一種智能動力鋰離子電池維護系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于動力電池管理系統領域，具體說是一種動力鋰離子電池組的維護系統。
【背景技術】
[0002]隨著電動車、混合動力工具的發展，各種動力電池得到廣泛應用。鋰電池以其體積小，自放電率低，能量密度高，循環使用壽命長等優點，成為最有前景的動力電池。在應用過程中，為了滿足用電設備對于供電電壓的要求，一般將多個動力鋰離子電池串聯成組使用，電池組長時間使用后，各個單體電池容量的差異性會越來越大，影響電池的循環使用壽命和性能。
[0003]現有的動力鋰電池維護措施多采用串充維護或人工對每支單體電池進行定期維護。串充維護，單體電池間的容量均一性差，人工操作又很繁瑣，而且操作過程中可能出現不及時切斷充電回路導致電池過充，過熱等安全性問題。

【發明內容】

[0004]本發明目的是提供一種智能分布式動力鋰離子電池維護系統，能夠對鋰電池組進行自動維護與監測，以克服上述鋰電池維護存在的問題。
[0005]本發明為實現上述目的所采用的術方案是:一種智能動力鋰離子電池維護系統，包括維護控制系統以及與其連接的維護充電系統；
[0006]維護控制系統用于通過CAN通訊監控維護充電系統，接收其采集的多個單體電池數據信息和維護過程中的單體電池狀態信息并實時存儲，并控制維護充電系統的運行；
[0007]維護充電系統用于對多個單體電池的并充維護和安全保護，以及監測電池組維護過程中的單體電池電壓、電池組總電壓、維護充電電流等數據信息、狀態信息和故障信息。
[0008]所述維護控制系統包括電源模塊以及與其連接的MCU模塊、觸摸屏、存儲模塊、通訊模塊；通訊模塊通過CAN網絡與觸摸屏和多個維護充電系統連接；
[0009]MCU模塊與通訊模塊、存儲模塊、觸摸屏連接，用于處理維護充電系統和觸摸屏發來的數據信息，通過邏輯判斷控制維護充電系統運行，并將維護監測信息通過觸摸屏顯示;
[0010]所述維護充電系統包括LCU模塊、通訊模塊、采集模塊、維護電源模塊、安全保護模塊和供電電源模塊；
[0011]供電電源模塊與其它模塊連接；LCU模塊與通訊模塊、采集模塊、安全保護模塊、維護管理模塊連接，用于根據采集模塊采集的單體電池狀態信息進行邏輯判斷，控制維護管理模塊對多個單體電池的并充維護及安全保護；
[0012]通訊模塊用于IXU模塊與維護控制系統通訊，接收維護控制系統的指令傳遞給IXU模塊，以及向維護控制系統發送電池組維護過程中的采集數據、狀態信息和故障信息；
[0013]采集模塊用于連接單體電池并采集單體電池電壓、溫度和維護充電電流。
[0014]所述維護管理模塊由多個維護電源模塊組成；每個維護電源模塊均獨立連接單體電池；維護電源模塊包括:充電電源Pl的正極依次串聯熔斷器F1、二極管D1、單體電池、二極管D2、電流傳感器后與N_M0SFET的D極連接，N_M0SFET的S極與充電電源Pl的負極連接，G極與IXU模塊連接。
[0015]本發明具有以下有益效果及優點:
[0016]1.本發明所述的動力鋰離子電池維護系統，運用隔離的CAN通訊網絡構建分布式的控制系統，能夠實現對多個單體電池并充維護，也可以實現多個電池組的同時維護充電，
充電效率高，容量一致性好。
[0017]2.本發明提供一種維護充電系統，本系統通過隔離的CAN通訊網絡與維護控制系統通訊，提供維護充電電源，能夠監測維護充電過程，且具有自我保護功能。每一個維護充電系統都是獨立的，具有很強的可擴展性。
[0018]3.本發明提供一種可實現人機交互的動力鋰電池維護系統，能夠通過觸摸屏來控制電池組維護過程，顯示維護過程信息，大大簡化了電池組維護操作，提供了人機交互的平臺ο
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的智能動力鋰電池維護系統框架圖。
[0020]圖2為智能動力鋰電池維護控制系統框架圖。
[0021]圖3為智能動力鋰電池維護充電系統框架圖。
[0022]圖4為維護電源模塊原理示意圖。
[0023]圖5為維護管理模塊原理示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0025]本發明提供了一種智能動力鋰離子電池維護系統，其包括維護控制系統I和維護充電系統2。該動力鋰離子電池維護系統能夠對每支單體電池電壓、溫度、電流進行監測，并根據監測信息對每一支單體電池進行自動充電維護，提高電池容量的一致性。維護控制系統I通過CAN通訊網絡與多個維護充電系統2形成分布式控制網絡，能夠對每個維護充電系統進行控制，并將維護信息通過觸摸屏進行人機交互。該動力鋰電池維護系統能夠實現串聯并充電池間的相互隔離，簡化了鋰電池維護操作，提高了維護充電的效率。
[0026]如附圖1所示，本發明所述的智能動力鋰離子電池維護系統是一種分布式控制系統，維護控制系統I (簡稱BMCU)和維護充電系統2 (簡稱LMCU)通過CAN通訊連接；維護控制系統I是智能動力鋰離子電池維護系統的主控系統，能夠通過觸摸屏實現人機交互，用于監控每個維護充電系統，通過CAN通訊網絡控制每一個LMCU的工作，同時接收每一個LMCU的采集數據信息和狀態信息，并實時存儲。維護充電系統2是智能動力鋰離子電池維護系統的從控系統，用于對單體電池的并充維護，充電保護，運行數據信息和狀態信息的監控。
[0027]如圖2所示，本發明所提出的維護控制系統I包括MCU模塊3，通訊模塊6，觸摸屏4，存儲模塊5和電源模塊7。電源模塊7與MCU模塊3，通訊模塊6，觸摸屏4，存儲模塊5和電源模塊7電性連接，為各個模塊的工作提供工作電源。MCU模塊3是維護控制系統的核心，用于處理維護充電系統和觸摸屏發來的數據信息，通過邏輯判斷控制維護充電系統運行和觸摸屏的顯示。它與通訊模塊6、存儲模塊5和觸摸屏4連接，用于處理維護充電系統2和觸摸屏4發來的數據信息，通過邏輯判斷控制維護充電系統2運行，并將維護監測信息通過觸摸屏4顯示，存儲維護過程中監測的數據信息，狀態信息和報警信息。通訊模塊6通過CAN網絡與MCU模塊3、觸摸屏4和維護充電系統2進行數據信息的傳遞。
[0028]觸摸屏4用于實現人機交互，可以通過觸摸屏的設置來控制整個維護系統的運行，并且能夠通過觸摸屏顯示當前系統的狀態信息。存儲模塊5用于存儲電池組維護過程中的數據信息，狀態信息和故障信息，存儲模塊5屬于非揮發性記憶模塊，與MCU模塊連接，能夠進行非易失性的存儲讀寫，存儲速度快，可以對鋰電池維護系統的數據信息和狀態信息進行存儲，并在管理系統掉電的情況下存儲信息不會丟失，可以永久性存儲鋰電池維護系統的數據信息。
[0029]本發明所提出的存儲模塊5為非揮發性記憶模塊，與MCU模塊3連接，能夠進行非易失性的存儲讀寫，并且存儲速度快，可以對鋰電池維護系統的數據信息和狀態信息進行存儲，并在系統