发明内容
本发明提供了一种新能源汽车动力电池充电***,其目的在于解决现有的技术问题,对于动力电池的充电时的实时检测、充电时电流的控制。
为实现上述目的,本发明提供了一种新能源汽车动力电池充电***,包含电源电路、动力电池电流检测电路、电池组监控电路、SOC检测电路、按键电路、STM32F103VET6控制芯片电路、串口电路、CAN通讯电路、485通讯电路、OLED显示电路、充电控制电路、IGBT驱动电路、LED指示灯电路,电源电路提供稳定的电压,动力电池电流检测电路、电池组监控电路、SOC检测电路、按键电路,向STM32F103VET6控制芯片提供控制信号,STM32F103VET6控制芯片与串口电路、CAN通讯电路、485通信电路进行双向控制,STM32F103VET6控制芯片向OLED显示电路、充电控制电路、IGBT驱动电路、LED指示灯电路提供控制信号。
进一步地,电源电路将5V直流电源经过降压、稳压、滤波后得到3.3V电压,动力电池电流检测电路包含ACS785ECB-200B-PFF-T芯片,所述ACS785ECB-200B-PFF-T芯片的1管脚第一引线接3.3V电压、第二引线经电容C105接地,2管脚接地,3管脚第一引线输出电压、第二引线经电阻R181、电容C106接地,5管脚连接动力电池插座P34的1管脚,4管脚连接动力插座的2管脚。
进一步地,电池组监控电路包含BQ7693003DBT芯片,所述BQ7693003DBT芯片的3管脚第一引线连接P13接口的2管脚、第二引线接地,4管脚经电阻R133连接3.3V电压,5管脚经上拉电阻1连接3.3V电压,6管脚第一引线连接P13接口的1管脚、第二引线经二极管D55连接所述控制芯片的MCU WAKE BQ管脚,7管脚经电容C49接地,8管脚经电容C48接地,9管脚第一引线连接电容C47接地、第二引线连接场效应管2N7002K的漏极源集,10管脚第一引线经电容C45连接14管脚、第二引线连接接口P11的2管脚,13管脚连接接口P11的1管脚,15管脚第一引线经电阻R85连接2V电压、第二引线经二极管D47与16管脚连接,16管脚第一引线经电阻R82、电阻R81连接接口P10的11管脚、第二引线接2V电压,17管脚经电阻R87、电阻R86连接接口P10的10管脚,18管脚经电阻R92、电阻R91连接接口P10的9管脚,19管脚经过电阻R95、电阻R96连接接口P10的8管脚,20管脚经电阻R103、电阻R102连接接口P10的7管脚,21管脚经电阻R107、电阻R106上拉第一引线接所述电池组监控电路电压、第二引线连接接口P10的6管脚,22管脚第一引线经二极管D45连接2V电压、第二引线经电阻R109、电阻R108接所述电池组监控电路电压、第三引线经电阻R109、电阻R108连接接口P10的6管脚,23管脚经电阻R110、电阻R112连接接口P10的5管脚,24管脚经电阻R113、电阻R116连接接口P10的4管脚,25管脚经电阻R122、电阻R121连接接口P10的3管脚,26管脚第一引线经电阻R129、电阻R128接接口P10的2管脚、第二引线经二极管D58接地,27管脚第一引线经电阻R135、二极管T3节点、电容C66节点、电阻R134接接口P10的1管脚,第二引线接地。
进一步地,SOC检测电路包含LTC2944IDD#PBF电池电量检测芯片, LTC2944IDD#PBF电池电量检测芯片的1管脚第一引线经电容C26接地、第二引线经电阻R53接8管脚,2、3、7管脚接地,4、5、6管脚分别经过控制器芯片的SCL管脚、SDA管脚、CS管脚和三个电阻R45、R46、R47接3.3V电压,8管脚经过两个电池BAT5、BAT6接地,按键电路采用两路按键进行控制,按键KI的1、2管脚第一引线经电阻R20连接控制芯片的PA0管脚、第二引线经电阻R19接地,3、4管脚第一引线经电容C24、电阻R19接地、第二引线接3.3V电压,按键K2的1、2管脚第一引线经电阻R21接所述控制芯片的PD0管脚、第二引线经电阻R22接地,3、4管脚第一引线经电容C25、电阻R22接地、第二引线接3.3V电压。
进一步地,STM32F103VET6控制芯片电路包含BOTT选择电路、复位电路、时钟电路,BOOT选择电路包含接口P2,接口P2的1、2管脚连接3.3V电压,3管脚经电阻R4连接控制器芯片的BOOT0管脚,4管脚经电阻R5连接控制器芯片的BOOT1管脚,5、6管脚接地,复位电路包含复位键RES,复位键RES的1、2管脚接地,3、4管脚第一引线连接控制器芯片的RESET管脚、第二引线连接经电阻R3连接3.3V电压,电容C13与复位键RES的1、2和3、4管脚并联连接,时钟电路由两路相同结构的晶振电路组成,晶振X1为32.768KHz,晶振X2为8MHz,控制芯片的VBAT管脚第一引线经二极管D1接3.3V电压、第二引线接地VDDA管脚第一引线接3.3V电压、第二引线经电容C2接地,VBAT管脚与VDDA管脚经电阻R1连接,VREF+管脚连接P1接口的2管脚,P1接口的1管脚接3.3V电压,控制器芯片的VREF-管脚第一引线经电容C3接P1接口的2管脚、第二引线接3.3V电压,VSSA管脚接3.3V电压。
进一步地,串口电路包含芯片CH340G和U4接口,芯片CH340G的16管脚接+5V电压,1管脚的第一引线经并联电容C19、C20接+5V电压、第二引线接地,2、3管脚分别连接H1接口的1、3管脚,H1接口的2、4管脚分别连接控制器芯片的PA10、PA9管脚,芯片CH340G4管脚经电容C18接地,5、6管脚分别连接电源电路USB1接口的CH430 D+、CH430 D-管脚,7管脚经电容C21接地,8管脚经电容C22接地,晶振X3与7、8管脚并联,14管脚经三极管Q1的发射极、电阻R11连接三极管Q2的基极,三极管Q2的集电极接3.3V电压,发射极经电阻R12连接控制器芯片的BOOT0管脚,13管脚经电阻R10连接三极管Q1的基极,三极管Q1集电极的第一引线接3.3V电压、第二引线接U4接口的2管脚,U4接口的1管脚经电阻R8连接控制器芯片的RESET管脚,2管脚经典组R9连接3.3V电压,3管脚接地,4管脚经电容C23接地,5管脚第一引线接3.3V电压、第二引线经电阻R13、电容C23接地、第三引线经二极管D3、电容C23接地。
进一步地,CAN通讯电路包含TJ1050芯片和P8接口, TJ1050芯片的1、4管脚分别连接控制器芯片的CAN TX、CAN RX管脚,2管脚接地,3管脚接+5V电压,6管脚经电阻R67的一节点连接P8接口的2管脚,7管脚经电阻R67的另一节点连接P8接口的1管脚,8管脚经典组R52接地,458通讯电路包含SP3485芯片和P19接口, SP3485芯片的1、2、4、管脚分别连接控制器芯片的UART2 485 RX、RS485 TX EN、UART2 485 TX管脚,3管脚第一引线经电阻R78接地、第二引线与2管脚连接,4管脚连接控制芯片的UART2 485 TX管脚,6管脚连接P19接口的2管脚,7管脚连接P19接口的1管脚,电阻R73并联连接SP3485芯片的6、7管脚,8管脚接3.3V电压。
进一步地,OLED显示电路包含OLED芯片,OLED芯片的1、8、10、11、12、21、22、23、24、25管脚接地,2、3管脚经电容C55连接,4、5管脚经电容C58连接,6、9管脚连接+5V电压,13、14、15、18、19管脚分别连接控制器芯片的PE10、PR11、PE12、PE13、PE14管脚,25、27管脚经电阻R40、电容C54连接,28、29、30管脚经去耦电容C52、C56接地,IGBT驱动电路有四路,分别为U21、U7、U9、U10,U21包含TLP250光耦,TLP250光耦的1、2管脚经电阻R61接控制器芯片的PWM1接口,3、4、5管脚接地,6、7管脚经电阻R41接充电控制电路中Q3MOS管的栅极,二极管D21并联在电阻R41两端,8管脚第一引线经电容C61接地、第二引线接电阻R2的一端,电阻R2另一端的第一引线经电容C71接地、第二引线经电阻R89接充电控制电路中Q3MOS管的栅极,二极管D22并联在电容C71两端,U7、U9、U10的电路连接方法与U21的电路连接方法一致,并且U7、U9、U10分别连接充电控制电路中Q3MOS管、Q5MOS管、Q4MOS管的栅极。
进一步地,充电控制电路,220V交流电经过由二极管D33、D34、D35、D36、电容C29、电感L1组成的交流电路输入连接MOS管Q3、MOS管Q4的漏极,MOS管Q3的源极、MOS管Q5的漏极经电感L2连接变压器TF1的2管脚,二极管D4、电容C27并联连接MOS管的源极、漏极,二极管D6、电容C30并联连接MOS管Q5的源极、漏极,MOS管Q4的源极、MOS管Q6的漏极连接变压器TF1的1管脚,二极管D5、电容C28并联连接MOS管Q4的源极、漏极,MOS管Q6的源极接地,二极管D7、电容C31并联连接MOS管Q6的源极、漏极,变压器的3、4管脚连接由二极管D8、D9、D10、D11、电容C32组成的整流电路、并连接由BAT1、BAT2、BAT3、BAT4组成的电池组一端,所述电池组的另一端通过继电器K11的开点连接电阻R27,继电器K11的一端接地另一端接三极管Q7的集电极,三极管Q7的基极经电阻R26连接控制芯片的K1管脚,发射极接+5V电压。
进一步地,LED指示灯电路是由三路相同连接方法的电路组成,其中一路为控制芯片的PB5管脚经电阻R23、发光二极管LED2接+3.3V电压。
本发明的有益效果是:用户在充电的时候能实时发现动力电池中存在的危险因素,进行及时解决,充电的时间也能够优先控制大大的保护电池,延长电池的使用寿命。
本发明的实现,功能特点及优点结合实施列,参考附图进一步的说明。
具体实施方式
需要说明的是,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施例,均视为本发明说明书记载的范围;并且,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例,但是本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。
下面结合附图对本发明作详细说明。
具体实施例1:
如图2所示,所述动力电池电流检测电路包含ACS785ECB-200B-PFF-T芯片,ACS785ECB-200B-PFF-T芯片的1管脚第一引线接3.3V电压、第二引线经电容C105接地,2管脚接地,3管脚第一引线输出电压、第二引线经电阻R181、电容C106接地,5管脚连接动力电池插座P34的1管脚,4管脚连接动力插座的2管脚,通过检测输入电压进而转化为电池组对应的电流值。
具体实施例2:
如图3所示,所述电池组监控电路包含BQ7693003DBT芯片,BQ7693003DBT芯片的3管脚第一引线连接P13接口的2管脚、第二引线接地,4管脚经过所述控制器芯片的MCU IICISDA管脚、电阻R133连接3.3V电压,5管脚经过所述控制器芯片的MCU IICI SCL管脚、电阻130连接3.3V电压,6管脚第一引线连接P13接口的1管脚、第二引线经二极管D55连接所述控制芯片的MCU WAKE BQ管脚,7管脚经电容C49接地,8管脚经电容C48接地,9管脚第一引线连接电容C47接地、第二引线连接场效应管2N7002K的漏极源集,10管脚第一引线经电容C45连接14管脚、第二引线连接接口P11的2管脚,13管脚连接接口P11的1管脚,15管脚第一引线经电阻R85连接2V电压、第二引线经二极管D47与16管脚连接,16管脚第一引线经电阻R82、电阻R81连接接口P10的11管脚、第二引线接2V电压,17管脚经电阻R87、电阻R86连接接口P10的10管脚,18管脚经电阻R92、电阻R91连接接口P10的9管脚,19管脚经过电阻R95、电阻R96连接接口P10的8管脚,20管脚经电阻R103、电阻R102连接接口P10的7管脚,21管脚经电阻R107、电阻R106上拉第一引线接所述电池组监控电路电压、第二引线连接接口P10的6管脚,22管脚第一引线经二极管D45连接2V电压、第二引线经电阻R109、电阻R108接所述电池组监控电路电压、第三引线经电阻R109、电阻R108连接接口P10的6管脚,23管脚经电阻R110、电阻R112连接接口P10的5管脚,24管脚经电阻R113、电阻R116连接接口P10的4管脚,25管脚经电阻R122、电阻R121连接接口P10的3管脚,26管脚第一引线经电阻R129、电阻R128接接口P10的2管脚、第二引线经二极管D58接地,27管脚第一引线经电阻R135、二极管T3节点、电容C66节点、电阻R134接接口P10的1管脚,第二引线接地,所述电池组监控电路可以对电池进行过流、过压、欠压、短路进行监控,采用IIC通信对信息进行采集。
具体实施例3:
如图12所示,所述充电控制电路,220V交流电经过由二极管D33、D34、D35、D36、电容C29、电感L1组成的交流电路输入连接MOS管Q3、MOS管Q4的漏极,MOS管Q3的源极、MOS管Q5的漏极经电感L2连接变压器TF1的2管脚,二极管D4、电容C27并联连接MOS管的源极、漏极,二极管D6、电容C30并联连接MOS管Q5的源极、漏极,MOS管Q4的源极、MOS管Q6的漏极连接变压器TF1的1管脚,二极管D5、电容C28并联连接MOS管Q4的源极、漏极,MOS管Q6的源极接地,二极管D7、电容C31并联连接MOS管Q6的源极、漏极,变压器的3、4管脚连接由二极管D8、D9、D10、D11、电容C32组成的整流电路、并连接由BAT1、BAT2、BAT3、BAT4组成的电池组一端,所述电池组的另一端通过继电器K11的开点连接电阻R27,继电器K11的一端接地另一端接三极管Q7的集电极,三极管Q7的基极经电阻R26连接所述控制芯片的K1管脚,发射极接+5V电压,充电控制电路采用220V交流电,控制IGBT驱动开闭可以对电池组进行三个阶段充电的控制,刚开始充电时采用大电流恒流充电,中间阶段采用恒小电流充电,等快充满时采用涓流充电。
具体实施例4:
如图10所示,所述OLED显示电路包含OLED芯片,所述OLED芯片的1、8、10、11、12、21、22、23、24、25管脚接地,2、3管脚经电容C55连接,4、5管脚经电容C58连接,6、9管脚连接+5V电压,13、14、15、18、19管脚分别连接所述控制器芯片的PE10、PR11、PE12、PE13、PE14管脚,25、27管脚经电阻R40、电容C54连接,28、29、30管脚经去耦电容C52、C56接地,OLED显示电路广视角,具有较低的功耗以及非常高的的反应速度,用户在充电的时候可以通过OLED屏查看充电状态。