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      并聯(lián)電池的控制裝置及控制方法_2

      文檔序號:9455202閱讀:來源:國知局
      MCU控制相應(yīng)的 分繼電器和總繼電器閉合。
      [0031] AD采樣模塊采集任意兩個(gè)輔助電池模塊的電壓,當(dāng)電壓差超過電壓差閾值1時(shí), MCU判定兩個(gè)輔助電池模塊不匹配,MCU控制報(bào)警器報(bào)警,MCU控制顯示屏顯示"輔助電池模 塊不匹配";當(dāng)電壓差不超過電壓差閾值觀時(shí),MCU判定兩個(gè)輔助電池模塊相匹配,MCU控制 相應(yīng)的分繼電器和總繼電器,以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電池模塊并聯(lián)。
      [0032] 作為優(yōu)選,所述步驟(7-2-2)后,添加如下步驟:
      [0033] (S-I)MCU中設(shè)置電流差閾值I和單個(gè)電池模塊允許的最大電流I_;AD采樣模塊 采集任意兩個(gè)采樣電阻上的電流I i和I _j,1彡i < n,I < j彡n,i < j ;
      [0034] (8-2) MCU判定與控制:
      [0035] (8-2-1)當(dāng)I1 > I _時(shí),MCU判定電池模塊間存在嚴(yán)重異常,MCU控制報(bào)警器報(bào)警, MCU控制總繼電器斷開,停止電池組的正常工作;
      [0036] (8-2-2)當(dāng)I1S I _,并且
      MCU判定電池模塊間存在異常,MCU控 制報(bào)警器報(bào)警;
      [0037] (8-2-3)當(dāng)I1S Iniax,并且
      ,電池組正常工作。
      [0038] MCU中設(shè)置電流差閾值f和單個(gè)電池模塊允許的最大電流I_;AD采樣模塊采集任 意兩個(gè)采樣電阻上的電流,當(dāng)I _時(shí),MCU判定電池模塊間存在嚴(yán)重異常,MCU控制報(bào) 警器報(bào)警,MCU控制總繼電器斷開,停止電池組的正常工作;當(dāng)I1S 1_,且電流差超過電流 差閾值f時(shí),MCU判定電池模塊間存在異常,MCU控制報(bào)警器報(bào)警;當(dāng)I1S Iniax,且電流差不 超過電流差閾值I時(shí),MCU判定電池模塊間相匹配,電池組正常工作。
      [0039] 一種電動車,包括上述任何一項(xiàng)所述的并聯(lián)電池的控制裝置及控制方法。
      [0040]因此,本發(fā)明具有如下有益效果:能夠使兩個(gè)以上的電池模塊自由并聯(lián)使用,并檢 測多個(gè)需并聯(lián)使用的電池模塊的電流和電壓差,控制電池模塊并聯(lián)使用或控制電池模塊停 止工作并報(bào)警,保證電池模塊的安全。
      【附圖說明】
      [0041] 圖1是本發(fā)明的一種電路圖;
      [0042] 圖2是本發(fā)明的報(bào)警器的一種電路圖;
      [0043] 圖3是本發(fā)明的一種控制方法的流程圖。
      [0044] 圖中:主電池模塊1、輔助電池模塊2、第一個(gè)輔助電源模塊21、第二個(gè)輔助電源模 塊22、米樣電阻3、米樣電阻31、米樣電阻32、米樣電阻33、分繼電器4、分繼電器41、分繼電 器42、分繼電器43、總繼電器5、電源鎖6、電源管理模塊7、MCU 8、AD米樣模塊9、繼電器驅(qū) 動模塊10、顯示屏11、報(bào)警器12、溫度傳感器13、電池組14、電池組141、電池組142、電池 組143、可變電阻器15、可變電阻器151、可變電阻器152、可變電阻器153、負(fù)載16、發(fā)光二 極管17、揚(yáng)聲器18、AD采樣通道19、AD采樣通道191、AD采樣通道192、AD采樣通道193。
      【具體實(shí)施方式】
      [0045] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
      [0046] 實(shí)施例1
      [0047] 如圖1的實(shí)施例是一種并聯(lián)電池的控制裝置,包括主電池模塊1,2個(gè)輔助電池模 塊2, 3個(gè)分別與主電池模塊和各個(gè)輔助電池模塊電連接的采樣電阻3, 3個(gè)分別與采樣電阻 電連接的分繼電器4,總繼電器5,電源鎖6,用于供電的電源管理模塊7, MCU 8, AD米樣模 塊9,繼電器驅(qū)動模塊10,顯示屏11,報(bào)警器12和溫度傳感器13 ;主電池模塊和每個(gè)輔助電 池模塊均包括電池組14和與電池組電連接的可變電阻器15 ;所述溫度傳感器分別與各個(gè) 電池組電連接;所述各個(gè)電池模塊正極分別與電源鎖和總繼電器的一端電連接,各個(gè)電池 模塊負(fù)極與采樣電阻一端電連接;所述電源鎖的另一端與電源管理模塊正極端電連接;所 述每個(gè)采樣電阻的另一端分別與AD采樣模塊和分繼電器電連接;所述每個(gè)分繼電器的另 一端分別與電源管理模塊,繼電器驅(qū)動模塊和負(fù)載16電連接;所述總繼電器的另一端分別 與繼電器驅(qū)動模塊和負(fù)載電連接;所述電源管理模塊負(fù)極端與負(fù)載電連接;所述MCU分別 與電源管理模塊、AD采樣模塊、繼電器驅(qū)動模塊、顯示屏、報(bào)警器、可變電阻器和溫度傳感器 電連接;所述總繼電器為常開繼電器,與主電池模塊電連接的分繼電器為常閉繼電器,與輔 助電池模塊電連接的分繼電器為常開繼電器;所述AD采樣模塊通過AD采樣通道19分別與 采樣電阻和分繼電器電連接;顯示屏為12864液晶屏。
      [0048] 主電池模塊為電動車提供基本的電源供電;2個(gè)輔助電池模塊為要進(jìn)行并聯(lián)使用 的電池模塊;主電池模塊和2個(gè)輔助電池模塊均包括電池組和可變電阻器;溫度傳感器用 于檢測每個(gè)電池組的溫度;3個(gè)采樣電阻為分別采集每個(gè)對應(yīng)的電池模塊電流使用;3個(gè)分 繼電器為控制每個(gè)對應(yīng)的電池模塊的并聯(lián)及輸出;總繼電器為控制整個(gè)電池組的開關(guān);電 源鎖為控制電源使用;AD采樣模塊為MCU采集每個(gè)電池模塊的電流及電壓信息,并將信息 發(fā)送給MCU處理;繼電器驅(qū)動模塊為增加 MCU驅(qū)動繼電器的能力;顯示屏顯示相關(guān)電池信 息及電池的異常報(bào)警信息;MCU為中央處理單元,MCU分別與電源管理模塊、AD采樣模塊、繼 電器驅(qū)動模塊、顯示屏、報(bào)警器、可變電阻器和溫度傳感器電連接。MCU的功能包括:處理溫 度傳感器采集的各個(gè)電池組的溫度數(shù)據(jù),當(dāng)溫度上升時(shí),電池組內(nèi)阻增大,MCU控制各個(gè)可 變電阻器的阻值減小,使各個(gè)電池模塊的輸出電壓的誤差在±0.1 V之間;處理AD米樣模塊 采集的電壓和電流數(shù)據(jù),進(jìn)行電池組能否并聯(lián)的判定;控制分繼電器和總繼電器的閉合和 斷開;控制顯示屏進(jìn)行電池信息顯示和異常報(bào)警信息顯示;控制報(bào)警器報(bào)警等。
      [0049] 3個(gè)AD采樣通道,每個(gè)AD采樣通道對應(yīng)一個(gè)采樣電阻,為AD采樣模塊收集電池模 塊的電流和電壓信息,并由AD采樣模塊將數(shù)據(jù)傳送給MCU,以便進(jìn)行下一步的處理工作。
      [0050] 顯示屏可顯示并聯(lián)后的電池模塊的電池電壓,剩余電量,可使用戶更精確的了解 電池狀態(tài)。同時(shí),顯示屏還可以顯示"電池模塊不匹配"等報(bào)警信息。
      [0051] 本發(fā)明能夠使兩個(gè)以上的電池模塊自由并聯(lián)使用,并檢測多個(gè)需并聯(lián)使用的電池 模塊的電流和電壓差,控制電池模塊并聯(lián)使用或控制電池模塊停止工作并報(bào)警。
      [0052] 因此,本發(fā)明具有能夠使兩個(gè)以上的電池模塊自由并聯(lián)使用,當(dāng)其中有一個(gè)或多 個(gè)電池模塊損壞時(shí),則控制系統(tǒng)會停止整個(gè)并聯(lián)后的電池模塊工作并發(fā)生報(bào)警提示,并檢 測多個(gè)需并聯(lián)使用的電池模塊的電流和電壓差,超過允許范圍時(shí),則控制系統(tǒng)會提示報(bào)警, 控制電池組不能形成并聯(lián),保證電池組的安全的特點(diǎn)。
      [0053] 如圖2所示,一種并聯(lián)電池的控制裝置的報(bào)警器的電路圖,包括發(fā)光二極管17、揚(yáng) 聲器18、電阻Rll、電阻R12和三極管Q,所述MCU與電阻Rll -端電連接,電阻Rll另一端 與三極管Q的基極電連接,三極管Q的發(fā)射極接地,三極管Q的集電極分別與發(fā)光二極管的 陰極和揚(yáng)聲器的負(fù)極電連接,發(fā)光二極管的陽極與電阻R12-端電連接,電阻R12另一端分 別與揚(yáng)聲器正極和電源管理模塊的正極輸出端電連接。
      [0054] 報(bào)警器由MCU控制,經(jīng)過三極管電路放大電流,通過發(fā)光二極管和揚(yáng)聲器報(bào)警。
      [0055] 如圖3所示,一種適用于并聯(lián)電池的控制裝置的控制方法,包括如下步驟:
      [0056] 步驟100,MCU中設(shè)置電壓差閾值〇=〇.5V;溫度傳感器檢測各個(gè)電池組的溫度值, 當(dāng)溫度上升時(shí),電池組內(nèi)阻增大,MCU控制各個(gè)可變電阻器的阻值減小,使各個(gè)電池模塊的 輸出電壓的誤差在±0.1 V之間;
      [0057] 步驟200, AD采樣模塊采集主電池模塊的電壓U0;
      [0058] 步驟300, AD采樣模塊采集第i個(gè)輔助電源模塊的電壓Α,1彡i彡n,n = 2;
      [0059] 步驟400, MCU判定與控制:
      [0060] 步驟410,當(dāng)丨|/? - Ly > Il時(shí),MCU判定第i輔助電池模塊與主電池模塊不匹配, MCU控制報(bào)警器報(bào)警,同時(shí)控制顯示屏顯示"電池模塊不匹配";
      [0061] 步驟420,當(dāng)丨拓一Uj幺i時(shí),MCU判定第i輔助電池模塊與主電池模塊相匹配, MCU控制相應(yīng)的分繼電器和總繼電器閉合;
      [0062] 步驟500,當(dāng)i < η時(shí),使i的值增加1,返回步驟300。
      [0063] MCU中設(shè)置電壓差閾值鼠;溫度傳感器檢測各個(gè)電池組的溫度值,當(dāng)溫度上升時(shí), 電池組內(nèi)阻增大,MCU控制各個(gè)可變電阻器的阻值減小,使各個(gè)電池模塊的輸出電壓的誤差 在±0.1 V之間;AD采樣模塊采集主電池模塊和第i個(gè)輔助電源模塊的電壓,當(dāng)電壓差超過 電壓差閾值O時(shí),MCU判定第i個(gè)輔助電池模塊與主電池模塊不匹配,MCU控制報(bào)警器報(bào)警, MCU控制顯示屏顯示"電池
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