[发明专利]一种电动汽车锂电池均衡维护系统及其工作方法

权利要求书

1.一种电动汽车锂电池均衡维护系统，其特征在于，包括电池组、连接器、电压温度采样单元、若干充电单元、中央处理器、时钟单元、SD存储器、风冷控制电路、CAN接口电路、指示灯、RS232接口和触控显示屏；

其中，充电单元由充电开关、AC/DC模块、充电控制电路和电流控制电路组成；

所述电池组与连接器相连接，连接器与电压温度采样单元相连接，电压温度采样电路与中央处理器交互式连接，电池组的电压、温度信号通过电压、温度采样电路由中央处理器实现采集，得到当前电池的电压和温度状态；

所述充电电路由若干功能相同的充电单元组成，通过多个充电单元进行串联，为电池组进行充电；

所述中央处理器与风冷控制电路相连接，所述时钟单元、SD存储器与中央处理器交互式连接；

所述CAN通讯接口、指示灯与中央处理器相连接，用于系统对外通讯及内部运行状态显示；所述触控显示屏与RS232接口相连接，RS232接口与中央处理器相连接，形成人机交互界面；

所述的电压采样电路、充电电路分别连接到连接器，由连接器的对应连接端与电池组相连接，最终与电池组的极柱相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车锂电池均衡维护系统,其特征在于，所述充电单元包括一个充电开关、充电控制电路、电流控制电路、AC/DC模块；所述的AC/DC模块由220V交流电源输入，输出4.5V直流电压，AC/DC模块的输出端通过一个充电开关与电池组中的对应的电池单体相连接，所述的充电开关为输出电流15A的直流继电器，当继电器接通时，AC/DC模块的输出电压加载到电池单体的正极,电池单体的负极与AC/DC模块的负极相连接；所述的充电控制电路与中央处理器和AC/DC模块相连接，用于控制AC/DC模块的启停工作，当中央处理器输出一个高电平信号时，充电控制电路有电流流过，此时，AC/DC模块的启动电路进入工作状态，开关电源开始工作，产生充电电流；

所述电流控制电路与AC/DC模块电流调节端口相连接，中央处理器与电流控制电路的输入端相连接，所述充电电流调节分为3档，当电流控制电路不工作时，充电电流为最小2.5A,当充电电流控制电路工作时，充电电流分别在中间档5A或最大档10A。

3.据权利要求1所述的一种电动汽车锂电池均衡维护系统,其特征在于，所述中央处理器与风冷控制电路相连接，当充电单元工作时，风冷控制电路同时工作，向系统外部强制排风，在AC/DC表面形成强对流空气，带走AC/DC模块工作时产生的热量，为系统降温。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车锂电池均衡维护系统,其特征在于，所述时钟单元、SD存储器与中央处理器交互式连接，时钟单元在系统工作时，为处理器提供所需时钟信息，SD存储器用于保存系统工作时记录的运行数据信息；

所述触控显示屏与RS232接口相连接，RS232接口与中央处理器相连接，形成人机交互界面，用于显示中央处理器发送出来当前充电电压、电流、温度及工作状态，内部设置参数的显示，以及用于接收从触控屏采集到的按键命令信息，并切换到相应的显示界面。

5.一种电动汽车锂电池均衡维护系统的工作方法,其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：当均衡维护系统接入到电池组后，由中央处理器通过电压温度采样电路实时采集电池组的电压和温度，并将采集到的电压与系统设置的充电电压相比较；

步骤二：当采集到电池单体电压低于设定的电压值时，中央处理器接通对应充电单元的充电控制电路和充电开关电路，启动该单元的AC/DC电源模块，AC/DC电源模块输出电压，以低档2.5A的充电电流给电池单体进行充电；当AC/DC电源模块工作时，中央处理器输出控制信号，接通风冷控制电路，风冷继电器吸合，风扇工作，向系统外部强制排风，在AC/DC表面形成强对流空气，带走AC/DC模块工作时产生的热量，为系统降温；

步骤三：中央处理器根据检测到的单体电压值与设定电压之间的压差，确定充电电流档位为高档、中档还是低档；适时控制电流控制电路,来调整AC/DC电源模块的输出电流实现电池的电能补充；AC/DC电源模块的输出电流即为电池单体的充电电流；

步骤四：中央处理器检测到的单体电压值与设定电压之间的压差缩小到设定的电压值时，关闭该路AC/DC模块输出；

步骤五：中央处理器同时对多路充电单元进行巡检,及时调整充电电流及充电控制开关，直到电池组中所有电池单体的压差满足设定要求，关闭所有充电开关及AC/DC模块,完成电池单体的均衡维护；

步骤六：充电单元工作时，SD存储器同时工作，中央处理器根据时钟单元提供的信息，记录当前时刻的充电信息，存储到SD存储器中，以文本形式进行保存；

步骤七：充电单元工作时，中央处理器将当前时刻的充电电压、电流、温度及工作状态等信息通过RS232接口发送到触控显示屏上进行显示，同时通过操作触控显示屏，切换到相应的显示界面，查看电池组的充电电流、电压、温度等信息。