CN203674757U - 锂电池充放电控制系统 - Google Patents

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欧阳名三
闫磊
杨学军
朱成杰
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Abstract

锂电池充放电控制系统，涉及锂电池充放电技术领域矿，锂电池充放电控制系统，包括STM32核心处理器，与STM32核心处理器连接的RS485模块、电源、人机界面、EEPROM模块，与STM32核心处理器输入端连接的复位电路，以及与STM32核心处理器输入端通过降压滤波器与采样模块输出端连接,STM32核心处理器输出端通过隔离开关与开关量输入输出端连接。本实用新型提供一种提高锂电池可靠性、及时性和系统安全性、以及延长锂电池的使用寿命的锂电池充放电控制系统。

Description

锂电池充放电控制系统
技术领域：
本实用新型涉及电池充放电技术领域，尤其涉及一种锂电池充放电控制系统。
背景技术：
锂电池具有自放电小、电压高、质量轻、无污染以及使用寿命长等独特优点，随着锂电池技术的发展和节能环保的重视和普及，锂电池组作为储能设备的应用越来越广泛，如电动车、混动力汽车、不间断电源以及太阳能发电系统等新能源领域。
随着锂离子电池的大量使用，相应的锂电池管理系统也得到了研究的重视。人们希望通过对锂电池充放电控制系统的研究，能够使锂电池以及锂电池组的整体性能得到最大的发挥和维护。现有锂电池在充放电的时候，容易出现充电量不容易控制，过充时会导致正极材料结构变化容量损失，分解放氧与电解液剧烈氧化反应进而燃烧爆炸，过放时会导致锂电池性能下降，寿命降低。因此需要对锂电池充放电进行有效控制，目前市场上的锂电池充放电控制系统，不能对锂电池进行有效充放电控制。同时，市场上锂电池采用单片机处理器，这种锂电池控制系统功能简单、处理速度慢、不能及时有效的对锂电池进行控制，也不具有人机界面功能显示，达不到满意的锂电池充放电控制，使锂电池存储的能量不能得到有效利用。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种提高锂电池可靠性、及时性和系统安全性、以及延长锂电池的使用寿命的锂电池充放电控制系统。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本实用新型采用STM32核心控制器，STM32核心控制器丰富的内部资源和较高的处理速度，简化了系统硬件设计和继电保护的快速性、提高了采样的精度，为锂电池充放电保护提供了安全可靠保障。
锂电池充放电控制系统，包括STM32核心处理器，与STM32核心处理器连接的RS485模块、电源、人机界面、EEPROM模块，与STM32核心处理器输入端连接的复位电路，以及与STM32核心处理器输入端通过降压滤波器与采样模块输出端连接,STM32核心处理器输出端通过隔离开关与开关量输入输出端连接。人机界面模块包括参数设置模块和显示模块,所述的人机界面模块选用TFT显示屏。
采样模块包括电压检测、电流检测、温度检测。
本实用新型的有益效果：本实用新型锂电池充放电控制系统，提高锂电池可靠性、系统安全性、及时性、延长锂电池的使用寿命。
附图说明：
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，采用STM32核心控制器，STM32核心控制器丰富的内部资源和较高的处理速度，简化了系统硬件设计和继电保护的快速性、提高了采样的精度，为锂电池充放电保护提供了安全可靠保障。
锂电池充放电控制系统，包括STM32核心处理器，与STM32核心处理器连接的RS485模块、电源、人机界面、EEPROM模块，与STM32核心处理器输入端连接的复位电路，以及与STM32核心处理器输入端通过降压滤波器与采样模块输出端连接,STM32核心处理器输出端通过隔离开关与开关量输入输出端连接。人机界面模块包括参数设置模块和显示模块,所述的人机界面模块选用TFT显示屏。采样模块5包括电压检测、电流检测、温度检测。
STM32处理器1包含12位的AD通道、GPIO接口和标准的串行通信接口，具有FFT变换和保护功能；采集模块5包括霍尔型电压传感器和霍尔型电流传感器，以采集锂电池中电流、电压、温度信号，采集模块5主要采集充电时电压的充电电压、充电电流和外电检测以及放电时的放电电压，放电电流和电压及环境的温度，同时将采集的电流、温度、电压信号转换成可以被计算机采集的小信号，再通过降压滤波器6进行滤波后输入到STM32处理器1的AD通道中，降压滤波器6的作用主要是滤除输入模拟量的高次谐波，提高保护和抗干扰能力；开关量输入输出模块3包括光耦、三极管，光耦连接STM32处理器1的GPIO接口，STM32核心处理器1产生控制信号通过GPIO接口驱动光耦；RS485模块2使用RS485通信芯片，RS485通信芯片与STM32处理器1的通信接口连接；人机界面模块12选用3.2寸的ILI9320型号的TFT显示屏，TFT显示屏有6个非编码独立按键，按键通过上拉电阻与STM32处理器1的GPIO接口连接，人机界面模块12用于对保护参数进行整定，并显示锂电池电压、温度、电流参数以及运行状态，用户在操作界面上观察更加方便和简单；EEPROM模块11与STM32处理器1连接,进行数据读写。JTAG模块8接口电路全部采用上拉电阻的接法，以保证输入确定的高低电平。
STM32处理器通过PWM驱动电路7对锂电池充放电进行控制，采集模块5检测锂电池出现过充过放时，STM32处理器通过PWM驱动电路对其进行控制，充电控制切断对锂电池组的充电电路；当锂电池组中的单个单体电池放完电的时候，电池管理系统就会通过PWM驱动电路进行放电控制，切断对电池组的放电电路。STM32处理器通过对锂电池进行充放电控制，可以很大程度上提高电池组的整体性能当，此时充放电被停止。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.锂电池充放电控制系统，其特征在于：包括STM32核心处理器，与STM32核心处理器连接的RS485模块，与STM32核心处理器连接的电源，与STM32核心处理器输入端连接的复位电路，与STM32核心处理器连接的人机界面，还包括与STM32核心处理器连接的EEPROM模块。
2.根据权利要求1所述的锂电池充放电控制系统，其特征在于：所述的STM32核心处理器输入端通过降压滤波器与采样模块输出端连接。
3.根据权利要求1所述的锂电池充放电控制系统，其特征在于：所述的STM32核心处理器输出端通过隔离开关与开关量输入输出端连接。
4.根据权利要求1所述的锂电池充放电控制系统，其特征在于：所述的STM32核心处理器输出端与PWM驱动电路连接。
5.根据权利要求1所述的锂电池充放电控制系统，其特征在于：所述的人机界面选用TFT显示屏。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105216694A (zh) * 2015-10-14 2016-01-06 南宁学院 一种车道偏离预警系统
CN108631391A (zh) * 2018-04-05 2018-10-09 宁波兆科新能源科技有限公司 一种大功率高输出率的锂电池储能系统

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