本發(fā)明涉及電池管理,具體是一種電池管理系統的弱電智能化控制電路。
背景技術:
1、電池管理系統是用于監(jiān)控、控制和管理電池組(如鋰離子電池、鉛酸電池等)的核心系統,具體地,在對電池進行充放電控制時,通過將高電壓電池的電能轉移到低電壓電池,實現對電池的均衡電壓調節(jié),但是在電池進行放電工作時,會通過加快對高電壓電池的放電速率,縮短電池均衡所需的時間,當電池的電壓與平均電池電壓存在的差距較大時,將增加高電壓電池的放電速率,繼而降低電池的續(xù)航能力,并且電池管理系統為確保電池安全性,可能會控制電池停止放電工作,降低電池的放電效率,因此有待改進。
技術實現思路
1、本發(fā)明實施例提供一種電池管理系統的弱電智能化控制電路,以解決上述背景技術中提出的問題。
2、依據本發(fā)明實施例中,提供一種電池管理系統的弱電智能化控制電路,包括:
3、充放電模塊,與第一電池模塊和輔助管理模塊連接,用于接入直流電能并進行充電控制或接收第一電池模塊或輔助管理模塊輸出的電能并進行放電控制;
4、第一電池模塊,用于接收直流電能并進行儲能和放電;
5、第二電池模塊,與第一電池模塊連接,用于與第一電池模塊串聯,進行儲能和放電;
6、第三電池模塊,與第二電池模塊連接,用于與第二電池模塊串聯,進行儲能和放電;
7、電壓檢測模塊,與第一電池模塊、第二電池模塊和第三電池模塊連接,用于對第一電池模塊、第二電池模塊和第三電池模塊進行電壓檢測并分別輸出第一電壓信號、第二電壓信號和第三電壓信號;
8、微控制模塊,與電壓檢測模塊、第一電池模塊、第二電池模塊、第三電池模塊和輔助管理模塊連接,用于接收第一電壓信號、第二電壓信號和第三電壓信號,比較第一電壓信號、第二電壓信號和第三電壓信號與平均電池電壓的電壓并控制輔助管理模塊進行儲能和獨立放電工作,在放電期間,當第一電壓信號小于第二電壓信號和第三電壓信號且第一電壓信號與平均電池電壓的差值小于設定的差值閾值時,控制第一電池模塊斷路并控制輔助管理模塊進行串聯補償供電,當第二電壓信號小于第一電壓信號和第三電壓信號且第二電壓信號與平均電池電壓的差值小于差值閾值時,控制第二電池模塊斷路并控制輔助管理模塊進行串聯補償供電,當第三電壓信號小于第二電壓信號和第一電壓信號且第三電壓信號與平均電池電壓的差值小于設定的差值閾值時,控制第三電池模塊斷路并控制輔助管理模塊進行串聯補償供電;
9、輔助管理模塊,與第一電池模塊、第二電池模塊和第三電池模塊連接,用于存儲直流電能和釋放存儲的電能,在充電、放電或靜置期間,對高于平均電池電壓的第一電池模塊、第二電池模塊或第三電池模塊進行放電控制,并釋放存儲的電能并為串聯的第一電池模塊、第二電池模塊和第三電池模塊進行充電補償,在放電期間,替代處于斷路狀態(tài)的第一電池模塊、第二電池模塊或第三電池模塊進行串聯補償供電。
10、作為本發(fā)明再進一步的方案:充放電模塊包括充放電控制裝置和第一電容;第一電池模塊包括第一可控硅、第一反相器和第一電池;第二電池模塊包括第二可控硅、第二反相器和第二電池;第三電池模塊包括第三可控硅、第三電池和第三反相器;微控制模塊包括第一控制器;
11、優(yōu)選的,充放電控制裝置的第一端連接第一可控硅的第一端并通過第一電容連接充放電控制裝置的第二端和第三電池的第二端,第一可控硅的第二端連接第一電池的第一端,第一電池的第二端連接第二可控硅的一端,第二可控硅的另一端連接第二電池的第一端,第二電池的第二端連接第三可控硅的一端,第三可控硅的另一端連接第三電池的第一端,第一可控硅的控制端、第二可控硅的控制端和第三可控硅的控制端分別連接第一反相器的輸出端、第二反相器的輸出端和第三反相器的輸出端,第一反相器的輸入端、第二反相器的輸入端和第三反相器的輸入端分別連接第一控制器的io1端、io2端和io3端。
12、作為本發(fā)明再進一步的方案:輔助管理模塊包括第一二極管、第二二極管、第一功率管、第三二極管和第一電感;
13、優(yōu)選的,第一二極管的陽極連接第一可控硅的第一端,第一二極管的陰極連接第二二極管的陰極并通過第一電感連接第一功率管的漏極和第三二極管的陽極,第一功率管的源極連接第一電池的第二端,第一功率管的柵極連接第一控制器的io4端。
14、作為本發(fā)明再進一步的方案:輔助管理模塊還包括第三功率管、第四功率管、第二電感、第五功率管和第六功率管;
15、優(yōu)選的,第三功率管的源極連接第一功率管的源極,第四功率管的源極連接第二二極管的陽極,第三功率管的漏極連接第四功率管的漏極并通過第二電感連接第五功率管的漏極和第六功率管的源極,第六功率管的漏極連接第三二極管的陰極,第五功率管的源極連接第二電池的第二端,第五功率管的柵極連第一控制器的io5端,第三功率管的柵極連接第六功率管的柵極和第一控制器的io2端,第四功率管的柵極連接第一控制器的io1端。
16、作為本發(fā)明再進一步的方案:輔助管理模塊還包括第七功率管、第八功率管、第九功率管、第三電感和第二功率管;
17、優(yōu)選的,第七功率管的源極連接第五功率管的源極,第七功率管的漏極連接第八功率管的漏極并通過第三電感連接第九功率管的漏極和第二功率管的源極,第二功率管的漏極連接第六功率管的漏極,第八功率管的源極連接第四功率管的源極,第九功率管的源極連接第三電池的第二端,第七功率管的柵極連接第二功率管的柵極和第一控制器的io3端,第八功率管的柵極和第九功率管的柵極分別連接第一控制器的io2端和io6端。
18、作為本發(fā)明再進一步的方案:輔助管理模塊還包括儲能電容、第十功率管、第四二極管、第四反相器、第二電容和第四可控硅;
19、優(yōu)選的,儲能電容的第一端連接第二電容的一端、第三二極管的陰極和第十功率管的漏極,儲能電容的第二端連接第二電容的另一端、第八功率管的源極和第四可控硅的陰極,第四可控硅的陽極連接第三電池的第二端,第四可控硅的控制端連接第四反相器的輸出端,第四反相器的輸入端連接第一控制器的io7端,第四二極管的陰極連接第十功率管的柵極和第一控制器的io8端,第四二極管的陽極連接第一控制器的io1端。
20、作為本發(fā)明再進一步的方案:電壓檢測模塊包括第一檢測裝置、第二檢測裝置和第三檢測裝置;
21、優(yōu)選的,第一檢測裝置的第一端和第二端分別連接第一電池的第一端和第二端,第二檢測裝置的第一端和第二端分別連接第二電池的第一端和第二端,第三檢測裝置的第一端和第二端分別連接第三電池的第一端和第二端,第一檢測裝置的第三端、第二檢測裝置的第三端和第三檢測裝置的第三端分別連接第一控制器的io9端、io10端和io11端。
22、與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明電池管理系統的弱電智能化控制電路由微控制模塊接收電壓檢測模塊檢測的第一電池模塊、第二電池模塊和第三電池模塊的電壓狀態(tài),根據檢測的信號與平均電池電壓的大小關系和差值程度,繼而控制輔助管理模塊存儲第一電池模塊、第二電池模塊或第三電池模塊釋放的電能,并對第一電池模塊、第二電池模塊或第三電池模塊進行充電補償控制,實現電池均衡調壓控制,同時在放電期間,將斷開與平均電池電壓差值較大的電池模塊,并控制輔助管理模塊對斷路的對第一電池模塊、第二電池模塊或第三電池模塊進行串聯補償供電控制,避免增加放電速率,且在滿足放電需求的同時,確保電池的安全性,提高對電池的放電效率。