CN107508329A - Agv车用锂离子电池管理系统 - Google Patents

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沈呈硕
杨旭
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    • H02J7/0091Regulation of charging or discharging current or voltage using semiconductor devices only the charge cycle being terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery

Abstract

本发明具体涉及AGV车用锂离子电池管理系统,包括中央处理器、电压均衡模块、电池温度采集模块、电池电压采集模块、时钟模块和显示器。通过本系统能够在AGV车用锂离子电池使用过程中,对其温度和电压进行监控,在充电时,通过电压均衡模块能够使电池组中最低电压的单体电池进行充电,从而在各个单体电池中均衡充电,从而使单体电池电压偏差保持在预期的范围内,让单体电池之间的电压差别很小或几乎不存在差异,保证每个单体电池在正常使用时不发生损坏,避免了各单体电池容量逐渐分化,出现正反馈现象,即容量越小的电池越容易出现过充和过放现象而导致容量加速萎缩,从而增加了AGV车用锂离子使用寿命的同时,延长了使用时间。

Description

AGV车用锂离子电池管理系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及AGV车用电池技术领域,具体涉及AGV车用锂离子电池管理系统。
背景技术
[0002] AGV是指能够沿自动导引装置行驶,具有运输功能的移动机器人,主要运用于柔性 加王系统、柔性装配系统、自动化立体仓库以及其他危险场所和特种行业。AGV车用动力主 要采用清洁高效的直流电提供动力。目前采用较多的使铅酸电池和镉镍电池。其中铅酸电 池性龍稳走、价格低廉,其缺点是单位能量密度小,寿命短。镉镍电池存在一定的环境污染。 而日锂离子电池作为第三代动力电池的代表,与前两者相比,具有体积小、能量密度高、无 记忆效应、循环寿命长、开路电压高、自放电率低等优点,因此锂离子电池是未来AGV车用动 力电池的理想能源之一。目前,市场上还没有关于AGV车用锂离子电池的管理系统。
发明内容
[00031本发明的目的在于提供一种AGV车用锂离子电池管理系统,以实现AGV车用锂离子 电池在使用和充电过程中的监控。
[0004]为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:AGV车用锂离子电池管理系统,包 括中央处理器、电压均衡模块、电池温度采集模块、电池电压采集模块、时钟模块和显示器, 所述电压均衡模块、电池温度采集模块、电池电压采集模块、时钟模块和显示器均分别与中 央处理器连接,所述电池电压采集模块用于采集每个单体电池的电压,并将采集的电压信 号传输给中央处理器,所述电池温度采集模块用于采集每个单体电池的温度,并将采集的 温度信号传输给中央处理器,所述电压均衡模块用于单体电池之间的均衡充电,所述电压 均衡模块包括电源模块和多个开关元件,所述电源模块通过开关元件分别与电池组中的各 个单体电池连接,所述开关元件与中央处理器连接。
[0005]如上所述的AGV车用锂离子电池管理系统,进一步说明为,所述电池温度采集模块 包括多路模拟开关模块和多个温度传感器,所述温度传感器分别与多路模拟开关模块连 接,所述多路模拟开关模块与中央处理器连接。
[00061如上所述的AGV车用锂离子电池管理系统,进一步说明为,所述电源模块包括电源 和电压转化电路。
[0007]如上所述的AGV车用锂离子电池管理系统,进一步说明为,所述开关元件为晶体三 极管、MOS管、继电器中的任何一种。
[0008]如上所述的AGV车用锂离子电池管理系统,进一步说明为,还包括光耦隔离模块和 报警器,所述中央处理器通过光耦隔离模块与报警器连接。
[0009]如上所述的AGV车用锂离子电池管理系统,进一步说明为,所述报警器为声光报警 器。
[0010]如上所述的AGV车用锂离子电池管理系统,进一步说明为,还设有存储模块,所述 存储模块与中央处理器连接。
[0011] 本巧明的有益效果是:通过本系统能够在AGV车用锂离子电池使用过程中,对其温 ^和电压进行监控,在充电时,通过电压均衡模块能够使电池组中最低电压的单体电池进 行充电,从而在各个单体电池中均衡充电,从而使单体电池电压偏差保持在预期的范围内, 让单体电池之间的电压差别很小或几乎不存在差异,保证每个单体电池在正常使用时不发 生损坏,避免了各单体电池容量逐渐分化,出现正反馈现象,即容量越小的电池越容易出现 过充和过放现象而导致容量加速萎缩,从而增加了 AGV车用锂离子使用寿命的同时,延长了 使用时间。
附图说明
[0012] 图1为本发明结构示意图。
[0013]图2为电池温度采集模块结构示意图。
[0014]图3为电压均衡模块结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本发明实施方式做进一步阐述。
[0016]如图1所示,本发明提供的一种AGV车用锂离子电池管理系统,适用于AGV车用锂离 子电池使用。该AGV车用锂离子电池管理系统包括中央处理器、电压均衡模块、电池温度采 集模块^池电压采集模块、时钟模块和显示器,所述电压均衡模块、电池温度采集模块、电 池电压采集模块、时钟模块和显示器均分别与中央处理器连接,所述电池电压采集模块用 于采集每个单体电池的电压,并将采集的电压信号传输给中央处理器,中央处理器处理后 在通过显示器进行显示,所述显示器可以为液晶屏,也可以为LED显示屏,还可以采用其他 设备,这里不做限定。
[0017]所述电池温度采集模块用于采集每个单体电池的温度,并将采集的温度信号传输 给中央处理器,中央处理器处理后在通过显示器进行显示。如图2所示,所述电池温度采集 模块包括多路模拟开关模块和多个温度传感器,一个温度传感器用于采集一个单体电池的 温度,即温度传感器与单体电池的数量一致,所述温度传感器分别与多路模拟开关模块连 接,所述多路模拟开关模块与中央处理器连接,通过采用多路模拟开关模块进行选择输入, 节省了中央处理器的A/D 口资源,所述多路模拟开关模块为现有技术,这里不做详细阐述。 所述电池温度采集模块还可以直接通过温度传感器将温度信号传输给中央处理器。
[0018]所述电压均衡模块用于单体电池之间的均衡充电,如图3所示,所述电压均衡模块 包括电源模块和多个开关元件,所述开关元件的数量与单体电池的数量一致,这里不做限 定,所述电源模块通过开关元件分别与电池组中的各个单体电池连接,所述开关元件与中 央处理器连接。所述中央处理器通过电池电压采集模块传输过来的每个单体电池的电压信 号来对开关元件进行控制,从而使单体电池之间进行均衡充电。如图3所示,在对电池组进 行充电时,首先中央处理器将检测各个单体电池的电压,例如当左边第一个单体电池电压 为最低时,这时中央处理器将会控制左边第一个单体电池上的开关元件打开,从而使电源 模块对左边第一个单体电池进行充电,而其他开关元件关断,从而其他单体电池不充电,然 后AGV车用锂离子电池管理系统中的时钟模块定时控制中央处理器对单体电池的电压进行 检测,如果这时,右边第一个单体电池电压最低,中央处理器就会控制右边第一个单体电池 上的开关元件打开,从而使电源模块对右边第一个单体电池进行充电,而其他开关元件关 断,从而其他单体电池不充电,这样循环充电,知道充满为止,进而实现对单体电池之间的 均衡充电,从而使单体电池电压偏差保持在预期的范围内,让单体电池之间的电压差别很 小或几乎不存在差异,保证每个单体电池在正常使用时不发生损坏,避免了各单体电池容 量逐渐分化,出现正反馈现象,即容量越小的电池越容易出现过充和过放现象而导致容量 加速萎缩,从而增加了AGV车用锂离子使用寿命的同时,延长了使用时间。所述电源模块包 括电源和电压转化电路,电源通过电压转化电路转化后,提供充电所需要的电压。所述开关 元件为开关电路,开关电路可以为晶体三极管开关电路、MOS管开关电路、继电器开关电路 中的任何一种。
[0019]作为优选,还包括光耦隔离模块和报警器,所述中央处理器通过光耦隔离模块与 报警器连接,当温度信号和电压信号出现异常时,即温度信号超过设定值时或电压信号超 过设定值时,中央处理器通过光耦隔离模块使报警器发出报警,从而启警示作用,通过光耦 隔离模块避免了支架连接。所述报警器采用声光报警器。所述中央处理器还可以连接存储 模块,通过存储模块能将数据进行存储,从而方便后期数据的调出查询。
[0020]本发明并不限于上述实例,在本发明的权利要求书所限定的范围内,本领域技术 人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (6)

  1. 」.ACJ车用锂离子电池管理系统,其特征在于:包括中央处理器、电压均衡模块、电池温 度米集模块、,池电压采集模块、时钟模块和显示器,所述电压均衡模块、电池温度采集模 块、电池,压米集模块、时钟模块和显示器均分别与中央处理器连接,所述电池电压采集模 ,用于米集每士单体电池的电压,并将采集的电压信号传输给中央处理器,所述电池温度 采集模块用于采集每个单体电池的温度,并将采集的温度信号传输给中央处理器,所述电 压均衡模块用于单体电池之间的均衡充电,所述电压均衡模块包括电源模块和多个开关元 件,所述电源模块通过开关元件分别与电池组中的各个单体电池连接,所述开关元件与中 央处理器连接。
  2. 2.根据权利要求1所述的AGV车用锂离子电池管理系统,其特征在于:所述电池温度采 集模块包括多路模拟开关模块和多个温度传感器,所述温度传感器分别与多路模拟开关模 块连接,所述多路模拟开关模块与中央处理器连接。
  3. 3.根据权利要求1所述的AGV车用锂离子电池管理系统,其特征在于:所述电源模块包 括电源和电压转化电路。
  4. 4.根据权利要求1所述的AGV车用锂离子电池管理系统,其特征在于:还包括光耦隔离 模块和报警器,所述中央处理器通过光耦隔离模块与报警器连接。
  5. 5.根据权利要求4所述的AGV车用锂离子电池管理系统,其特征在于:所述报警器为声 光报警器。
  6. 6.根据权利要求1所述的AGV车用锂离子电池管理系统,其特征在于:还设有存储模块, 所述存储模块与中央处理器连接。
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