本發(fā)明涉及一種鋰離子電池組的充電方法,特別涉及一種實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能充電方法。
背景技術(shù):
目前,鋰離子電池越來越廣泛的被應(yīng)用于人們的生活中。通常對鋰離子電池組進(jìn)行充電,使用較多的都是在相同電壓系統(tǒng)下,不同容量的電池組有專用的配套充電器,之間互不兼容,在使用中將造成極大的不便。
因此,為了解決上述問題,提供一種實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能充電方法,將是該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待著手解決的問題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處,提供一種設(shè)計(jì)合理、操作簡便、應(yīng)用效果顯著的實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能充電方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能充電方法,其特征在于:該方法通過在充電器接口與充電器的輸出端串接繼電器,當(dāng)電池接入時,繼電器為斷開狀態(tài),先檢測電池接入后,充電器輸出,然后再閉合繼電器;解決相同電壓系統(tǒng)下不同容量的電池用同一個充電器充電;該充電器通過RS485按照制定好的通信協(xié)議通過電池的BMS系統(tǒng),詢問電池的容量,讀取到電池容量后,按照電池容量輸出不同的充電電流;該充電器通過RS485按照制定好的通信協(xié)議通過電池的BMS系統(tǒng),詢問電池的是否處于滿電狀態(tài),如果電池為滿電狀態(tài),充電器將不給其充電;即可根據(jù)不同的電池容量決定輸出的最大電流值,實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能化充電;
該方法設(shè)有的電路模塊由充電器、電池組兩部分組成;所述充電器部分包括控制模塊、程控電源模塊、通信模塊、防倒灌模塊、通信接口及充電接口;所述電池組部分包括BMS及電池;所述控制模塊分別與程控電源模塊、通信模塊連接,程控電源模塊連接防倒灌模塊,防倒灌模塊連接充電接口;所述通信模塊與通信接口連接,通信接口通過RS485與BMS通信,同時充電器通過充電接口連接BMS給電池組充電。
所述充電器分為自動模式和手動模式兩種工作模式,自動模式下,必須檢測到充電器的輸出口有電池接入才會輸出,防止電池給充電器出現(xiàn)倒灌的現(xiàn)象;手動模式下,充電器即可強(qiáng)制輸出。
本方法的工作原理是:該方法通過在充電器接口與充電器的輸出端串接繼電器,當(dāng)電池接入時,繼電器為斷開狀態(tài),先檢測電池接入后,充電器輸出,然后再閉合繼電器,有效防止電池接入可能會給充電器的直流輸出端之間的電容充電,也就是所說的倒灌現(xiàn)象。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明方法可根據(jù)不同的電池容量決定輸出的最大電流值,實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能化充電;且有效防止充電時的倒灌現(xiàn)象。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理,操作簡便,成本低、效益高,應(yīng)用效果非常顯著。
附圖說明
圖1是本發(fā)明電路模塊組成連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式、特征詳述如下:
一種實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能充電方法,該方法通過在充電器接口與充電器的輸出端串接繼電器,當(dāng)電池接入時,繼電器為斷開狀態(tài),先檢測電池接入后,充電器輸出,然后再閉合繼電器;解決相同電壓系統(tǒng)下不同容量的電池用同一個充電器充電;該充電器通過RS485按照制定好的通信協(xié)議通過電池的BMS系統(tǒng),詢問電池的容量,讀取到電池容量后,按照電池容量輸出不同的充電電流;該充電器通過RS485按照制定好的通信協(xié)議通過電池的BMS系統(tǒng),詢問電池的是否處于滿電狀態(tài),如果電池為滿電狀態(tài),充電器將不給其充電;即可根據(jù)不同的電池容量決定輸出的最大電流值,實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能化充電。
如圖1所示,本發(fā)明設(shè)有的電路模塊由充電器、電池組兩部分組成;所述充電器部分包括控制模塊、程控電源模塊、通信模塊、防倒灌模塊、通信接口及充電接口;所述電池組部分包括BMS及電池;所述控制模塊分別與程控電源模塊、通信模塊連接,程控電源模塊連接防倒灌模塊,防倒灌模塊連接充電接口;所述通信模塊與通信接口連接,通信接口通過RS485與BMS通信,同時充電器通過充電接口連接BMS給電池組充電。
所述充電器分為自動模式和手動模式兩種工作模式,自動模式下,必須檢測到充電器的輸出口有電池接入才會輸出;手動模式下,充電器即可強(qiáng)制輸出。
所述充電器先檢測是否有電池接入,檢測到電池接入后才輸出,防止電池給充電器出現(xiàn)倒灌的現(xiàn)象。
具體實(shí)施步驟如下:先將鋰離子電池組與充電器連接,充電器的輸出VOUT+、VOUT-分別連接電池組的OUT+、OUT-,充電器的RS485通信接口與電池組的RS485通信接口連接;然后,打開充電器,充電器開機(jī)后默認(rèn)為自動模式,開始讀取BMS信息,識別電池的容量,自動設(shè)置最大輸出電流值,開始自動充電。
本發(fā)明應(yīng)用于電壓48V,容量3Ah-30Ah鋰離子電池組。
本發(fā)明是解決相同電壓系統(tǒng)下不同容量的鋰離子電池組用同一個充電器充電問題,充電器通過RS485與電池組的BMS通信,按照通信協(xié)議,識別接入的電池容量,根據(jù)不同的電池容量決定輸出的最大電流值,實(shí)現(xiàn)兼容多種容量電池;防止電池接入時發(fā)生倒灌現(xiàn)象,通過在充電器接口與充電器的輸出端串接繼電器,當(dāng)電池接入時,繼電器為斷開狀態(tài),先檢測電池接入后,充電器輸出,然后再閉合繼電器,防止了電池接入可能會給充電器的直流輸出端之間的電容充電,也就是所說的倒灌現(xiàn)象。
通信協(xié)議中充電器發(fā)出查詢信息是“7E 0A 01 00 00 30 00 C6 29”,BMS應(yīng)答信息“7E 0A 01 56 00 B0 00.......”,表示接入充電器的為30Ah電池組,且為未充滿狀態(tài),充電器就會以最大0.8C(24A)電流開始充電,充電模式為根據(jù)單體電壓,輸出變化的電流,最后處于恒壓輸出,直至電池充滿。
通信協(xié)議說明:
鋰電池組BMS與充電器的RS485通信協(xié)議,串口波特率9600,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位,無校驗(yàn)。
(一)報(bào)文格式:
1、報(bào)文幀頭為0x7E;
2、模塊類別定義:(電池組BMS定義為10);
3、模塊序號:(第1臺電池組BMS定義為1,范圍1~255);
4、報(bào)文長度指數(shù)據(jù)域的長度包括設(shè)備工作狀態(tài)之后校驗(yàn)之前的部分;
5、功能碼定義各類數(shù)據(jù)通訊類型,D(最高位)為通訊的方向位,上行命令為“1”,下行命令為“0”;
功能碼分類:
0x30—信息查詢;
6、數(shù)據(jù)域傳送數(shù)據(jù)正文,最多1024字節(jié);
7、CRC校驗(yàn):從模塊類別號開始計(jì)算,一直計(jì)算到數(shù)據(jù)域的最后一個字節(jié),生成多項(xiàng)式為G(X)=X16+X12+X5+1。
(二)協(xié)議定義:
電池信息查詢:0x30;
召喚信息:(由充電器發(fā)出)
BMS應(yīng)答信息:(由BMS發(fā)出)
協(xié)議具體說明:
(1)幀頭(0x7e)、模塊類別(0x0a)、模塊序號(0x01)為與BMS通信協(xié)議規(guī)定的固定格式;
(2)報(bào)文長度低字節(jié)(56)、報(bào)文長度高字節(jié)(0)為此幀數(shù)據(jù)的長度;
(3)D=1 0x30,為通信協(xié)議規(guī)定的功能碼,其中D(最高位)為通訊的方向位,上行命令為“1”,下行命令為“0”;
(4)充滿狀態(tài)及電池組識別字節(jié),bit0用作表示電池充滿狀態(tài);
bit0:=0:未充滿;=1:電池充滿;
bit7,bit6,bit5用作電池組識別來判斷當(dāng)前接入電池的容量,根據(jù)電池的容量決定充電器的電流輸出方式,從而實(shí)現(xiàn)一種充電器兼容多種容量電池的目的。
上述參照實(shí)施例對實(shí)現(xiàn)兼容多種容量鋰離子電池組的智能充電方法進(jìn)行的詳細(xì)描述,是說明性的而不是限定性的;因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改,應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。