一种应用于动力电池的智能充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动汽车的充电技术领域，具体涉及一种应用于动力电池的智能充电系统。
【背景技术】
[0002]当前，随着工业发展和社会需求的增加，汽车在社会生活中扮演着越来越重要的角色。伴随着能源紧缺、工业污染、汽车尾气等严重问题的出现，迫切需要寻找新的途径来发展汽车工业，电动汽车的出现正顺应了这种需求。电池是电动汽车的动力来源，其性能确定了电动汽车的行驶里程。而限于短期内难以突破电池储存电量少、充电次数有限、充电时间长、价格高、续航里程短、能量密度低等技术瓶颈，因此当前电动汽车设计的关键点是如何最优化利用电池，包括控制合理的充放电状态等。
[0003]目前电动汽车的电池在使用过程中，存在的问题如下:电动汽车所采用的动力锂电池电压电流没有具体的统一标准；汽车厂商所采用的锂电池规格也不尽统一；现有的大部分充电设备与BMS之间不具备通讯功能；少量带通讯功能的充电器，传递的电池状态信息较少，不能满足当前要求电池性能良好的前提下快速、安全充电。当前的智能充电系统虽然能够满足大部分电动车充电，但是充电过程中分段充电控制不够精细化；充电终止电压电流条件范围较宽，不能针对任意规格电池精确确定充电终止条件。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是现有充电过程中各充电阶段控制不够精确的缺陷，提供一种应用于动力电池的智能充电系统。
[0005]为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种应用于动力电池的智能充电系统，由交流变换模块、整流滤波模块、稳压模块、DC-DC模块、电压检测模块、电压A/D转换模块、可控电流输出模块、电流检测模块、电流A/D转换模块、主控制器模块、继电器控制模块、继电器、电池管理系统和通讯模块组成；
[0007]交流变换模块、整流滤波模块、DC-DC模块、可控电流输出模块和继电器依次连接，其中交流变换模块的输入端与市电相连，继电器的输出端与电池连接；
[0008]电压检测模块的输入端连接DC-DC模块的输出端，电压检测模块的输出端经电压A/D转换模块连接主控制器模块的输入端；主控制器模块通过PWM波控制DC-DC模块的输出；
[0009]电流检测模块的输入端连接可控电流输出模块的输出端，可控电流输出模块的输出端经电流A/D转换模块连接主控制器模块的输入端；主控制器模块通过PWM波控制可控电流输出模块的输出；
[0010]继电器控制模块的输入端连接主控制器模块的输出端，继电器控制模块的输出端连接继电器的控制端；稳压模块的输入端连接整流滤波模块的输出端，稳压模块的输出端连接主控制器模块；
[0011]电池管理系统的采集端连接电池，电池管理系统的通讯端经通讯模块连接主控制器模块。
[0012]上述应用于动力电池的智能充电系统还进一步包括一直流滤波模块，该直流滤波模块的输入端与可控电流输出模块的输出端相连，可控电流输出模块的输出端与继电器的输入端相连。
[0013]上述应用于动力电池的智能充电系统还进一步包括一数据存储模块，该数据存储模块与接主控制器模块相连。
[0014]与现有技术相比，本实用新型能够根据实际电池的不同情况、不同电池的不同情况等自动切换充电阶段，使得充电过程中各充电阶段实现精确控制。
【附图说明】
[0015]图1为一种应用于动力电池的智能充电系统的结构示意图。
[0016]图2为一种应用于动力电池的智能充电系统充电过程曲线。
【具体实施方式】
[0017]下面根据附图对本实用新型进行详细的描述，其为本实用新型实施中的一种优选实施例。
[0018]本实用新型提供的一种应用于动力电池的智能充电系统，如图1所示，由交流变换模块、整流滤波模块、稳压模块、DC-DC模块(通过PffM波控制输出电压大小)、电压检测模块、电压A/D转换模块、可控电流输出模块(通过PffM波控制输出电流大小)、电流检测模块、电流A/D转换模块、直流滤波模块、主控制器模块、继电器控制模块、继电器、电池管理系统、通讯模块和数据存储模块组成。
[0019]交流变换模块、整流滤波模块、DC-DC模块、可控电流输出模块、直流滤波模块和继电器依次连接，其中交流变换模块的输入端与市电相连，继电器的输出端与电池连接。220v市电通过交流变换模块，变成低压交流电。低压交流电经过整流滤波模块，变成直流电。电压检测模块用于检测DC-DC模块输出的电压值，并通过电压A/D转换模块反馈回主控制器模块，以达到精准控制电压输出。主控制器模块通过PWM波控制DC-DC模块得到实际需要的电压值，并送入可控电流输出模块。电流检测模块用于检测可控电流输出模块输出的电流值，并通过电流A/D转换模块反馈回主控制器，以达到精准控制电流输出。主控制器模块通过PWM波控制可控电流输出模块得到实际需要的电流值，并送入直流滤波模块。直流滤波模块的输出滤波后的信号到继电器。继电器控制模块的输入端连接主控制器模块的输出端，输出端连接继电器的控制端，用于关闭/打开充电主线。稳压模块的输入端连接整流滤波模块的输出端，输出端连接主控制器模块，用于给系统提供工作电源。电池管理系统的采样端连接电池，电池管理系统的通讯端经通讯模块连接主控制器模块。数据存储模块连接主控制器模块，用于存储智能充电系统初始化信息和BMS发送的信息。
[0020]电池管理系统为电动汽车自带，其向主控制器模块发送的电池信息包括两部分，一是电池规格信息、分段充电阈值量信息、均衡充电条件信息、充电终止条件等；二是需要实时监测的信息，包括电池组内阻、绝缘电阻、电池组温度、电池组电压、电池组充电电流、单体最低电压、单体最高电压和荷电状态(SOC)等信息。[0021 ] 电池管理系统通过CAN通讯口与电池相连，继电器通过直流电源口与电池相连。
[0022]主控制器模块所用数据可以存储在其自带的内置的存储器中，也可以将所用数据存储在额外增设的外置的数据存储模块，该数据存储模块与主控制器模块相连。正常通讯下，充电过程分四段来完成(非每次充电过程都包含)，分别是:涓流充电、多段恒流恒压交替充电、恒压充电、浮充电。参见图2。
[0023]上述所述内容仅仅是本实用新型的优选实施方式，尽管已经对本实用新型进行了详细描述，对于本技术领域的工作人员来说，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，这些改变也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种应用于动力电池的智能充电系统，其特征在于:由交流变换模块、整流滤波模块、稳压模块、DC-DC模块、电压检测模块、电压A/D转换模块、可控电流输出模块、电流检测模块、电流A/D转换模块、主控制器模块、继电器控制模块、继电器、电池管理系统和通讯模块组成； 交流变换模块、整流滤波模块、DC-DC模块、可控电流输出模块和继电器依次连接，其中交流变换模块的输入端与市电相连，继电器的输出端与电池连接； 电压检测模块的输入端连接DC-DC模块的输出端，电压检测模块的输出端经电压A/D转换模块连接主控制器模块的输入端；主控制器模块通过PWM波控制DC-DC模块的输出； 电流检测模块的输入端连接可控电流输出模块的输出端，可控电流输出模块的输出端经电流A/D转换模块连接主控制器模块的输入端；主控制器模块通过PWM波控制可控电流输出模块的输出； 继电器控制模块的输入端连接主控制器模块的输出端，继电器控制模块的输出端连接继电器的控制端；稳压模块的输入端连接整流滤波模块的输出端，稳压模块的输出端连接主控制器模块； 电池管理系统的采集端连接电池，电池管理系统的通讯端经通讯模块连接主控制器模块。2.根据权利要求1所述的一种应用于动力电池的智能充电系统，其特征在于:还进一步包括一直流滤波模块，该直流滤波模块的输入端与可控电流输出模块的输出端相连，可控电流输出模块的输出端与继电器的输入端相连。3.根据权利要求1所述的一种应用于动力电池的智能充电系统，其特征在于:还进一步包括一数据存储模块，该数据存储模块与接主控制器模块相连。
【专利摘要】本实用新型公开一种应用于动力电池的智能充电系统，交流变换模块、整流滤波模块、稳压模块、DC-DC模块、电压检测模块、电压A/D转换模块、可控电流输出模块、电流检测模块、电流A/D转换模块、主控制器模块、继电器控制模块、继电器、电池管理系统和通讯模块组成。本控制系统能够根据实际电池的不同情况、不同电池的不同情况等自动切换充电阶段，使得充电过程中各充电阶段实现精确控制。
【IPC分类】H02J7/00, H01M10/44, B60L11/18
【公开号】CN204928277
【申请号】CN201520697519
【发明人】张向文, 于振红, 许勇, 党选举, 伍锡如, 莫太平, 潘明, 任风华, 徐金龙
【申请人】桂林电子科技大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月10日