[发明专利]一种基于FPGA控制的锰酸锂电池大电流均衡方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA控制的锰酸锂电池大电流均衡方法。设置一套锰酸锂电池控制系统，包括至少两个串联的锰酸锂电池、与锰酸锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、锰酸锂电池电压检测模块、FPGA控制器和保护装置。FPGA控制器通过锰酸锂电池电压检测模块获得各个锰酸锂电池电压，当锰酸锂电池之间的均衡度大于设定阀值时，将电压最大的锰酸锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本发明采用FPGA作为主要均衡控制器，提高控制速度。本发明采用接触器矩阵方式，实现对锰酸锂电池的大电流放电，以提高均衡的可靠性，并实现大电流放电。本发明方法操作简单，安全可靠，均衡效果好。

主权项

一种基于FPGA控制的锰酸锂电池大电流均衡方法，其特征在于具体步骤为：(1)设置一套锰酸锂电池控制系统，包括锰酸锂电池组、大电流放电电阻、锰酸锂电池电压检测模块、FPGA控制器和保护装置，其中锰酸锂电池组包括至少二个串联的锰酸锂电池，每个锰酸锂电池均对应一个第一接触器和一个第二接触器；锰酸锂电池的正极通过其对应的第一接触器连接于大电流放电电阻的第一端，锰酸锂电池的负极通过其对应的第二接触器连接于大电流放电电阻的第二端；锰酸锂电池的正极和负极与锰酸锂电池电压检测模块能够通电地相连接；FPGA控制器包括CAN端子和控制端子，CAN端子与锰酸锂电池电压检测模块接，控制端子与第一接触器和第二接触器的控制端子连接；FPGA控制器控制锰酸锂电池对应的第一接触器和第二接触器导通时，锰酸锂电池与大电流放电电阻并联，同一时刻只有一个锰酸锂电池与大电流放电电阻并联；保护装置包括直流接触器和自恢复保险丝，直流接触器和自恢复保险丝串联在一起后连接于锰酸锂电池组的负极；所述锰酸锂电池为基本锰酸锂电池单元即单体锰酸锂电池或者由多个基本锰酸锂电池单元并联组成的锰酸锂电池砖；(2)步骤(1)设置的锰酸锂电池控制系统按照以下步骤运行：a. FPGA控制器与锰酸锂电池电压检测模块通信，获得每个锰酸锂电池的电压；b. FPGA控制器根据获得的N个锰酸锂电池电压，找出电压最大的锰酸锂电池，其中N大于等于2；c. FPGA控制器求出所有锰酸锂电池的平均电压；d. 当电压最大的锰酸锂电池与所有锰酸锂电池的平均电压偏差大于一设定阀值时跳入步骤e，否则回到步骤a；e. FPGA控制器通过控制电压最大的锰酸锂电池对应的第一接触器和第二接触器使电压最大的锰酸锂电池与大电流放电电阻并联，对锰酸锂电池进行放电；f. 等待设定的时间T，FPGA控制器通过控制端子断开所有接触器开关，程序返回步骤a；(3)完成步骤(2)即实现基于FPGA控制的锰酸锂电池大电流均衡。