一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，包括：微控制器、驅(qū)動電路、充電電路、PWM控制電路、檢測電路和均衡控制電路，所述充電電路與鋰離子電池組連接，所述檢測電路設(shè)置在鋰離子電池組上，所述檢測電路的輸出端連接微控制器，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的輸出端連接所述均衡控制電路和PWM控制電路連接，所述均衡控制電路的輸出端連接充電電路。本實用新型根據(jù)蓄電池的狀態(tài)進行充電，提高充電效率，保證充電質(zhì)量，保證充電安全。
【專利說明】一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電動汽車領(lǐng)域，具體涉及到一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]以動力蓄電池為能源的電動汽車被認為是21世紀的綠色工程，電動汽車在各國政府的重視與支持下，經(jīng)歷了數(shù)十年的開發(fā)和研究，已日臻成熟。蓄電池的壽命主要有兩個因素決定，蓄電池質(zhì)量和充電方法，動力蓄電池的充電方式很多，采用不同的充電方法，對鋰電池性能造成的影響也各不相同，鋰電池與傳統(tǒng)的電池相比有很多優(yōu)越性，其動力性能和循環(huán)使用壽命對電動汽車來說尤其重要，但是鋰電池的過充電會嚴重縮短鋰電池的壽命O
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出了一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路。
[0004]本實用新型提供的技術(shù)方案為:一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，包括:微控制器、驅(qū)動電路、充電電路、PWM控制電路、檢測電路和均衡控制電路，所述充電電路與鋰離子電池組連接，所述檢測電路設(shè)置在鋰離子電池組上，所述檢測電路的輸出端連接微控制器，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的輸出端連接所述均衡控制電路和PWM控制電路連接，所述均衡控制電路的輸出端連接充電電路。
[0005]進一步地，所述充電電路采用恒流恒壓電源，包括EMI電路、整流濾波電路、輸出濾波電路和輔助電源，所述EMI電路的輸出端連接整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出端連接均衡控制電路，所述均衡控制電路的輸出端連接輸出濾波電路，所述輸出濾波電路的輸出端連接檢測電路，所述輔助電源與所述微控制器和PWM控制電路連接。
[0006]進一步地，所述微控制器設(shè)置顯示屏驅(qū)動電路、串口電路、復位電路和時鐘電路。
[0007]進一步地，所述微控制器采用AT89C52單片機。
[0008]進一步地，所述檢測電路由主控芯片DS2762，三極管FETl和三極管FET2組成，所述三極管FET1、FET2分別接在DS2762的充電控制和放電控制腳上。
[0009]進一步地，所胡PWM控制電路包括PWM控制器和繼電器，微控制器的輸出端連接所述繼電器，所述繼電器的輸出端連接PWM控制器，所述PWM控制器的輸出端連接開關(guān)管。
[0010]進一步地，所述PWM控制器采用UC3842芯片。
[0011 ] 本實用新型的有益效果為:電動汽車充電站通過均衡控制電路對鋰離子電池組的充電進行調(diào)節(jié)，根據(jù)蓄電池的狀態(tài)進行充電，提高充電效率，保證充電質(zhì)量和充電安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型提出的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是本實用新型提出的充電電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖3是本實用新型提出的檢測電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4是本實用新型提出的PWM控制電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步介紹。
[0017]參見圖1，是本實用新型提出的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]如圖1所示，一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，包括:微控制器、驅(qū)動電路、充電電路、PWM控制電路、檢測電路和均衡控制電路，所述充電電路與鋰離子電池組連接，所述檢測電路設(shè)置在鋰離子電池組上，所述檢測電路的輸出端連接微控制器，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的輸出端連接所述均衡控制電路和PWM控制電路連接，所述均衡控制電路的輸出端連接充電電路。
[0019]參見圖2，是本實用新型提出的充電電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]所述充電電路采用恒流恒壓電源，包括EMI電路、整流濾波電路、輸出濾波電路和輔助電源，所述EMI電路的輸出端連接整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出端連接均衡控制電路，所述均衡控制電路的輸出端連接輸出濾波電路，所述輸出濾波電路的輸出端連接檢測電路，所述輔助電源與所述微控制器和PWM控制電路連接。
[0021]本實用新型實施例中，對電池單體采樣的模擬電壓信號經(jīng)過檢測電路內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過串口傳給微控制器，經(jīng)微控制器處理，并發(fā)送相應的命令，對充電電路進行控制，如果需要進行均衡調(diào)節(jié)，調(diào)動均衡模塊驅(qū)動電路PWM控制電路輸出合適的PWM占空脈沖，調(diào)整均衡控制電路開關(guān)的通斷時間，達到鋰電池組的均衡。
[0022]所述微控制器設(shè)置顯示屏驅(qū)動電路、串口電路、復位電路和時鐘電路。
[0023]在操作過程中，為了使用對鋰電池狀態(tài)作出及時的相應處理，需要用到液晶顯示屏，單片機AT89C52是整個系統(tǒng)的控制處理核心，對電路進行控制，液晶顯示屏與單片機連接，使系統(tǒng)的硬件復雜度降低。
[0024]所述微控制器采用AT89C52單片機。
[0025]圖3是本實用新型提出的檢測電路結(jié)構(gòu)圖；
[0026]所述檢測電路由主控芯片DS2762，三極管FETl和三極管FET2組成，所述三極管FETUFET2分別接在DS2762的充電控制和放電控制腳上，所述DS2762的輸出端DQ腳與所述微控制器連接，所述微控制器與顯示屏連接。
[0027]本實用新型實施例在正常充電狀態(tài)下，自由正常的進行從充電器對電池的充電及從電池向負載放電的功能，此時三極管FET1、FET2處于導通狀態(tài)。當電池電壓高于設(shè)置的過壓門限時，三極管FETl將被關(guān)閉；當電池電壓低于欠壓門限電壓時，充電和放電場效應管FETl、FET2將被關(guān)閉，使主控芯片DS2762進入睡眠指令。當DS2762的SNS腳的電壓超過短路門限時，三極管FET2將被關(guān)閉。
[0028]本實用新型實施例中，檢測電路通過DS2762芯片實時檢測鋰電池的電壓、電流和剩余電量參數(shù)，并將采樣的信息存儲發(fā)送到微控制器。而且DS2762芯片內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器，可以對溫度信息進行檢測，采用DS2762芯片具有采集信息和存儲、安全保護功能，外圍電路簡單，器件封裝尺寸小，通過三極管與主控芯片內(nèi)部的電池保護電路實現(xiàn)過壓、過充及短路保護的功能。
[0029]圖4是本實用新型提出的PWM控制電路結(jié)構(gòu)圖。
[0030]所述PWM控制電路包括PWM控制器和繼電器，微控制器的輸出端連接所述繼電器，所述繼電器的輸出端連接PWM控制器，所述PWM控制器的輸出端連接開關(guān)管。
[0031 ] 所述PWM控制器采用UC3842芯片。
[0032]通過引腳7給UC3842芯片提供啟動電壓，芯片開始工作，脈沖寬度調(diào)制電路產(chǎn)生的脈沖信號經(jīng)6腳輸出驅(qū)動均衡模塊的MOS管工作，均衡模塊的取樣電路采用了三段可調(diào)穩(wěn)壓管TL431和線性傳輸光耦PC817，均衡電路工作，取樣電路反饋的低壓直流信號通過2腳被送至內(nèi)部中的誤差比較放大器，與芯片內(nèi)部的基準電壓2.5V電壓進行比較，為了達到穩(wěn)定輸出電壓的目的，把產(chǎn)生的誤差信號送至脈寬調(diào)制電路中，完成脈沖寬度的調(diào)制，如果輸出的電壓變大，則2腳的取樣電壓也跟著升高，由于脈寬調(diào)制電路的輸出電壓變小，縮短了功率開關(guān)管的導通時間，從而是輸出電壓達到穩(wěn)定，隨著反饋電壓大小的變化，脈沖寬度隨之變化，通過給芯片電壓反饋端和電流取樣端以固定的反饋，可使PWM占空比保持穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)分壓阻值的大小，改變電壓反饋端和輸出補償端的電壓值，調(diào)整PWM的占空比。
[0033]本實用新型實施例充電開始時，通過檢測各個鋰離子單體電池的開路電壓及內(nèi)阻，找出一些狀態(tài)好的并趨于一致的鋰離子電池，并計算出這些鋰離子電池的均衡點。
[0034]在充電中，微控制器檢測到各鋰離子單體電池的開路電壓，根據(jù)算法公式計算出各荷電狀態(tài)(SOC)的值，求出鋰離子電池組的平均SOC值，并將其值與各鋰離子單體電池進行比較，對差值達到或高出均衡點的電池，其均衡模塊電路導通進行均衡，根據(jù)均衡控制電路原理進行均衡，使各鋰離子單體電池的SOC趨于平衡狀態(tài)，達到均衡充電的目的。
[0035]對鋰動力電池組進行充電，采用恒流恒壓電路進行充電，充電開始時，先對鋰離子電池選用一個0.3C恒定電流充電，防止過充電，對鋰電池的電壓采取有效的措施進行監(jiān)測，當達到給定的終止電壓3.65V時，充電電路轉(zhuǎn)移到恒壓模式下工作。在恒壓充電期間，通過監(jiān)測充電電流，來決定電池電流是否達到一定的值，當充電率減到0.1C以下時，恒壓充電周期結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，其特征在于，包括:微控制器、驅(qū)動電路、充電電路、PWM控制電路、檢測電路和均衡控制電路，所述充電電路與鋰離子電池組連接，所述檢測電路設(shè)置在鋰離子電池組上，所述檢測電路的輸出端連接微控制器，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路的輸出端連接所述均衡控制電路和PWM控制電路連接，所述均衡控制電路的輸出端連接充電電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，其特征在于:所述充電電路采用恒流恒壓電源，包括EMI電路、整流濾波電路、輸出濾波電路和輔助電源，所述EMI電路的輸出端連接整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸出端連接均衡控制電路，所述均衡控制電路的輸出端連接輸出濾波電路，所述輸出濾波電路的輸出端連接檢測電路，所述輔助電源與所述微控制器和PWM控制電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，其特征在于:所述微控制器設(shè)置顯示屏驅(qū)動電路、串口電路、復位電路和時鐘電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，其特征在于:所述微控制器采用AT89C52單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，其特征在于:所述檢測電路由主控芯片DS2762，三極管FETl和三極管FET2組成，所述三極管FET1、FET2分另Ij接在DS2762的充電控制和放電控制腳上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，其特征在于:所述PWM控制電路包括PWM控制器和繼電器，微控制器的輸出端連接所述繼電器，所述繼電器的輸出端連接PWM控制器，所述PWM控制器的輸出端連接開關(guān)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電動汽車鋰電池充電均衡控制電路，其特征在于:所述PWM控制器采用UC3842芯片。
【文檔編號】H02J7/00GK204144993SQ201420497359
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】林炳鎮(zhèn), 李輝忠, 姚建, 林炳銳, 李馨 申請人:深圳市金鉑樂電子科技有限公司