CN109149714A - 一种自动充电控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动充电控制装置,其设置在车体内,与车体内的蓄电池连接,包括充电器、控制单元和电压检测模块;所述充电器,用于将充电电源供给车内的蓄电池;所述电压检测模块,用于检测蓄电池两端的电压;控制单元包括单片机、第一控制电路和第二控制电路;所述控制单元,用于接收蓄电池两端的电压信号,通过第二控制电路为蓄电池自动充电;本发明还公开了一种自动充电控制方法,包括:电压检测模块检测蓄电池两端的电压,传给控制单元;单片机接收电压信号,判断其值是否小于设定电压;若是,继电器K2闭合,充电器的输入线与输出线导通;若否,继电器K2不动作。本发明实现了对车内蓄电池的自动充电,提高了新能源电动汽车的可靠性。

Description

一种自动充电控制装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆充电控制技术领域,尤其涉及一种自动充电控制装置及方法。
背景技术
随着新能源技术的不断发展,新能源汽车的种类和数量也在不断增多,整车运行及使用的可靠性也在不断提高。对于新能源电动汽车,充电技术最为关键,而所有的新能源电动汽车必须保证有1路低压电才能启动各个***,该低压电均由用于充当启动电瓶的12V蓄电池提供;但是,有时候会存在车辆长期停放,蓄电池的电压损耗,而导致车辆无法启动的问题,造成车辆的使用极其不便,降低了新能源电动汽车的可靠性;为了确保12V蓄电池在车辆长期停放时不馈电,在原车辆基础上增加了自动充电控制装置,实现了对车内12V蓄电池的自动充电,提高了新能源电动汽车的可靠性。
发明内容
本发明针对目前需求以及现有技术发展的不足之处,提供一种自动充电控制装置及方法,实现了对车内12V蓄电池的自动充电,提高了新能源电动汽车的可靠性。
为了实现上述目的,本发明采用以下的技术方案:
本发明提供了一种自动充电控制装置,其设置在车体内,与车体内的蓄电池连接,包括充电器、控制单元和电压检测模块;
所述充电器,用于将充电电源供给车内的蓄电池;
所述电压检测模块,用于检测蓄电池两端的电压,并将检测到的电压信号传给控制单元;
所述电压检测模块,包括电压检测电路所述电压检测电路连接至单片机的输入端;
所述控制单元包括单片机、第一控制电路和第二控制电路;所述单片机的输出端分别连接第一控制电路和第二控制电路;
所述控制单元,用于接收蓄电池两端的电压信号后,通过第二控制电路为蓄电池自动充电。
优选地,所述单片机为STC15W408AS型单片机。
优选地,所述电压检测电路包括一个双运算放大器和稳压单元;所述双运算放大器为LM358,包括两个比较器U4A和U4B,比较器U4A和U4B的输出端均连接至单片机的输入端;比较器U4A的反相输入端分别连接滑动变阻器R10和电容C7,电容C7的另一端串接电容C9后连接至比较器U4B的同相输入端,比较器U4B的同相输入端连接有滑动变阻器R11;所述稳压单元包括两个稳压二极管D3、D4,电阻R6、R7、R8、R9和电容C6和C7,电阻R7与稳压二极管D3、电容C6均并联后连接至比较器U4A的同相输入端,电阻R9与稳压二极管D4、电容C10均并联后连接至比较器U4B的反相输入端;电阻R7串接电阻R6后连接至5V电源,电阻R9串接电阻R8后连接至5V电源。
优选地,所述第一控制电路包括常闭型继电器K1、电阻R5、二极管D4和发光二极管D3,电阻R5和发光二极管D3的阴极串接,继电器K1触点的两端分别连接蓄电池的正负极;二极管D4与继电器K1的线圈并联,电阻R5、二极管D4和继电器K1均连接至三极管Q3的集电极。
优选地,所述第二控制电路包括常开型继电器K2和电阻R4;所述继电器K2触点的两端分别连接充电器的输入线和输出线,继电器K2的线圈分别连接电阻R4和三极管Q3的发射极;所述电阻R4连接至三极管Q3的基极。
优选地,所述三极管Q3为NPN型S8050三极管,三极管Q3的基极连接至单片机的IO端口。
优选地,所述控制单元还包括电源稳压模块,所述电源稳压模块包括一个三端稳压器、电解电容C4和C5、电容C3和二极管D1;二极管D1的阳极和电解电容C4的正极相连后连接充电器的输入线,二极管D1的阴极连接至三端稳压器的输入端,三端稳压器的输出端分别连接电解电容C5的正极和电容C3;电解电容C4、C5的负极均和电容C3连接。
优选地,所述三端稳压器为LM7805,用于将12V电源转换为5V电源,为该控制装置提供稳定的电压。
基于一种自动充电控制装置的一种自动充电控制方法,包括以下步骤:
电压检测模块检测蓄电池两端的电压,并将检测到的电压信号传给控制单元;
第一控制电路通过控制常闭型继电器K1,使蓄电池为控制单元供电;
单片机接收到电压信号,并判断该电压信号的值是否小于设定电压V1;若是,第二控制电路中的继电器K2闭合,充电器的输入线与输出线导通,充电电源为蓄电池充电;若否,继电器K2不动作。
优选地,所述设定电压V1的电压值为10.5V。
本发明的有益效果:
本发明通过在车内设置自动充电控制装置,通过该装置的电压检测模块实时检测蓄电池两端的电压,当电压低于设定电压时,控制单元中的单片机发出控制指令,闭合继电器K2,便可将充电器与蓄电池接通为其充电;单片机采用的是小功耗、高速率的单片机,因此控制效果更加灵敏、快速;将蓄电池输出的电源通过电源稳压模块后,为充电控制装置供电,通过常闭型继电器K1保证持续供电,操作方便。
本装置通过自动控制充电电源为蓄电池充电,避免了新能源电动汽车由于长时间未使用而导致车辆无法启动的现象,实现了对车内12V蓄电池的自动充电,提高了新能源电动汽车的可靠性,同时也提高了充电的安全性。
附图说明
图1 为本发明一种自动充电控制装置的结构示意图。
图2 为本发明一种自动充电控制装置的电压检测电路结构示意图。
图3为本发明一种自动充电控制装置的控制单元的电路结构示意图。
图4为本发明一种自动充电控制装置的电源稳压模块电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述:
实施例一:如图1~4所示,本发明提供的一种自动充电控制装置,其设置在车体内,与车体内的蓄电池400连接,包括充电器100、控制单元300和电压检测模块200;
所述充电器100,用于将充电电源供给车内的蓄电池400;
所述电压检测模块200,用于检测蓄电池400两端的电压,并将检测到的电压信号传给控制单元300;
所述电压检测模块200,包括电压检测电路所述电压检测电路连接至单片机301的输入端;
所述控制单元300包括单片机301、第一控制电路302和第二控制电路303;所述单片机301的输出端分别连接第一控制电路302和第二控制电路303;
所述控制单元300,用于接收蓄电池400两端的电压信号后,通过第二控制电路303为蓄电池400自动充电;
具体地,所述单片机301为STC15W408AS型单片机。
如图2所示,所述电压检测电路包括一个双运算放大器和稳压单元;所述双运算放大器为LM358,包括两个比较器U4A和U4B,比较器U4A和U4B的输出端均连接至单片机301的输入端;比较器U4A的反相输入端分别连接滑动变阻器R10和电容C7,电容C7的另一端串接电容C9后连接至比较器U4B的同相输入端,比较器U4B的同相输入端连接有滑动变阻器R11;所述稳压单元包括两个稳压二极管D3、D4,电阻R6、R7、R8、R9和电容C6和C7,电阻R7与稳压二极管D3、电容C6均并联后连接至比较器U4A的同相输入端,电阻R9与稳压二极管D4、电容C10均并联后连接至比较器U4B的反相输入端;电阻R7串接电阻R6后连接至5V电源,电阻R9串接电阻R8后连接至5V电源。
具体的,所述电阻R6、R7、R8和R9的阻值均为2KΩ;所述电容C6、C7、C9和C10的电容量均为0.1μF。
如图3所示,所述第一控制电路302包括常闭型继电器K1、电阻R5、二极管D4和发光二极管D3,电阻R5和发光二极管D3的阴极串接,继电器K1触点的两端分别连接蓄电池400的正负极;二极管D4与继电器K1的线圈并联,电阻R5、二极管D4和继电器K1均连接至三极管Q3的集电极。
具体的,所述电阻R5的阻值为2KΩ。
所述第二控制电路303包括常开型继电器K2和电阻R4;所述继电器K2触点的两端分别连接充电器100的输入线和输出线,继电器K2的线圈分别连接电阻R4和三极管Q3的发射极;所述电阻R4连接至三极管Q3的基极。所述三极管Q3为NPN型S8050三极管,三极管Q3的基极连接至单片机301的IO端口。
具体的,所述电阻R4的阻值为1KΩ。
如图4所示,所述控制单元300还包括电源稳压模块,所述电源稳压模块包括一个三端稳压器、电解电容C4和C5、电容C3和二极管D1;二极管D1的阳极和电解电容C4的正极相连后连接充电器100的输入线,二极管D1的阴极连接至三端稳压器的输入端,三端稳压器的输出端分别连接电解电容C5的正极和电容C3;电解电容C4、C5的负极均和电容C3连接。所述三端稳压器为LM7805,用于将12V电源转换为5V电源,为该控制装置提供稳定的电压。
具体的,所述电容C3的电容量为0.1μF,所述电解电容C5的规格为16V/10μF, 电解电容C4的规格为25V/100μF。
实施例二:本发明提供的一种自动充电控制方法,包括以下步骤:
电压检测模块200检测蓄电池400两端的电压,并将检测到的电压信号传给控制单元300;
第一控制电路302通过控制常闭型继电器K1,使蓄电池400为控制单元300供电;
具体的,当新能源电动汽车行驶途中,车钥匙一直闭合,第一控制电路302中的常闭型继电器K1得到蓄电池400输出的电信号而断开,蓄电池400此时无需为控制单元300供电;新能源电动汽车停止,断开车钥匙后,第一控制电路302中的常闭型继电器K1由于失去车钥匙信号中的电信号而保持常闭,蓄电池400为控制单元300供电。
单片机301接收到电压信号,并判断该电压信号的值是否小于设定电压V1;若是,第二控制电路303中的继电器K2闭合,充电器100的输入线与输出线导通,充电电源为蓄电池400充电;若否,继电器K2不动作。
具体地,所述设定电压V1的电压值为10.5V。
应当说明的是,本实施例中与蓄电池400连接的充电器100,充电器100连接的充电电源为蓄电池400充电,充电电源可以是充电桩或市电提供的电源。
以上所示仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动充电控制装置,其设置在车体内,与车体内的蓄电池(400)连接,其特征在于,包括充电器(100)、控制单元(300)和电压检测模块(200);
所述充电器(100),用于将充电电源供给车内的蓄电池(400);
所述电压检测模块(200),用于检测蓄电池(400)两端的电压,并将检测到的电压信号传给控制单元(300);
所述电压检测模块(200),包括电压检测电路,所述电压检测电路连接至单片机(301)的输入端;
所述控制单元(300)包括单片机(301)、第一控制电路(302)和第二控制电路(303);所述单片机(301)的输出端分别连接第一控制电路(302)和第二控制电路(303);
所述控制单元(300),用于接收蓄电池(400)两端的电压信号后,通过第二控制电路(303)为蓄电池(400)自动充电。
2.根据权利要求1所述的一种自动充电控制装置,其特征在于,所述单片机(301)为STC15W408AS型单片机。
3.根据权利要求1所述的一种自动充电控制装置,其特征在于,所述电压检测电路包括一个双运算放大器和稳压单元;所述双运算放大器为LM358,包括两个比较器U4A和U4B;比较器U4A和U4B的输出端均连接至单片机(301)的输入端,比较器U4A的反相输入端分别连接滑动变阻器R10和电容C7,电容C7的另一端串接电容C9后连接至比较器U4B的同相输入端,比较器U4B的同相输入端连接有滑动变阻器R11;所述稳压单元包括两个稳压二极管D3、D4,电阻R6、R7、R8、R9和电容C6和C7,电阻R7与稳压二极管D3、电容C6均并联后连接至比较器U4A的同相输入端,电阻R9与稳压二极管D4、电容C10均并联后连接至比较器U4B的反相输入端;电阻R7串接R6后连接至5V电源,电阻R9串接电阻R8后连接至5V电源。
4.根据权利要求1所述的一种自动充电控制装置,其特征在于,所述第一控制电路(302)包括常闭型继电器K1、电阻R5、二极管D4和发光二极管D3,电阻R5和发光二极管D3的阴极串接,继电器K1触点的两端分别连接蓄电池(400)的正负极;二极管D4与继电器K1的线圈并联,电阻R5、二极管D4和继电器K1均连接至三极管Q3的集电极。
5.根据权利要求1所述的一种自动充电控制装置,其特征在于,所述第二控制电路(303)包括常开型继电器K2和电阻R4;所述继电器K2触点的两端分别连接充电器(100)的输入线和输出线,继电器K2的线圈分别连接电阻R4和三极管Q3的发射极;所述电阻R4连接至三极管Q3的基极。
6.根据权利要求4或5所述的一种自动充电控制装置,其特征在于,所述三极管Q3为NPN型S8050三极管,三极管Q3的基极连接至单片机(301)的IO端口。
7.根据权利要求1所述的一种自动充电控制装置,其特征在于,所述控制单元(300)还包括电源稳压模块,所述电源稳压模块包括一个三端稳压器、电解电容C4和C5、电容C3和二极管D1;二极管D1的阳极和电解电容C4的正极相连后连接充电器(100)的输入线,二极管D1的阴极连接至三端稳压器的输入端,三端稳压器的输出端分别连接电解电容C5的正极和电容C3;电解电容C4、C5的负极均和电容C3连接。
8.根据权利要求7所述的一种自动充电控制装置,其特征在于,所述三端稳压器为LM7805,用于将12V电源转换为5V电源,为该控制装置提供稳定的电压。
9.基于权利要求1~8任一所述的一种自动充电控制装置的一种自动充电控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
电压检测模块(200)检测蓄电池(400)两端的电压,并将检测到的电压信号传给控制单元(300);
第一控制电路(302)通过控制常闭型继电器K1,使蓄电池(400)为控制单元(300)供电;
单片机(301)接收到电压信号,并判断该电压信号的值是否小于设定电压V1;若是,第二控制电路(303)中的继电器K2闭合,充电器(100)的输入线与输出线导通,充电电源为蓄电池(400)充电;若否,继电器K2不动作。
10.根据权利要求9所述的一种自动充电控制方法,其特征在于,所述设定电压V1的电压值为10.5V。
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