一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块技术方案

本发明专利技术公开了一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，包含依次相连的电源输入保护整流电路、直流电压变换电路和电流均衡控制电路所述电源输入保护整流电路，用于实现充电控制模块的过流保护、防雷保护、过压保护、浪涌抑制和输出短路保护；所述直流电压变换电路，用于实现将输入的电压转换为直流电源为电池组供电；所述电流均衡控制电路，用于自动识别电池组中各个电池的个体差异，并自适应调整充电电流。本发明专利技术的移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，可以实现对串联动力电池组充电过程的均衡控制，使电池组内的电池单元充分地发挥其储能潜能，延长使用寿命，显著改善了移动式充电宝的储能效果和能量转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块
本专利技术涉及一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块。
技术介绍
针对电动汽车建立的现有基础设施，主要是固定式的，不能灵活移动。在电动汽车的实际使用过程中，由于人为疏忽或设备故障，有时会出现在行驶途中的电动汽车因为电能耗尽而不能继续行驶到充换电点的情况。针对上述意外情况，研制可自由移动式的充电单元为电动汽车补充能源是非常有必要的，因此提出了专为电动汽车供电的移动充电宝的概念。移动式充电宝是一种可自由移动的电动汽车的应急电源装置，电池储能单元是移动式充电宝的重要组成部分。由于制作工艺、工作温度、老化等的方面的影响，电池组内单体电池在容量、内阻、端电压等方面不一致。这种不一致性显著影响了动力电池组的寿命、效率和整体容量。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，可以实现对串联动力电池组充电过程的均衡控制，使电池组内的电池单元充分地发挥其储能潜能，延长使用寿命，显著改善了移动式充电宝的储能效果和能量转换效率。实现上述目的的技术方案是：一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，包含依次相连的电源输入保护整流电路、直流电压变换电路和电流均衡控制电路，其中：所述电源输入保护整流电路，用于实现充电控制模块的过流保护、防雷保护、过压保护、浪涌抑制和输出短路保护；所述直流电压变换电路，用于实现将输入的电压转换为直流电源为电池组供电；所述电流均衡控制电路，用于自动识别电池组中各个电池的个体差异，并自适应调整充电电流。上述的一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，其中，所述电源输入保护整流电路包括保险丝、保护电阻、第一～第四气体放电管、第一～第四压敏电阻、扼流圈、第一滤波电容、第二滤波电容以及第一～第四整流二极管，其中：所述保险丝和保护电阻串联在火线上；所述第一气体放电管的一端与所述保险丝和保护电阻的相接端相连，另一端连接到零线；所述第二气体放电管的一端与所述保险丝和保护电阻的相接端相连，另一端与所述第三气体放电管相连后接到零线；所述第四气体放电管的一端与所述第二气体放电管和第三气体放电管的相接端相连，另一端接地；所述第一压敏电阻的一端与所述保护电阻相连，另一端与所述第三压敏电阻相连后接到零线；所述第二压敏电阻的一端与所述第一压敏电阻和第三压敏电阻的相接端相连，另一端接地；所述扼流圈的第一端与所述保护电阻和第一压敏电阻的相接端相连，所述扼流圈的第二端接地，所述扼流圈的第三端和第四端一一对应地与所述第四压敏电阻的两端相连；所述第一滤波电容与所述第四压敏电阻并联；所述第一整流二极管和第三整流二极管串联，所述第二整流二极管和第四整流二极管串联；所述第一滤波电容与所述第四压敏电阻的一个相接端与所述第一整流二极管的正极相连，另一个相接端与所述第二整流二极管和第四整流二极管的相接端相连；所述第一整流二极管的负极和第二整流二极管的负极相连后与所述第二滤波电容的一端相连，所述第二滤波电容的另一端、第三整流二极管的正极和第四整流二极管的正极相连后连接到GND。上述的一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，其中，所述直流电压变换电路包括开关、晶体管、电感线圈和谐振电容，所述开关和晶体管并联设置，所述开关和晶体管的一个相接端连接到外接电源输入端，另一个相接端通过所述电感线圈与所述谐振电容的一端相连；所述谐振电容的另一端连接到GND。上述的一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，其中，所述直流电压变换电路采用降压式变换器，以恒定的开关频率工作，输出直流电压和电流水平可闭环调节。上述的一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，其中，所述电流均衡控制电路包括续流二极管和若干个电流均衡控制单元，所述若干个电流均衡控制单元与电池组中的若干个电池一一对应；所述若干个电池依次串联组成所述电池组；所述续流二极管的负极与电池组的正极相连，所述续流二极管的正极与所述电池组的负极相连；每个所述电流均衡控制单元均包括功率开关、电感和二极管，所述电池的一端、功率开关、电感和电池的另一端依次相连，所述二极管的负极与所述功率开关和电感的相接端相连，所述若干个电流均衡控制单元的二极管依次串联，且最后一个所述电流均衡控制单元的二极管的正极与相应的电池和电感的相接端相连。本专利技术的移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，可以实现对串联动力电池组充电过程的均衡控制，使电池组内的电池单元充分地发挥其储能潜能，延长使用寿命，显著改善了移动式充电宝的储能效果和能量转换效率。附图说明图1为本专利技术的移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块的结构框图；图2为电源输入保护整流电路的电路图；图3为直流电压变换电路的电路图；图4为电流均衡控制电路的电路图；图5为本专利技术的移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块的电池充电控制策略的框图。具体实施方式为了使本
的技术人员能更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：充电宝电池组BAT是有由若干电池串联构成，是能量储存的重要元件。为了将能量储存在电池中，需要将市电转换为合适电压水平的直流电，然后通过控制电路根据电池的充电特性，逐步将能量转换为电池内部的化学能。由于电池组有数量较多的电池单元构成，在参数和特性等方面分别存在一定的差异，在电能逐步转换为化学能的过程中，针对电池单元不同点特性度其充电放电过程进行必要控制，对发挥电池的效能，缩短充电时间，提高充电效率具有非常重要的作用。请参阅图1，本专利技术的最佳实施例，一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块1包含依次相连的电源输入保护整流电路11、直流电压变换电路12和电流均衡控制电路13，电源输入保护整流电路11，用于实现充电控制模块的过流保护、防雷保护、过压保护、浪涌抑制和输出短路保护；直流电压变换电路12，用于实现将输入的电压转换为直流电源为电池组BAT供电；电流均衡控制电路13，用于自动识别电池组中各个电池的个体差异，并自适应调整充电电流。状态监测模块2，用于监测电池组在充电阶段、放电阶段、存储阶段和运输阶段的状态参数，状态参数包括充电电流、放电电流、电压、温度、压力和泄漏电流参数。故障诊断模块3，以连续监测的电池组的充电电流、放电电流、电压、温度、压力和泄漏电流参数为基础，对电池状态进行综合评估，预先发现电池组内部的潜在缺陷，对可能出现的风险和潜在的供电能力进行评价。故障诊断模块3，采用基于经验规则的诊断方法，根据经验预先编写诊断规则并存储在控制器中，运行阶段根据测量参数检索和匹配诊断规则，并据此输出诊断结论。请参阅图2，电源输入保护整流电路包括保险丝F、保护电阻R、第一～第四气体放电管Nx1、Nx2、Nx3、Nx4、第一～第四压敏电阻ZNR1、ZNR2、ZNR3、ZNR4、扼流圈T、第一滤波电容C11、第二滤波电容C12以及第一～第四整流二极管D11、D12、D13、D14。保险丝F和保护电阻R串联在火线L上；第一气体放电管Nx1的一端与保险丝F和保护电阻R的相接端相连，另一端连接到零线N；第二气体放电管Nx2的一端与保险丝F和保护电阻R的相接端相连，另一端与第三气体放电管Nx3相连后接到零线N；第四气体放电管Nx4的一端与第二气体放电管Nx2和第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，其特征在于，包含依次相连的电源输入保护整流电路、直流电压变换电路和电流均衡控制电路，其中：所述电源输入保护整流电路，用于实现充电控制模块的过流保护、防雷保护、过压保护、浪涌抑制和输出短路保护；所述直流电压变换电路，用于实现将输入的电压转换为直流电源为电池组供电；所述电流均衡控制电路，用于自动识别电池组中各个电池的个体差异，并自适应调整充电电流。

【技术特征摘要】
1.一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，其特征在于，包含依次相连的电源输入保护整流电路、直流电压变换电路和电流均衡控制电路，其中：所述电源输入保护整流电路，用于实现充电控制模块的过流保护、防雷保护、过压保护、浪涌抑制和输出短路保护；所述直流电压变换电路，用于实现将输入的电压转换为直流电源为电池组供电；所述电流均衡控制电路，用于自动识别电池组中各个电池的个体差异，并自适应调整充电电流。2.根据权利要求1所述的一种移动式充电宝电池管理系统的充电控制模块，其特征在于，所述电源输入保护整流电路包括保险丝、保护电阻、第一～第四气体放电管、第一～第四压敏电阻、扼流圈、第一滤波电容、第二滤波电容以及第一～第四整流二极管，其中：所述保险丝和保护电阻串联在火线上；所述第一气体放电管的一端与所述保险丝和保护电阻的相接端相连，另一端连接到零线；所述第二气体放电管的一端与所述保险丝和保护电阻的相接端相连，另一端与所述第三气体放电管相连后接到零线；所述第四气体放电管的一端与所述第二气体放电管和第三气体放电管的相接端相连，另一端接地；所述第一压敏电阻的一端与所述保护电阻相连，另一端与所述第三压敏电阻相连后接到零线；所述第二压敏电阻的一端与所述第一压敏电阻和第三压敏电阻的相接端相连，另一端接地；所述扼流圈的第一端与所述保护电阻和第一压敏电阻的相接端相连，所述扼流圈的第二端接地，所述扼流圈的第三端和第四端一一对应地与所述第四压敏电阻的两端相连；所述第一滤波电容与所述第四压敏电阻并联；所述第一整流二极管和第三整流二极管串联，所述第二整流二极管和第四整流二极管串联；所述第一滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：许楫，沈晓枉，钟筱怡，苗伟杰，吴琼，徐方，严小恺，李亮，戴军，王婧，吴晓军，徐旭东，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海服泽能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31