【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分容设备充电领域，尤其涉及一种分容设备脉冲充电系统、电池管理系统及充电方法。
技术介绍
1、伴随环保政策的推动，全球新能源技术迅速崛起并不断革新，新能源汽车（如电动汽车）高续航车型陆续亮相，促使人们对电动汽车续航短的焦虑得到很大的缓解，但电池充电速率慢、充电时间长而减少电池寿命、或导致电池蓄电能力减弱等缺陷依旧存在，目前尚无法有效解决此难题。
2、目前业内电动汽车已使用800v、220kw大功率充电大电流向电池包输出，如此快速充电对充电系统的要求大大提高。
3、以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本申请的构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，也非必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日之前已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种改进的分容设备脉冲充电系统，给电池快速、安全地充电。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种分容设备脉冲充电系统，包括dsp处理器、fpga处理器、pwm控制器、栅极驱动ic及用于接通电池充电回路的功率开关，其中，所述fpga处理器通过计数器产生预定占空比的第一pwm信号，所述dsp处理器基于自身pwm模块产生占空比可调的第二pwm信号；
4、所述dsp处理器将所述第二pwm信号发送至所述fpga处理器，所述fpga处理器对所述第一pwm信号与第二pwm信号
5、所述fpga处理器将所述目标pwm信号发送至所述pwm控制器，所述pwm控制器根据所述目标pwm信号驱动所述栅极驱动ic，以使其对应的功率开关按照所述目标pwm信号的占空比工作。
6、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述充电系统预先将充电过程设计成多个充电阶段，至少相邻两个充电阶段的充电电流不同；
7、在充电过程中，所述dsp处理器的自身pwm模块始终作用在所述fpga处理器产生的第一pwm信号上，控制充电的pwm信号始终由所述fpga处理器发送给所述pwm控制器；
8、根据下一充电阶段的充电电流，所述dsp处理器提前确定自身pwm模块在下一充电阶段的占空比设定值，并将其发送至所述fpga处理器；
9、所述fpga处理器作逻辑运算，得到下一充电阶段的目标pwm信号，并将其保存在fifo缓存区；
10、在当前充电阶段结束时，所述fpga处理器直接切换到所述fifo缓存区内的目标pwm信号。
11、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，在直接切换到所述fifo缓存区内的目标pwm信号之后，还包括：
12、所述dsp处理器再次提前确定新的下一充电阶段的占空比设定值；
13、所述fpga再次作逻辑运算以得到新的下一充电阶段的新目标pwm信号，并将fifo缓存区内的目标pwm信号更新为所述新目标pwm信号。
14、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述充电阶段至少依次包括恒流充电阶段、恒压充电阶段和涓流充电阶段，其中，所述恒流充电阶段的pwm占空比设定值大于所述恒压充电阶段的pwm占空比设定值，所述涓流充电阶段的pwm占空比设定值小于所述恒压充电阶段的pwm占空比设定值。
15、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述充电系统还包括工步采集模块，其被配置为采集充电过程中的电池的电压和/或电流信息，并将采集到的信息发送给所述dsp处理器；
16、所述dsp根据所述工步采集模块采集到的信息实时监控所述电池的充电状态，以确定当前充电阶段是否结束以进入下一充电阶段。
17、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述充电系统还包括多通道控制电路，所述dsp处理器通过所述多通道控制电路与多路电池数据通道连接，所述多通道控制电路被配置为控制设置在各路电池数据通道上的模拟开关，以控制各路电池数据通道的数据传输。
18、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述充电系统还包括rs485电路模块，其被配置为提供rs485通信接口，以通过连接rs485通讯线与中位机进行数据通讯。
19、根据本专利技术的另一方面，提供了一种电池管理系统，包括上位机、中位机及如上所述的分容设备脉冲充电系统，其中，所述中位机与所述分容设备脉冲充电系统通过rs485方式通讯，所述中位机与所述上位机通过以太网方式通讯。
20、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述中位机配置有64个rs485接口以能够同时连接64个所述分容设备脉冲充电系统；
21、所述电池管理系统还包括与外部电网连接的双向逆变电源，所述双向逆变电源为各个分容设备脉冲充电系统提供直流电源。
22、根据本专利技术的再一方面，提供了一种分容设备脉冲充电方法，包括以下步骤：
23、将充电过程设计成多个充电阶段，至少相邻两个充电阶段的充电电流不同；
24、fpga处理器通过计数器产生预定占空比的第一pwm信号；dsp处理器的自身pwm模块产生占空比可调的第二pwm信号始终作用在所述fpga处理器产生的第一pwm信号上；
25、根据下一充电阶段的充电电流，所述dsp处理器提前确定自身pwm模块在下一充电阶段的占空比设定值，并将其发送至所述fpga处理器；所述fpga处理器作逻辑运算，得到下一充电阶段的目标pwm信号，并将其保存在fifo缓存区；
26、在当前充电阶段结束时，所述fpga处理器直接切换到所述fifo缓存区内的目标pwm信号；
27、pwm控制器根据所述目标pwm信号控制电池充电回路的功率开关的占空比。
28、本专利技术提供的技术方案带来的有益效果如下：
29、a. 脉冲充电可以使用较高的电流进行充电，而不会损伤电池，从而缩短充电时间，延长电池寿命，通过减少热积累和优化充电过程，脉冲充电有助于减缓电池老化过程，延长其使用寿命；
30、b. dsp处理器产生的pwm信号与fpga处理器逻辑产生的pwm信号互相控制及状态反馈，电池电荷的电量状态不同，所需的充电电流范围不同，实现电池充电电流呈现脉冲状态，恒流正脉冲充电在不同时间段拥有不同的充电电流；
31、c. fpga处理器通过计数器定时产生脉冲，确保pwm的精确控制；dsp处理器提前设定好下一充电阶段的占空比，并缓存在fpga中，使得在两个充电阶段转换时无缝衔接，确保充电电流的平稳度，防止电流电压发生瞬变而影响电池健康性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种分容设备脉冲充电系统，其特征在于，包括DSP处理器、FPGA处理器、PWM控制器、栅极驱动IC及用于接通电池充电回路的功率开关，其中，所述FPGA处理器通过计数器产生预定占空比的第一PWM信号，所述DSP处理器基于自身PWM模块产生占空比可调的第二PWM信号；
2.根据权利要求1所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电系统预先将充电过程设计成多个充电阶段，至少相邻两个充电阶段的充电电流不同；
3.根据权利要求2所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，在直接切换到所述FIFO缓存区内的目标PWM信号之后，还包括：
4.根据权利要求2所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电阶段至少依次包括恒流充电阶段、恒压充电阶段和涓流充电阶段，其中，所述恒流充电阶段的PWM占空比设定值大于所述恒压充电阶段的PWM占空比设定值，所述涓流充电阶段的PWM占空比设定值小于所述恒压充电阶段的PWM占空比设定值。
5.根据权利要求2所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括工步采集模块，其被配置为采集充电过程中的电池的电
6.根据权利要求5所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括多通道控制电路，所述DSP处理器通过所述多通道控制电路与多路电池数据通道连接，所述多通道控制电路被配置为控制设置在各路电池数据通道上的模拟开关，以控制各路电池数据通道的数据传输。
7.根据权利要求1所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括RS485电路模块，其被配置为提供RS485通信接口，以通过连接RS485通讯线与中位机进行数据通讯。
8.一种电池管理系统，其特征在于，包括上位机、中位机及如权利要求1至7中任一项所述的分容设备脉冲充电系统，其中，所述中位机与所述分容设备脉冲充电系统通过RS485方式通讯，所述中位机与所述上位机通过以太网方式通讯。
9.根据权利要求8所述的电池管理系统，其特征在于，所述中位机配置有64个RS485接口以能够同时连接64个所述分容设备脉冲充电系统；
10.一种分容设备脉冲充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种分容设备脉冲充电系统，其特征在于，包括dsp处理器、fpga处理器、pwm控制器、栅极驱动ic及用于接通电池充电回路的功率开关，其中，所述fpga处理器通过计数器产生预定占空比的第一pwm信号，所述dsp处理器基于自身pwm模块产生占空比可调的第二pwm信号；
2.根据权利要求1所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电系统预先将充电过程设计成多个充电阶段，至少相邻两个充电阶段的充电电流不同；
3.根据权利要求2所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，在直接切换到所述fifo缓存区内的目标pwm信号之后，还包括：
4.根据权利要求2所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电阶段至少依次包括恒流充电阶段、恒压充电阶段和涓流充电阶段，其中，所述恒流充电阶段的pwm占空比设定值大于所述恒压充电阶段的pwm占空比设定值，所述涓流充电阶段的pwm占空比设定值小于所述恒压充电阶段的pwm占空比设定值。
5.根据权利要求2所述的分容设备脉冲充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括工步采集模块，其被配置为采集充电过...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴翼虎，王富钱，
申请(专利权)人：苏州国科测试科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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