CN106042972B - 一种用于电动汽车互相充电的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种用于电动汽车互相充电的装置，包括电动汽车A和电动汽车B，电动汽车A和电动汽车B分别包括与BMS连接的电池和充电连接确认C；还包括充电转换装置A、充电转换装置B和充电连接装置；充电转换装置A、B分别包括：充放电主电路、信号采样模块、控制器、IGBT驱动模块、CAN模块、充电连接确认D、人机界面、低压辅助电源和电源模块；充电连接装置，包括分别设置在电动汽车A、B上的车辆插座A、B，以及分别设置在充电转换装置A、B上的车辆插头A、B。该装置将每辆行驶的电动汽车作为一个移动电源，采用直流‑交流电源转换方式实现车‑车供电的装置，电动汽车在行驶途中能够快捷、方便地充电。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车充电技术领域，特别涉及一种用于电动汽车互相充电的装置。
背景技术
随着石化资源的枯竭及全球大气污染的危害加剧， 汽车保有量的与日俱增，使传统内燃机汽车面临严峻挑战。特别是经济正处于高速发展的中国，石油消耗和进口量不断攀升，给油耗大户汽车工业的发展造成了前所未有的压力。随着时代的发展，电动汽车越来越有取代传统汽车的趋势。电动汽车作为新一代交通工具，在节能减排、减少污染方面具有不可比拟的优势。然而，随着电动汽车的数量激增，如何有效的实现电动汽车充电问题日益凸显。
传统充电方式一般分为两种：一是建立大量的充电桩为汽车提供电源，截至2015年，仅武汉市充电桩已经建设及正在建设的约有11000多个，虽然数量较多，但是充电桩分配不均匀，搜索时间过长、充电缓慢等问题较为严重；另外一种是路面底下安装充电器对行驶的汽车进行充电，虽然解决了搜索时间较长等问题，然而建设成本较高，目前在中国仅有广州等少量城市进行试点。因此会出现电动汽车使用者在路途中发生电池电量不足甚至耗尽而无法移动的尴尬情景，给电动汽车的使用者带来了极大的不便，也使电动汽车的推广受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种将每辆行驶的电动汽车作为一个移动电源，采用直流-交流电源转换方式实现车-车供电的装置，使得电动汽车车主在行驶途中能够快捷、方便地充电。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于电动汽车互相充电的装置，包括电动汽车A和电动汽车B，所述电动汽车A和电动汽车B分别包括与BMS连接的电池和充电连接确认C；还包括充电转换装置A、充电转换装置B和充电连接装置；
所述充电转换装置A、B分别包括：充放电主电路、信号采样模块、控制器、IGBT驱动模块、CAN模块、充电连接确认D、人机界面、低压辅助电源和电源模块；所述充放电主电路，包括双向 DC/DC 、双向DC/DC 充放电控制模块、双向 AC/DC 、双向 AC/DC充放电控制模块；所述双向 DC/DC与双向 AC/DC连接，所述控制器分别通过所述双向DC/DC 充放电控制模块与双向 DC/DC连接，通过所述双向 AC/DC充放电控制模块与双向 AC/DC连接，所述控制器还分别连接有所述IGBT驱动模块、CAN模块、充电连接确认D、人机界面和电源模块，所述低压辅助电源与所述双向AC/DC连接；所述充电转换装置A与充电转换装置B之间通过两侧的双向AC/DC 连接；
所述充电连接装置，包括分别设置在所述电动汽车A和电动汽车B上的车辆插座A、B，以及分别设置在所述充电转换装置A和充电转换装置B上的车辆插头A、B；所述充电转换装置A通过车辆插头A连接所述电动汽车A上的车辆插座A，所述充电转换装置B通过车辆插头B连接所述电动汽车B上的车辆插座B，实现所述电动汽车A和电动汽车B之间相互通信。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述双向 DC/DC 采用Buck/Boost DC/DC电路，用于调整所述电动汽车A、B电池的充放电电压，实现能量的双向流动；所述双向 AC/DC采用三相电压型 PWM 双向 AC/DC 电路，实现三相交流电压和直流电压的相互转换；所述双向DC/DC 充电控制模块采用充电初期电流环控制DC/DC电路恒流输出，达到电压设定值，通过电压环恒压输出，使电路进入先恒流后恒压的充电模式；所述双向DC/DC 放电控制模块采用电压电流双环控制结构；所述AC/DC充电控制模块采用电压外环电流内环的双闭环结构；所述AC/DC放电控制模块采用PQ 控制。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述控制器采用 Concerto 系列的F28M35 双核芯片作为主控芯片，子***ARM Cortex™-M3完成通信功能，控制子***TMS320C28x完成实时控制；所述IGBT驱动模块选用M57962L作为光耦驱动电路，IGBT选用富士 2MBI75U4A-120，当所述控制器发出充放电控制指令时，通过 GPIO口去执行相应的功能；所述CAN模块包括光电隔离电路和CAN收发器，光电隔离电路采用6N136放置在所述F28M35和CAN收发器TJA1050之间，增强抗干扰能力，CAN收发器TJA1050提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的接收功能，实现所述控制器与所述 BMS 之间的通讯。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述人机界面包括RE485接口和电流计量装置，所述RS485接口采用集成TTL转RS485自动流向控制芯片，将所述控制器的 TTL 电平转换为 RS485 电平，同时添加了LCD发光二极管，用于显示RS485总线当前运行状态；所述电流计量装置用于电池数据包括电压、电流、电阻、温度和电量的测定和读取，包括6个3.7V锂电池串联的工作电源，和30Ω50W的负载；采用电压分压网络降压，单片机STC12C5A的内置ADC进行采样经运算显示原电压；利用分压法测量电阻；基于电压和电阻的测定，根据电阻大小选取一组电池剩余电量和开路电压的关系曲线和拟合函数，通过电压计算电池电量；电流测量是利用电流传感器模块 ACS712ELCTR-20A，将电流量转换为电压量经放大器放大，以100mV/A的特性输出；温度测量采用测温模块DS18B20；利用LCD1602显示器进行数据显示，读取电池实时数据，所述电流计量装置通过所述RE485接口连接到所述控制器上。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述信号采样模块包括，数据采集模块、交流电压采样模块、交流电流采样模块、直流电压采样模块和直流电流采样模块。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述数据采集模块采用基于F28M35的双12位数模转换器，其端口分配为：端口ADC1_INA0、ADC1_INA2、ADC1_INA3输入电网侧三相电压U_A、U_B、U_C；端口ADC2_INA0 、ADC2_INA2 、ADC2_INA3输入电网侧三相电流I_A、I_B、Ｉ_C；端口ADC1_INA4输出所述电动汽车电池电压参考值U0，端口ADC2_INA4输出所述电动汽车电池电流参考值I0；端口ADC1_INA6输出直流母线电压Ud；端口ADC2_INA6输出直流母线电流Id；用于采集所述电动汽车充电电压电流，实现对电动汽车充放电模式的调控。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述交流电压采样模块和交流电流采样模块，包括信号转换、信号调理和A/D 转换电路；
所述交流电压采样模块的信号转换采用电阻将采样电压 U an (-220～220V)转换为电压互感器的额定输入电流(2mA)，采用电压互感器 DL-PT202D (2mA/2mA) 作为信号调理将高电压变换成可测量的低电压，输入所述控制器的A/D转换部分；
所述交流电流采样模块，采用电流互感器 DL-CT03C2.0 (5A/2.5m A)作为信号调理部分，输出电阻将电流输出信号变换成电压信号，进而输入所述控制器内的A/D转换通道；
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述直流电压采样模块，采用型号LV25-P的霍尔电压传感器（10mA/25mA）检测充电装置的输出电压及直流侧电压，在所述LV25-P的输出端，输出的 0~25mA的信号通过采样电阻取出电压，后接电压跟随器，输出到所述控制器；所述直流电流采样模块，选用CHB-300S闭环霍尔电流传感器检测所述充电转换装置的输出电流及直流侧电流，所述CHB-300S输出电流 I s 为 250m A，经采样电阻取出电压。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述车辆插头A、B分别设有九个触点，触点1、2与所述双向DC/DC连接，用于传输直流电流；触点3为保护接地；触点4、5连接CAN模块，用于连接所述电动汽车通信线；触点6、7连接所述充电连接确认D；触点8、9连接低压辅助电源，为所述电动汽车提供低压辅助电源；所述车辆插座A、B分别设有九个触点，触点1、2与所述电池正、负极连接，用于传输直流电流；触点3为保护接地；触点4、5连接BMS，用于和所述充电转换装置的通信连接；触点6、7为充电连接确认C；触点8、9连接BMS，用于接收所述充电转换装置提供低压辅助电源。
上述用于电动汽车互相充电的装置中，所述电源模块包括开关电源和电阻，用于为所述主控芯片提供工作电源；20V电源模块由220V转24V电源模块MAF100-220S05串联分压电阻构成；15V、12V和5V电源模块分别采用型号MAF125-220S15、MAF125-220S12和MAF100-220S05，并将所述5V电源模块通过所述双向DC/DC 转换，产生 3.3V 和 1.2V电平，构成3.3V 和 1.2V的电源模块，在3.3V转1.8V电源模块中，将3.3V 电源通过MAX8869EUE18芯片和所述双向 DC/DC 转换产生 1.8V电平，用于所述主控芯片 F28M35 的内核供电。
本发明一个实施例用于电动汽车互相充电的装置的连接关系描述如下，该装置包括针对电动汽车电源的AC/DC双向电压转换装置、DC/DC双向电压转换装置、以及电流计量装置；两种电压转换装置的内部通过导线连接，外部通过插头和插座与电动汽车电池相连。电流计量装置通过RS485接口连接到主控芯片上。
本发明有益效果是：能够根据用户设定的要求实现用一台电动汽车给另外一台电动汽车充电，提高了电动汽车道路应急能力，有效延长了续航时间。该装置中的控制模块可保障电压电流的稳定，同时人机交互界面还可实时显示充放的电量，便于计价操作。针对GB/T 20234.3-2011标准设计的九触点插头、插座，适合国内所有车型的电动汽车互相充电。
附图说明
图1为本发明一个实施例装置整体设计图；
其中，1-充放电主电路，2-充放电控制模块，3-控制器，4-信号采样模块，5-交互界面，6-CAN模块，7-低压辅助电源，8-充电连接确认；
图2为本发明一个实施例充放电主电路图；
图3为本发明一个实施例充放电控制原理图；
图4为本发明一个实施例主控芯片硬件设计框图；
图5-1为本发明一个实施例交流电压采样电路图；
图5-2为本发明一个实施例交流电流采样电路图；
图5-3为本发明一个实施例直流电压采样电路图；
图5-4为本发明一个实施例直流电流采样电路图；
图6为本发明一个实施例RS485接口电路；
图7为本发明一个实施例220V转20V开关电源设计图；
图8为本发明一个实施例5V转3.3V、1.2V开关电源设计图；
图9为本发明一个实施例3.3V转1.8V开关电源设计图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一特征和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，比如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明实施例的用于电动汽车互相充电的装置可基于以下描述的用于电动汽车的充电连接装置实现，在对用于电动汽车的充电连接装置进行详细描述后，进一步对本发明实施例的电动汽车之间互相充电的装置进行描述。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的用于电动汽车的充电连接装置以及具有该充电连接装置的电动汽车。
如图1所示，充电连接装置在充电转换装置A和充电转换装置B上分别设计有九个触点的插头，触点1、2与双向DC/DC连接；触点3为保护接地；触点4、5连接CAN模块，触点6、7连接充电连接确认D；触点8、9连接低压辅助电源。在电动汽车A电动汽车B上分别设计有九个触点的插座，触点1、2与电池正、负极连接；触点3为保护接地；触点4、5连接BMS；触点6、7为充电连接确认C；触点8、9连接BMS。触点1、2与电池正负极连接，传输直流电流。触点3为保护接地。触点4、5连接CAN模块，与电动汽车的通信线连接。触点6、7为充电连接确认。触点8、9为电动汽车提供低压辅助电源。
进一步地，在本发明的实施例中，充电转换装置的内部由充放电主电路1，充放电控制模块2，控制器3，信号采样模块4，交互界面5， CAN模块6，低压辅助电源7，充电连接确认8构成。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，充放电主电路1包括双向 DC/DC 模块、双向DC/DC 充电控制模块、双向DC/DC 放电控制模块、双向 AC/DC 模块、双向 AC/DC充电控制模块、双向 AC/DC放电控制模块和滤波器。
具体实施时，双向 DC/DC 模块采用Buck/Boost DC/DC 电路，调整电动汽车电池的充放电电压，实现能量的双向流动。双向 AC/DC模块采用三相电压型 PWM 双向 AC/DC电路，实现三相交流电压和直流电压的相互转换。
如图3所示，充放电控制原理图，双向DC/DC 充电控制模块，在充电初期用电流环控制DC/DC电路恒流输出，达到电压设定值后，再通过电压环恒压输出，使电路进入先恒流后恒压的充电模式。双向DC/DC 放电控制模块采用电压电流双环控制结构。Udc、Idc是电动汽车电池两端实时采集的电压电流。将电动汽车电池两端实时采集的电压 Udc 与参考电压Udc_ref相比较产生的误差压信号，通过 PI 控制器调节，为电流环提供电流参考值 Idc_ref。然后再将 Idc_ref与测得的电动汽车电池两端实时采集的电流Idc比较，通过 PI 调节控制PWM，进而控制DC/DC转换电路的工作。
DC/AC充电控制模块采用电压外环电流内环的双闭环结构，对于电压外环，将测得的直流侧电压 Udc 与 Udc_ref 相比较产生误差电压信号，通过 PI1控制器调节，为内环电流提供参考值 Id_ref 。将测得的三相输入电流进行 dq 变换，得到直流反馈信号 Id、Iq。让Id去跟踪电压外环输出来的直流电流参考值Id_ref ，从而实现调压的目的。
DC/AC放电控制模块采用PQ 控制。功率外环通过 PI 控制器实现解耦和功率无差控制，外环 PI 控制器输出为内环电流控制 Id、Iq 的设定值，通过与电池输出电流反馈值进行比较，偏差通过内环控制器作用得到需要调制的 dq 轴电压值，再经过计算得到 SPWM调制比及初始角，SPWM输出6路调制信号控制DC/AC的6 个 IGBT，达到控制电动汽车电池输出/输入有功功率、无功功率的目的。如图4所示，
更进一步地，对本发明实施例的电动汽车之间互相充电的装置进行描述，在本发明一个实施例中，基于F288M35双核芯片的***控制电路，包括主控芯片、数据采集模块、IGBT驱动模块、CAN模块、人机界面、直流电压采样模块、直流电流采样模块、交流电压采样模块、交流电流采样模块和电源模块。
主控芯片采用 Concerto 系列的 F28M35 双核芯片，主器件子***ARM Cortex™-M3完成通信功能，控制子***TMS320C28x完成实时控制。
数据采集模块用于采集电动汽车充电电压电流，从而实现对汽车充放电模式的调控，运用基于F28M35的双12位数模转换器，进行如下的端口分配：端口ADC1_INA0、ADC1_INA2、ADC1_INA3输入电网侧三相电压U_A、U_B、U_C；端口ADC2_INA0 、ADC2_INA2 、ADC2_INA3输入电网侧三相电流I_A、I_B、Ｉ_C；端口ADC1_INA4输出电动汽车电池电压参考值U0，端口ADC2_INA4输出电动汽车电池电流参考值I0 ；端口ADC1_INA6输出直流母线电压Ud；端口ADC2_INA6输出直流母线电流Id。
交流采样模块由信号转换、信号调理和 A/D 转换三部分电路组成。对于交流电压采样模块，如图5-1所示，信号转换部分用电阻将采样电压 Uan (-220~220V)转换为电压互感器的额定输入电流(2mA)，使用电压互感器 DL-PT202D (2mA/2mA) 作为信号调理部分把高电压变换成可测量的低电压，输入主控模块内的A/D转换部分。对于交流电流采样模块，如图5-2所示，使用电流互感器 DL-CT03C2.0 (5A/2.5m A)作为信号调理部分，输出电阻将电流输出信号变换成电压信号，进而输入主控模块内的A/D转换通道。
直流电压采样模块，如图5-3所示，采用LV25-P型号的霍尔电压传感器（10mA/25mA）检测装置的输出电压及直流侧电压，在传感器LV25-P的输出端，输出的 0~25mA的信号通过采样电阻取出电压，后接电压跟随器，之后输出到主控芯片。
直流电流采样电路，如图5-4所示，选用CHB-300S闭环霍尔电流传感器检测装置的输出电流及直流侧电流。霍尔电流传感器输出电流 Is 为 250m A，经采样电阻取出电压。
PWM驱动模块选用M57962L作为光耦驱动电路，选用的IGBT为富士 2MBI75U4A-120。当控制器发出充放电控制指令时，通过 GPIO口去执行相应的功能。
如图6所示，人机界面交互模块由RE485接口和电流计量装置两部分构成。第一部分RE485接口用于本充放电装置与人机界面之间的通信，采用集成TTL转RS485自动流向控制芯片，将控制器的 TTL 电平转换为 RS485 电平，供人机交互界面装置工作，同时在电路中添加了LCD发光二极管来显示 485总线当前的运行状态。第二部分电流计量装置用于电池数据，包括电压、电流、电阻、温度和电量的测定和读取。首先将6个3.7V锂电池串联为电流计量装置提供工作电源，将30Ω50W的电阻作为负载。对于其中测压模块，如图9所示，利用电阻分压网络将较高电压降到较低电压后，再用单片机STC12C5A的内置ADC进行采样，经简单的运算还原为原电压并显示出来。本测压模块利用电容C1和C2来使分得的电压更稳定，后接一个运放使前级电路与后级ADC隔离开来，同时利用运放输入阻抗无穷大的特性，达到防止干扰的目的。对于电阻的测量，利用分压法测电阻，由于所选运放由三极管构成，输入阻抗较小，所以最大只能测量20MΩ的电阻。基于电压和电阻的测定，根据电阻大小选取一组电池剩余电量和开路电压的关系曲线和拟合函数，通过电压计算出电池电量。对于电流的测定是通过电流传感器模块 ACS712ELCTR-20A来测量的，其内含采样0.3Ω电阻，将电流量转换为电压量并利用放大器放大，最终表现出100mV/A的特性输出。对于温度的测量是利用DS18B20 测温模块，此温度传感器模块将温度直接转换为数字信号传输给单片机。最后利用LCD1602显示器进行数据显示。装置工作时将电池通过传输线连接到电流计量装置上，便可达到读取电池实时数据的目的。
CAN通讯模块由光电隔离电路和CAN收发器组成。光电隔离芯片6N136放置在F28M35和CAN收发器TJA1050之间，增强抗干扰能力。CAN收发器TJA1050可以提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的接收功能。从而实现控制器与 BMS 之间的通讯。
电源模块由开关电源和电阻构成，用于为主控芯片提供工作电源。20V电源模块由220V转24V电源模块MAF100-220S05串联分压电阻构成；如图7所示。15V、12V和5V电源模块分别采用MAF125-220S15、MAF125-220S12和MAF100-220S05的型号。并将5V电源通过DC/DC转换，产生 3.3V 和 1.2V，构成3.3V 和 1.2V的电源；如图8所示。在3.3V转1.8V电源模块中，将3.3V 电源通过MAX8869EUE18芯片 DC/DC 转换产生 1.8V电平，用于主控芯片F28M35 的内核供电。
以上所描述的本发明的一个实施例能够实现两台电动汽车之间互相安全自动地充电，并且能够实时观察电动汽车电池状态，选择充放电控制策略。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种用于电动汽车互相充电的装置，包括电动汽车A和电动汽车B，所述电动汽车A和电动汽车B分别包括与BMS连接的电池和充电连接确认C；其特征在于，还包括充电转换装置A、充电转换装置B和充电连接装置；
所述充电转换装置A、B分别包括：充放电主电路、信号采样模块、控制器、IGBT驱动模块、CAN模块、充电连接确认D、人机界面、低压辅助电源和电源模块；所述充放电主电路，包括双向DC/DC、双向DC/DC充放电控制模块、双向AC/DC、双向AC/DC充放电控制模块；所述双向DC/DC与双向AC/DC连接，所述控制器分别通过所述双向DC/DC充放电控制模块与双向DC/DC连接，通过所述双向AC/DC充放电控制模块与双向AC/DC连接，所述控制器还分别连接有所述IGBT驱动模块、CAN模块、充电连接确认D、人机界面和电源模块，所述低压辅助电源与所述双向AC/DC连接；所述充电转换装置A与充电转换装置B之间通过两侧的双向AC/DC连接；
所述充电连接装置，包括分别设置在所述电动汽车A和电动汽车B上的车辆插座A、B，以及分别设置在所述充电转换装置A和充电转换装置B上的车辆插头A、B；所述充电转换装置A通过车辆插头A连接所述电动汽车A上的车辆插座A，所述充电转换装置B通过车辆插头B连接所述电动汽车B上的车辆插座B，实现所述电动汽车A和电动汽车B之间相互通信；所述车辆插头A、B分别设有九个触点，触点1、2与所述双向DC/DC连接，用于传输直流电流；触点3为保护接地；触点4、5连接CAN模块，用于连接所述电动汽车通信线；触点6、7连接所述充电连接确认D；触点8、9连接低压辅助电源，为所述电动汽车提供低压辅助电源；所述车辆插座A、B分别设有九个触点，触点1、2与所述电池正、负极连接，用于传输直流电流；触点3为保护接地；触点4、5连接BMS，用于和所述充电转换装置的通信连接；触点6、7为充电连接确认C；触点8、9连接BMS，用于接收所述充电转换装置提供低压辅助电源。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述双向DC/DC采用Buck/Boost DC/DC电路，用于调整所述电动汽车A、B电池的充放电电压，实现能量的双向流动；所述双向AC/DC采用三相电压型PWM双向AC/DC电路，实现三相交流电压和直流电压的相互转换；所述双向DC/DC充放电控制模块采用充电初期电流环控制DC/DC电路恒流输出，达到电压设定值，通过电压环恒压输出，使电路进入先恒流后恒压的充电模式；所述双向DC/DC充放电控制模块采用电压电流双环控制结构；所述AC/DC充放电控制模块采用电压外环电流内环的双闭环结构；所述AC/DC充放电控制模块采用PQ控制。
3.根据权利要求1所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述控制器采用Concerto系列的F28M35双核芯片作为主控芯片，子***ARMCortexTM-M3完成通信功能，控制子***TMS320C28x完成实时控制；所述IGBT驱动模块选用M57962L作为光耦驱动电路，IGBT选用富士2MBI75U4A-120，当所述控制器发出充放电控制指令时，通过GPIO口去执行相应的功能；所述CAN模块包括光电隔离电路和CAN收发器，光电隔离电路采用6N136放置在所述F28M35和CAN收发器TJA1050之间，增强抗干扰能力，CAN收发器TJA1050提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的接收功能，实现所述控制器与所述BMS之间的通讯。
4.根据权利要求1所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述人机界面包括RS485接口和电流计量装置，所述RS485接口采用集成TTL转RS485自动流向控制芯片，将所述控制器的TTL电平转换为RS485电平，同时添加了LCD发光二极管，用于显示RS485总线当前运行状态；所述电流计量装置用于电池数据包括电压、电流、电阻、温度和电量的测定和读取，包括6个3.7V锂电池串联的工作电源，和30Ω50W的负载；采用电压分压网络降压，单片机STC12C5A的内置ADC进行采样经运算显示原电压；利用分压法测量电阻；基于电压和电阻的测定，根据电阻大小选取一组电池剩余电量和开路电压的关系曲线和拟合函数，通过电压计算电池电量；电流测量是利用电流传感器模块ACS712ELCTR-20A，将电流量转换为电压量经放大器放大，以100mV/A的特性输出；温度测量采用测温模块DS18B20；利用LCD1602显示器进行数据显示，读取电池实时数据，所述电流计量装置通过所述RS485接口连接到所述控制器上。
5.根据权利要求1所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述信号采样模块包括，数据采集模块、交流电压采样模块、交流电流采样模块、直流电压采样模块和直流电流采样模块。
6.根据权利要求5所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述数据采集模块采用基于F28M35的双12位数模转换器，其端口分配为：端口ADC1_INA0、ADC1_INA2、ADC1_INA3输入电网侧三相电压U_A、U_B、U_C；端口ADC2_INA0、ADC2_INA2、ADC2_INA3输入电网侧三相电流I_A、I_B、I_C；端口ADC1_INA4输出所述电动汽车电池电压参考值U0，端口ADC2_INA4输出所述电动汽车电池电流参考值I0；端口ADC1_INA6输出直流母线电压Ud；端口ADC2_INA6输出直流母线电流Id；用于采集所述电动汽车充电电压电流，实现对电动汽车充放电模式的调控。
7.根据权利要求5所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述交流电压采样模块和交流电流采样模块，包括信号转换、信号调理和A/D转换电路；
所述交流电压采样模块的信号转换采用电阻将-220～220V采样电压Uan转换为电压互感器的额定输入电流2mA，采用2mA/2mA电压互感器DL-PT202D作为信号调理将高电压变换成可测量的低电压，输入所述控制器的A/D转换部分；
所述交流电流采样模块，采用5A/2.5mA的电流互感器DL-CT03C2.0作为信号调理部分，输出电阻将电流输出信号变换成电压信号，进而输入所述控制器内的A/D转换通道。
8.根据权利要求5所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述直流电压采样模块，采用型号LV25-P的10mA/25mA霍尔电压传感器检测充电装置的输出电压及直流侧电压，在所述LV25-P的输出端，输出的0～25mA的信号通过采样电阻取出电压，后接电压跟随器，输出到所述控制器；所述直流电流采样模块，选用CHB-300S闭环霍尔电流传感器检测所述充电转换装置的输出电流及直流侧电流，所述CHB-300S输出电流Is为250m A，经采样电阻取出电压。
9.根据权利要求3所述的用于电动汽车互相充电的装置，其特征在于，所述电源模块包括开关电源和电阻，用于为所述主控芯片提供工作电源；20V电源模块由220V转24V电源模块MAF100-220S05串联分压电阻构成；15V、12V和5V电源模块分别采用型号MAF125-220S15、MAF125-220S12和MAF100-220S05，并将所述5V电源模块通过所述双向DC/DC转换，产生3.3V和1.2V电平，构成3.3V和1.2V的电源模块，在3.3V转1.8V电源模块中，将3.3V电源通过MAX8869EUE18芯片和所述双向DC/DC转换产生1.8V电平，用于所述主控芯片F28M35的内核供电。
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