接，为锂电池包提供充电电压。
[0034]本技术方案的有益效果在于:
[0035](I)充电系统采用主从结构，主控模块和从控模块以CAN总线方式实现数据交换，系统设计有充电系统与电池管理系统的CAN总线接口 ；采用的主从结构的设计方法便于扩展电池数量，适用于不同规格不同容量的锂电池，可靠性高，易于维护和保养。
[0036](2)充电系统可结合电压、电流、温度多个参数的变化，动态改变充电方法，既可以满足不同种类电池的充电需求，也可适用于不同状况下的锂充电要求，充电系统可很大程度上减少充电过程中单体电池容量的差异，具有节能、高效、安全、快速的充电效果。
【附图说明】
[0037]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0038]图1为本实用新型的系统结构示意图；
[0039]图中:1 —