CN108407626B - 人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，包括电池电量检测电路、电池电量检测信号修正电路、电源供电稳压电路和阶段式恒压充电电路，电池电量检测电路将电动车电池充电时电压滤波后作为检测电压进入电池电量检测信号修正电路中进行误差修正，有效消除了人工智能电动车电池充电往的虚电现象，降低了电池欧姆极化发生的状况，修正后的电压为阶段式恒压充电电路的三阶段调压控制信号，控制阶段式恒压充电电路接收电源供电稳压电路输入的为人工智能电动车电池充电电压进行阶段式充电(第一阶段充电，为低电压充电，第二阶段充电，为较高压充电，第三阶段充电，为低压充电)，以此保证充电效率、防止出现电池虚电现象。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能电动车技术领域，特别是涉及人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路。
背景技术
随着全球化气候恶化，全人类都在讨论如何应对气候变化，节能减排、寻找新能源是减少环境破坏的重要途径，而汽车尾气是加剧环境恶化的重要因素，为此，许多企业机构正在研发无污染的电动车。
目前，无污染的电动车也即是人工智能电动车电池充电往往会发生虚电现象，甚至会发生电池欧姆极化现象，不但使电池发生虚电现象，影响电动车的行驶里程，更是大大降低了电池的使用寿命，为人们的用车体验带来极大的不便。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，具有构思巧妙、人性化设计的特性，增加了人工智能电动车电池电量检测信号修正电路，有效地解决了人工智能电动车电池充电往往会发生虚电现象，甚至会发生电池欧姆极化现象的问题。
其解决的技术方案是，人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，包括电池电量检测电路、电池电量检测信号修正电路、电源供电稳压电路和阶段式恒压充电电路，所述电池电量检测电路通过USB接口J1读取型号为HDGC3912智能电池内阻测试仪测试的人工智能电动车电池充电时的电池的正负极电位，经运算放大器AR4为核心的减法电路计算出电压、电感L2和电容C4组成的LC滤波电路滤波后作为检测电压进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，同时运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出误差电压经电阻R24进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的同相输入端为误差电压和检测电压的叠加，即运算放大器AR3为核心的加法电路修正后经串联的稳压管Z1和Z2稳压后输出修正后的电压，此电压为阶段式恒压充电电路的三阶段调压控制信号，控制阶段式恒压充电电路接收电源供电稳压电路输入的为人工智能电动车电池充电电压进行阶段式充电；
所述电池电量检测信号修正电路对电池电量检测电路检测的电压进行误差修正，为阶段式恒压充电电路提供精确的三阶段调压控制信号，包括运算放大器AR3，运算放大器AR3的同相输入端分别接入电池电量检测电路检测输出的电压和误差电压，电阻R16、R17、运算放大器AR3构成加法电路，其中误差电压由运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出，其中运算放大器AR2反相输入端电压由人工智能电动车电池标称+12V电压提供，设置电位器RP2和电阻R23串联阻值和与电阻R21的阻值比为0.07，即相对误差为0.07，运算放大器AR2输出误差电压为0.84V，调节电位器RP2可调节相对误差，即调节误差电压的大小。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1， 电池电量检测电路通过USB接口J1读取型号为HDGC3912智能电池内阻测试仪测试的人工智能电动车电池充电时的电池的正负极电位，经运算放大器AR4为核心的减法电路计算出电压、电感L2和电容C4组成的LC滤波电路滤波后作为检测电压进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，同时运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出误差电压经电阻R24进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的同相输入端为误差电压和检测电压的叠加，即运算放大器AR3为核心的加法电路修正后经串联的稳压管Z1和Z2稳压后输出修正后的电压，此电压为阶段式恒压充电电路的三阶段调压控制信号，控制阶段式恒压充电电路接收电源供电稳压电路输入的为人工智能电动车电池充电电压进行阶段式充电，增加了人工智能电动车电池电量检测信号修正电路，有效消除了人工智能电动车电池充电往的虚电现象，降低了电池欧姆极化发生的状况。
2，电池不同的电压状态需要不同的充电电压，第一阶段充电，为低电压充电，由于电池电流较少，需要长时间充电，因此需要使电池电压、温度恢复到正常状态，便于长时间充电会产生电池欧姆极化现象，第二阶段充电，为较高压充电，电池的电量不是低也不是特别高，因此充电时间适中，可以采用较高压充电，提高充电效率，第三阶段充电，为低压充电，由于此时的电池电量较高，充电时间端，采用低压充电可以防止出现电池虚电现象。
附图说明
图1为本发明人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路的电路连接模块图。
图2为本发明人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路的电路连接原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，包括电池电量检测电路、电池电量检测信号修正电路、电源供电稳压电路和阶段式恒压充电电路，所述电池电量检测电路通过USB接口J1读取型号为HDGC3912智能电池内阻测试仪测试的人工智能电动车电池充电时的电池的正负极电位，经运算放大器AR4为核心的减法电路计算出电压、电感L2和电容C4组成的LC滤波电路滤波后作为检测电压进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，同时运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出误差电压经电阻R24进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的同相输入端为误差电压和检测电压的叠加，即运算放大器AR3为核心的加法电路修正后经串联的稳压管Z1和Z2稳压后输出修正后的电压，此电压为阶段式恒压充电电路的三阶段调压控制信号，控制阶段式恒压充电电路接收电源供电稳压电路输入的为人工智能电动车电池充电电压进行阶段式充电；
所述电池电量检测信号修正电路对电池电量检测电路检测的电压进行误差修正，为阶段式恒压充电电路提供精确的三阶段调压控制信号，运算放大器AR3的同相输入端分别接入电池电量检测电路检测输出的电压和误差电压，电阻R16、R17、运算放大器AR3构成加法电路，其中误差电压由运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出，其中运算放大器AR2反相输入端电压由人工智能电动车电池标称+12V电压提供，设置电位器RP2和电阻R23串联阻值和与电阻R21的阻值比为0.07，即相对误差为0.07，运算放大器AR2输出误差电压为0.84V，调节电位器RP2可调节相对误差，即调节误差电压的大小。
实施例二，在实施例一的基础上，所述阶段式恒压充电电路分为三阶段充电，电池不同的电压状态需要不同的充电电压，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为0-30%的状态时，第一阶段充电，为低电压充电，由于电池电流较少，需要长时间充电，因此需要使电池电压、温度恢复到正常状态，便于长时间充电会产生电池欧姆极化现象，阶段式恒压充电电路内的三极管Q5导通，三极管Q5的集电极接收电源供电稳压电路输入的电压，经三极管Q5的CE结、电阻R10、OUT端输出电压到人工智能电动车充电接口内，也即是为人工智能电动车电池充电，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为30%-80%的状态时，第二阶段充电，为较高压充电，电池的电量不是低也不是特别高，因此充电时间适中，可以采用较高压充电，提高充电效率，电池电量检测电路输出的信号使三极管Q5、Q4均导通，此时电源供电稳压电路输入的电压经三极管Q5流经电阻R8和R18串联后与电阻R10并联电路，由OUT端输出电压到人工智能电动车充电接口内，也即是为人工智能电动车电池充电，其中三极管Q4的集电极接三极管Q5的发射极，三极管Q4的发射极接电阻R8的一端，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为80%以上状态时，第三阶段充电，为低压充电，由于此时的电池电量较高，充电时间端，采用低压充电可以防止出现电池虚电现象，电池电量检测电路输出的信号使三极管Q5、Q4和三极管Q6均导通，三极管Q6的集电极接电阻R8的另一端，三极管Q6的发射极接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接OUT端，较第二阶段，增加了与电阻R18并联的电阻R9，电源供电稳压电路输入的电压经三极管Q5流经电阻R8和R18串联后与电阻R10并联电路，由OUT端输出电压输出到人工智能电动车充电接口内，其中流经电阻R8的电压经电阻R18和电阻R9并联电路后输出，也即是为人工智能电动车电池充电。
实施例三，在实施例一的基础上，所述电源供电稳压电路将输入的市电经变压、整流后的脉动直流电压通过采样、两级电压调控MOS管栅极电压，使漏源间输出电压进一步稳压， MOS管MOS1的漏极接电源供电输入端，二极管D2为保护二极管防止电流过大烧坏MOS管，MOS管MOS1的源极为调控电压端，电压由电阻R12、电阻R13、电位器RP1组成的采样电路采集输出电压，逐级触发三极管Q7、Q8导通，继电器K1、K2线圈得电，电阻R19和并联的电阻R20、电阻R15或电阻R19和并联的电阻R20、电阻R15、电阻R14提供电压到MOS管MOS1的栅极，具体的当输出电压偏低时，二极管D4导通，低压和电阻R19、R20分压电路耦合后到MOS管MOS1的栅极，使漏源间输出稳定的电压，当输出电压偏高10％时，三极管Q7导通，继电器K1线圈得电，常开触点闭合，+5V、电阻R19、并联的电阻R20和R14构成分压电路，减小的电压加到MOS管MOS1的栅极，使漏源间输出稳定的电压，当输出电压偏高20％时，三极管Q7导通、三极管Q8均导通，继电器K1、K2线圈得电，常开触点闭合，+5V、电阻R19、并联的电阻R20和R14，R15构成分压电路，进步减小的电压加到MOS管MOS1的栅极，使漏源间输出稳定的电压。
本发明具使用时，人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，包括电池电量检测电路、电池电量检测信号修正电路、电源供电稳压电路和阶段式恒压充电电路，所述电池电量检测电路通过USB接口J1读取型号为HDGC3912智能电池内阻测试仪测试的人工智能电动车电池充电时的电池的正负极电位，经运算放大器AR4为核心的减法电路计算出电压、电感L2和电容C4组成的LC滤波电路滤波后作为检测电压进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，同时运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出误差电压经电阻R24进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的同相输入端为误差电压和检测电压的叠加，即运算放大器AR3为核心的加法电路修正后经串联的稳压管Z1和Z2稳压后输出修正后的电压，此电压为阶段式恒压充电电路的三阶段调压控制信号，控制阶段式恒压充电电路接收电源供电稳压电路输入的为人工智能电动车电池充电电压进行阶段式充电，所述电池电量检测信号修正电路对电池电量检测电路检测的电压进行误差修正，为阶段式恒压充电电路提供精确的三阶段调压控制信号，运算放大器AR3的同相输入端分别接入电池电量检测电路检测输出的电压和误差电压，电阻R16、R17、运算放大器AR3构成加法电路，其中误差电压由运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出，其中运算放大器AR2反相输入端电压由人工智能电动车电池标称+12V电压提供，设置电位器RP2和电阻R23串联阻值和与电阻R21的阻值比为0.07，即相对误差为0.07，运算放大器AR2输出误差电压为0.84V，调节电位器RP2可调节相对误差，即调节误差电压的大小，电池不同的电压状态需要不同的充电电压，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为0-30%的状态时，第一阶段充电，为低电压充电，由于电池电流较少，需要长时间充电，因此需要使电池电压、温度恢复到正常状态，便于长时间充电会产生电池欧姆极化现象，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为30%-80%的状态时，第二阶段充电，为较高压充电，电池的电量不是低也不是特别高，因此充电时间适中，可以采用较高压充电，提高充电效率，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为80%以上状态时，第三阶段充电，为低压充电，由于此时的电池电量较高，充电时间端，采用低压充电可以防止出现电池虚电现象。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，包括电池电量检测电路、电池电量检测信号修正电路、电源供电稳压电路和阶段式恒压充电电路，其特征在于，所述电池电量检测电路通过USB接口J1读取型号为HDGC3912智能电池内阻测试仪测试的人工智能电动车电池充电时的电池的正负极电位，经运算放大器AR4为核心的减法电路计算出电压、电感L2和电容C4组成的LC滤波电路滤波后作为检测电压进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，同时运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出误差电压经电阻R24进入电池电量检测信号修正电路中运算放大器AR3的同相输入端，运算放大器AR3的同相输入端为误差电压和检测电压的叠加，即运算放大器AR3为核心的加法电路修正后经串联的稳压管Z1和Z2稳压后输出修正后的电压，此电压为阶段式恒压充电电路的三阶段调压控制信号，控制阶段式恒压充电电路接收电池电量检测信号修正电路和电源供电稳压电路的输入电压为人工智能电动车电池进行阶段式充电；
所述电池电量检测信号修正电路对电池电量检测电路检测的电压进行误差修正，为阶段式恒压充电电路提供精确的三阶段调压控制信号，包括运算放大器AR3，运算放大器AR3的同相输入端分别接入电池电量检测电路检测输出的电压和误差电压，电阻R16、R17、运算放大器AR3构成加法电路，其中误差电压由运算放大器AR2为核心的反相比例电路输出，其中运算放大器AR2反相输入端电压由人工智能电动车电池标称+12V电压提供，设置电位器RP2和电阻R23串联阻值和与电阻R21的阻值比为0.07，即相对误差为0.07，运算放大器AR2输出误差电压为0.84V，调节电位器RP2可调节相对误差，即调节误差电压的大小；
所述电池电量检测信号修正电路包括电感L2，电感L2的一端分别连接电阻R4的一端、运放器AR4的输出端，电感L2的另一端分别连接电容C4的一端、电阻R16的一端，运放器AR3的反相端，运放器AR3的同相端与电阻R17的一端相连接，电阻R17的另一端分别连接电容C4的另一端、稳压管Z2的正极并接地，运放器AR3的输出端分别连接电阻R16的另一端、稳压管Z2的负极、稳压管Z1的正极，稳压管Z1的负极连接+16V的电压。
2.根据权利要求1所述的人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，其特征在于，所述阶段式恒压充电电路分为三阶段充电，电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为0-30%的状态时，第一阶段充电，阶段式恒压充电电路内的三极管Q5导通，三极管Q5的集电极接收电源供电稳压电路输入的电压，经三极管Q5的CE结、电阻R10、OUT端输出电压到人工智能电动车充电接口内，也即是为人工智能电动车电池充电，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为30%-80%的状态时，第二阶段充电，电池电量检测电路输出的信号使三极管Q5、Q4均导通，此时电源供电稳压电路输入的电压经三极管Q5、三极管Q4流经由电阻R8和R18串联后与电阻R10并联的电路，由OUT端输出电压到人工智能电动车充电接口内，也即是为人工智能电动车电池充电，其中三极管Q4的集电极接三极管Q5的发射极，三极管Q4的发射极接电阻R8的一端，当电池电量检测电路检测到人工智能电动车电池电压量为80%以上状态时，第三阶段充电，电池电量检测电路输出的信号使三极管Q5、Q4和三极管Q6均导通，三极管Q6的集电极接电阻R8的另一端，三极管Q6的发射极接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接OUT端，较第二阶段，增加了与电阻R18并联的电阻R9，电源供电稳压电路输入的电压经三极管Q5流经电阻R8和R18串联后与电阻R10并联电路，由OUT端输出电压输出到人工智能电动车充电接口内，其中流经电阻R8的电压经电阻R18和电阻R9并联电路后输出，也即是为人工智能电动车电池充电；
所述阶段式恒压充电电路包括三极管Q5，三极管Q5的基极分别连接运放器AR3的输出端、电阻R16的另一端、稳压管Z2的负极、稳压管Z1的正极、电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接电阻R7的一端、三极管Q4的基极，三极管Q5的集电极连接电阻R11的一端，三极管Q5的发射极分别连接三极管Q4的集电极、电阻R10的一端，三极管Q4的发射极与电阻R8的一端相连接，电阻R7的另一端与三极管Q6的基极相连接，三极管Q6的发射极与电阻R9的一端相连接，三极管Q6的集电极分别连接电阻R8的另一端、电阻R18的另一端，电阻R18的另一端分别连接电阻R10的另一端、电阻R9的另一端、OUT端。
3.根据权利要求1所述的人工智能电动车电池电量检测修正及阶段充电电路，其特征在于，所述电源供电稳压电路将输入的市电经变压、整流后的脉动直流电压进一步稳压，包括MOS管MOS1，MOS管MOS1的漏极分别连接二极管D2的负极、电阻R19的左端、电源供电输入端，MOS管MOS1的源极分别连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电位器RP1的上端，电位器RP1的可调端分别连接三极管Q7的基极、二极管D1的负极，电位器RP1的下端连接接地电阻R13的一端，三极管Q7的集电极和三极管Q8的集电极均连接电源+5V，三极管Q7的发射极分别连接三极管Q8的基极、继电器K1线圈一端，继电器K1线圈另一端连接地，三极管Q8的发射极连接继电器K2线圈一端，继电器K2线圈另一端连接地，继电器K1公共端、继电器K2公共端均连接地，继电器K1常开触点连接电阻R14的一端，继电器K2常开触点连接电阻R15的一端，电阻R14的另一端分别连接二极管D1的正极、电阻R15的另一端、接地电阻R20的一端、电阻R19的一端、MOS管MOS1的栅极、电阻R19的右端，电阻R19的另一端连接电源+5V。
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