一种电能检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及电动自行车充电技术领域，具体涉及一种电能检测电路。


背景技术：

2.近年来，电动自行车在充电过程中，火灾事故频发，造成了大量人员伤亡和财产损失。现在电动自行车充电现象杂乱，比如，直接把电动自行车带回家中充电；在家不方便的，把车挪到堆满杂物的过道上充电；也有人私拉电线充电；还有人使用街边的快充充电。这些都存在极大的安全隐患，也不能实现智能化管理。
3.因此，急需一种用于电动自行车的充电电源的电能检测方法，为电动自行车的智能充电管理提供保证。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种电能检测电路，用于电动自行车的充电电源的电能检测，为电动自行车的智能充电管理提供保证。
5.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种电能检测电路，用于电动自行车的充电电源的电能检测，包括电性相连的主控单元和电能检测单元；所述电能检测单元用于将检测的充电电源的电气参数传送至所述主控单元处理；
6.所述电能检测单元包括电能计量芯片q29和q34，光耦合器u7、u1、u4、u6、u5，晶振y1和y2，电容c64、c65、c88、c89、c90、c93、c94、c91、c92、c95、c96、c81、c83、c84、c85、c97、c101、c102、c98、c99、c103、c105、c17、c7、c15、c16、c18，电阻r25、r56、r67、r69、r59、r61、r62、r63、r65、r66、r15、r17；所述电能计量芯片q29和q34为内部集成了6路二阶sigma
‑
deltaadc、参考电压电路以功率、能量、有效值、功率因数及频率测量的数字信号处理电路，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率参数；所述光耦合器u7、u1、u4、u6、u5具有温度、电流和电压补偿功能以及高的输入输出隔离。
7.进一步地，所述主控单元包括处理器u37，磁珠b3，晶振y4和y5，极性电容c140，电容c130、c131、c132、c133、c134、c135、c136、c137、c138、c139、c55、c53、c45，电阻r76、r57、r71、r70、r100、r99、r58；所述磁珠b3用于抑制电源线上的高频噪声和尖峰干扰以及吸收静电脉冲；
8.所述处理器u37的引脚6分别连接所述极性电容c140的负极和所述磁珠b3的一端，所述磁珠b3的另一端连接电源3.3v，所述处理器u37的引脚21、引脚11、引脚19、引脚22、引脚28、引脚50、引脚75、引脚100相连后连接所述极性电容c140负极、所述电容c130的一端、所述电容c131的一端、所述电容c132的一端、所述电容c133的一端、所述电容c134的一端、所述电容c135的一端、所述电容c136的一端、所述电容c137的一端，所述处理器u37的引脚49连接所述电容c138的一端，所述处理器u37的引脚73连接所述电容c139的一端，所述极性电容c140正极、所述电容c130的另一端、所述电容c131的另一端、所述电容c132的另一端、
所述电容c133的另一端、所述电容c134的另一端、所述电容c135的另一端、所述电容c136的另一端、所述电容c137的另一端、所述电容c138的另一端、所述电容c139的另一端相连后接地，所述处理器u37的引脚8分别连接所述晶振y5的一端和所述电容c55的一端，所述电容c55的另一端接地，所述处理器u37的引脚9分别连接所述晶振y5的另一端和所述电容c53的一端，所述电容c53的另一端接地，所述处理器u37的引脚12分别连接所述晶振y4的引脚1和所述电容c45的一端，所述电容c45的另一端接地，所述晶振y4的引脚2和引脚4分别接地，所述处理器u37的引脚13分别连接所述晶振y4的引脚3和所述电容c52的一端，所述电容c52的另一端接地，所述处理器u37的引脚65连接所述电阻r57的一端，所述电阻r57的另一端连接端子blue，所述处理器u37的引脚37连接所述电阻r71的一端，所述电阻r71的另一端接地，所述处理器u37的引脚94连接所述电阻r70的一端，所述电阻r70的另一端接地，所述处理器u37的引脚69连接所述电阻r100的一端，所述电阻r100的另一端连接端子uart0_tx，所述端子uart0_tx用于向串行接口发送数据，所述处理器u37的引脚68连接所述电阻r99的一端，所述电阻r99的另一端连接端子uart0_rx，所述端子uart0_rx用于从串行接口接收数据，所述处理器u37的引脚64连接所述电阻r58的一端，所述电阻r58的另一端连接网络r；
9.所述处理器u37的引脚79为数据输出脚spi3_miso，所述处理器u37的引脚79为数据输入脚spi3_mosi，所述处理器u37的引脚78为同步串行时钟脚spi3_sck，所述处理器u37的引脚86为片选信号脚spi3_cs1，所述处理器u37的引脚87为片选信号脚spi3_cs2。
10.进一步地，所述电能计量芯片q29的引脚3分别连接所述电容c93的一端和所述电容c94的一端，所述电能计量芯片q29的引脚6与所述电容c93的另一端和所述电容c94的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚9和引脚13相连后接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚10和引脚16相连后分别连接所述电容c91的一端和所述电容c92的一端，所述电容c92的一端还连接3.3v，所述电容c91的另一端和所述电容c92的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚23、引脚22以及引脚19相连后接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚20和引脚21分别接端子，所述电能计量芯片q29的引脚24分别连接所述电容c95的一端和所述电容c96的一端，所述电容c96的一端还连接3.3v，所述电容c95的另一端和所述电容c96的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚32分别连接所述电阻r25的一端和所述电容c88的一端，所述电阻r25的另一端接3.3v，所述电容c88的另一端接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚31分别连接所述晶振y1的一端和所述电容c90的一端，所述电能计量芯片q29的引脚30分别连接所述晶振y1的另一端和所述电容c89的一端，所述电容c89的另一端和所述电容c90的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚29分别连接所述电容c64的一端和所述电容c65的一端，所述电容c64的另一端和所述电容c65的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q29的引脚25分别连接所述电阻r69的一端和所述光耦合器u7的引脚6，所述电能计量芯片q29的引脚26分别连接所述电阻r66的一端和所述光耦合器u6的引脚6，所述电能计量芯片q29的引脚27分别连接所述电阻r63的一端和所述光耦合器u4的引脚6，所述电能计量芯片q29的引脚28连接所述电阻r59的一端，所述电能计量芯片q29的引脚1连接端子v1p，所述电能计量芯片q29的引脚2连接端子v1n，所述电能计量芯片q29的引脚4连接端子v2p，所述电能计量芯片q29的引脚5连接端子v2n，所述电能计量芯片q29的引脚7连接端子v3p，所述电能计量芯片q29的引脚8连接端子v3n，所述电能计量芯片q29的引脚11连接端子v4p，所述电能计量芯片q29的引脚12连接端
子v4n，所述电能计量芯片q29的引脚14连接端子v5p，所述电能计量芯片q29的引脚15连接端子v5n，所述电能计量芯片q29的引脚17连接端子v6p，所述电能计量芯片q29的引脚18连接端子v6n。
11.进一步地，所述电能计量芯片q34的引脚3分别连接所述电容c101的一端和所述电容c102的一端，所述电能计量芯片q34的引脚6与所述电容c101的另一端和所述电容c102的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚9和引脚13相连后接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚10和引脚16相连后分别连接所述电容c98的一端和所述电容c99的一端，所述电容c99的一端还连接3.3v，所述电容c98的另一端和所述电容c99的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚23、引脚22以及引脚19相连后接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚20和引脚21分别接端子，所述电能计量芯片q34的引脚24分别连接所述电容c103的一端和所述电容c105的一端，所述电容c105的一端还连接3.3v，所述电容c103的另一端和所述电容c105的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚32分别连接所述电阻r56的一端和所述电容c84的一端，所述电阻r56的另一端接3.3v，所述电容c84的另一端接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚31分别连接所述晶振y2的一端和所述电容c97的一端，所述电能计量芯片q34的引脚30分别连接所述晶振y2的另一端和所述电容c85的一端，所述电容c85的另一端和所述电容c97的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚29分别连接所述电容c81的一端和所述电容c83的一端，所述电容c81的另一端和所述电容c83的另一端相连后接模拟地，所述电能计量芯片q34的引脚25分别连接所述电阻r69的一端和所述光耦合器u7的引脚6，所述电能计量芯片q34的引脚26分别连接所述电阻r66的一端和所述光耦合器u6的引脚6，所述电能计量芯片q34的引脚27分别连接所述电阻r63的一端和所述光耦合器u4的引脚6，所述电能计量芯片q34的引脚28连接所述电阻r59的一端，所述电能计量芯片q34的引脚1连接端子v7p，所述电能计量芯片q34的引脚2连接端子v7n，所述电能计量芯片q34的引脚4连接端子v8p，所述电能计量芯片q34的引脚5连接端子v8n，所述电能计量芯片q34的引脚7连接端子v9p，所述电能计量芯片q34的引脚8连接端子v9n，所述电能计量芯片q34的引脚11连接端子v10p，所述电能计量芯片q34的引脚12连接端子v10n，所述电能计量芯片q34的引脚14连接端子v11p，所述电能计量芯片q34的引脚15连接端子v11n，所述电能计量芯片q34的引脚17连接端子v12p，所述电能计量芯片q34的引脚18连接端子v12n。
12.进一步地，所述光耦合器u7的引脚2连接电源3.3v，所述光耦合器u7的引脚3连接所述电阻r67的一端，所述电阻r67的另一端连接所述spi3_cs1，所述光耦合器u7的引脚5接模拟地，所述光耦合器u7的引脚8分别连接所述电容c17的一端和所述电阻r69的另一端，所述电阻r69的另一端还连接3.3v，所述电容c17的另一端接模拟地；所述电阻r59的另一端连接所述光耦合器u1的引脚3，所述光耦合器u1的引脚2接3.3v，所述光耦合器u1的引脚5接地，所述光耦合器u1的引脚6分别连接所述spi3_miso和所述电阻r61的一端，所述光耦合器u1的引脚8分别连接所述电容c7的一端和所述电阻r61的另一端，所述电阻r61的另一端还连接电源3.3v；所述光耦合器u4的引脚2连接电源3.3v，所述光耦合器u4的引脚3连接所述电阻r62的一端，所述电阻r62的另一端连接所述spi3_mosi，所述光耦合器u4的引脚8分别连接所述电容c15的一端和所述电阻r63的另一端，所述电容c15的另一端接模拟地，所述电阻r63的另一端还接3.3v，所述光耦合器u4的引脚5接模拟地；所述光耦合器u6的引脚2连接
电源3.3v，所述光耦合器u6的引脚3连接所述电阻r65的一端，所述电阻r65的另一端连接所述spi3_sck，所述光耦合器u6的引脚8分别连接所述电容c16的一端和所述电阻r66的另一端，所述电容c16的另一端接模拟地，所述电阻r66的另一端还接3.3v，所述光耦合器u6的引脚5接模拟地；所述光耦合器u5的引脚2连接电源3.3v，所述光耦合器u5的引脚3连接所述电阻r15的一端，所述电阻r15的另一端连接所述spi3_cs2，所述光耦合器u5的引脚8分别连接所述电容c18的一端和所述电阻r17的另一端，所述电容c18的另一端接模拟地，所述电阻r17的另一端还接3.3v，所述光耦合器u5的引脚5接模拟地。
13.与现有技术相比，本实用新型提供的一种电能检测电路，用于电动自行车的充电电源的电能检测，包括电性相连的主控单元和电能检测单元；所述电能检测单元用于将检测的充电电源的电气参数传送至所述主控单元处理，从而为电动自行车的智能充电管理提供了保证。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型实施例提供的一种电能检测电路的主控单元电路原理图。
16.图2是本实用新型实施例提供的一种电能检测电路的电能检测单元电路原理图。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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。
19.以下结合附图与具体实施例，对本实用新型的技术方案做详细的说明。
20.如图1至图2所示，为本实用新型提供的较佳实施例。
21.本实施例提供的一种电能检测电路，用于电动自行车的充电电源的电能检测，包括电性相连的主控单元和电能检测单元；电能检测单元用于将检测的充电电源的电气参数传送至主控单元处理；
22.电能检测单元包括电能计量芯片q29和q34，光耦合器u7、u1、u4、u6、u5，晶振y1和y2，电容c64、c65、c88、c89、c90、c93、c94、c91、c92、c95、c96、c81、c83、c84、c85、c97、c101、c102、c98、c99、c103、c105、c17、c7、c15、c16、c18，电阻r25、r56、r67、r69、r59、r61、r62、r63、r65、r66、r15、r17；电能计量芯片q29和q34为内部集成了6路二阶sigma
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deltaadc、参
考电压电路以功率、能量、有效值、功率因数及频率测量的数字信号处理电路，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率参数；光耦合器u7、u1、u4、u6、u5具有温度、电流和电压补偿功能以及高的输入输出隔离。
23.上述技术方案提供的一种电能检测电路，用于电动自行车的充电电源的电能检测，包括电性相连的主控单元和电能检测单元；电能检测单元用于将检测的充电电源的电气参数传送至主控单元处理，从而为电动自行车的智能充电管理提供了保证。
24.作为本实用新型的一种实施方式，参照图1，主控单元包括处理器u37，磁珠b3，晶振y4和y5，极性电容c140，电容c130、c131、c132、c133、c134、c135、c136、c137、c138、c139、c55、c53、c45，电阻r76、r57、r71、r70、r100、r99、r58；磁珠b3用于抑制电源线上的高频噪声和尖峰干扰以及吸收静电脉冲；
25.处理器u37的引脚6分别连接极性电容c140的负极和磁珠b3的一端，磁珠b3的另一端连接电源3.3v，处理器u37的引脚21、引脚11、引脚19、引脚22、引脚28、引脚50、引脚75、引脚100相连后连接极性电容c140负极、电容c130的一端、电容c131的一端、电容c132的一端、电容c133的一端、电容c134的一端、电容c135的一端、电容c136的一端、电容c137的一端，处理器u37的引脚49连接电容c138的一端，处理器u37的引脚73连接电容c139的一端，极性电容c140正极、电容c130的另一端、电容c131的另一端、电容c132的另一端、电容c133的另一端、电容c134的另一端、电容c135的另一端、电容c136的另一端、电容c137的另一端、电容c138的另一端、电容c139的另一端相连后接地，处理器u37的引脚8分别连接晶振y5的一端和电容c55的一端，电容c55的另一端接地，处理器u37的引脚9分别连接晶振y5的另一端和电容c53的一端，电容c53的另一端接地，处理器u37的引脚12分别连接晶振y4的引脚1和电容c45的一端，电容c45的另一端接地，晶振y4的引脚2和引脚4分别接地，处理器u37的引脚13分别连接晶振y4的引脚3和电容c52的一端，电容c52的另一端接地，处理器u37的引脚65连接电阻r57的一端，电阻r57的另一端连接端子blue，处理器u37的引脚37连接电阻r71的一端，电阻r71的另一端接地，处理器u37的引脚94连接电阻r70的一端，电阻r70的另一端接地，处理器u37的引脚69连接电阻r100的一端，电阻r100的另一端连接端子uart0_tx，端子uart0_tx用于向串行接口发送数据，处理器u37的引脚68连接电阻r99的一端，电阻r99的另一端连接端子uart0_rx，端子uart0_rx用于从串行接口接收数据，处理器u37的引脚64连接电阻r58的一端，电阻r58的另一端连接网络r；
26.处理器u37的引脚79为数据输出脚spi3_miso，处理器u37的引脚79为数据输入脚spi3_mosi，处理器u37的引脚78为同步串行时钟脚spi3_sck，处理器u37的引脚86为片选信号脚spi3_cs1，处理器u37的引脚87为片选信号脚spi3_cs2。
27.优选地，处理器u37的型号为stm32f207vet6。
28.作为本实用新型的一种实施方式，参照图2，电能计量芯片q29的引脚3分别连接电容c93的一端和电容c94的一端，电能计量芯片q29的引脚6与电容c93的另一端和电容c94的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q29的引脚9和引脚13相连后接模拟地，电能计量芯片q29的引脚10和引脚16相连后分别连接电容c91的一端和电容c92的一端，电容c92的一端还连接3.3v，电容c91的另一端和电容c92的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q29的引脚23、引脚22以及引脚19相连后接模拟地，电能计量芯片q29的引脚20和引脚21分别接端
子，电能计量芯片q29的引脚24分别连接电容c95的一端和电容c96的一端，电容c96的一端还连接3.3v，电容c95的另一端和电容c96的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q29的引脚32分别连接电阻r25的一端和电容c88的一端，电阻r25的另一端接3.3v，电容c88的另一端接模拟地，电能计量芯片q29的引脚31分别连接晶振y1的一端和电容c90的一端，电能计量芯片q29的引脚30分别连接晶振y1的另一端和电容c89的一端，电容c89的另一端和电容c90的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q29的引脚29分别连接电容c64的一端和电容c65的一端，电容c64的另一端和电容c65的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q29的引脚25分别连接电阻r69的一端和光耦合器u7的引脚6，电能计量芯片q29的引脚26分别连接电阻r66的一端和光耦合器u6的引脚6，电能计量芯片q29的引脚27分别连接电阻r63的一端和光耦合器u4的引脚6，电能计量芯片q29的引脚28连接电阻r59的一端，电能计量芯片q29的引脚1连接端子v1p，电能计量芯片q29的引脚2连接端子v1n，电能计量芯片q29的引脚4连接端子v2p，电能计量芯片q29的引脚5连接端子v2n，电能计量芯片q29的引脚7连接端子v3p，电能计量芯片q29的引脚8连接端子v3n，电能计量芯片q29的引脚11连接端子v4p，电能计量芯片q29的引脚12连接端子v4n，电能计量芯片q29的引脚14连接端子v5p，电能计量芯片q29的引脚15连接端子v5n，电能计量芯片q29的引脚17连接端子v6p，电能计量芯片q29的引脚18连接端子v6n；
29.电能计量芯片q34的引脚3分别连接电容c101的一端和电容c102的一端，电能计量芯片q34的引脚6与电容c101的另一端和电容c102的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q34的引脚9和引脚13相连后接模拟地，电能计量芯片q34的引脚10和引脚16相连后分别连接电容c98的一端和电容c99的一端，电容c99的一端还连接3.3v，电容c98的另一端和电容c99的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q34的引脚23、引脚22以及引脚19相连后接模拟地，电能计量芯片q34的引脚20和引脚21分别接端子，电能计量芯片q34的引脚24分别连接电容c103的一端和电容c105的一端，电容c105的一端还连接3.3v，电容c103的另一端和电容c105的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q34的引脚32分别连接电阻r56的一端和电容c84的一端，电阻r56的另一端接3.3v，电容c84的另一端接模拟地，电能计量芯片q34的引脚31分别连接晶振y2的一端和电容c97的一端，电能计量芯片q34的引脚30分别连接晶振y2的另一端和电容c85的一端，电容c85的另一端和电容c97的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q34的引脚29分别连接电容c81的一端和电容c83的一端，电容c81的另一端和电容c83的另一端相连后接模拟地，电能计量芯片q34的引脚25分别连接电阻r69的一端和光耦合器u7的引脚6，电能计量芯片q34的引脚26分别连接电阻r66的一端和光耦合器u6的引脚6，电能计量芯片q34的引脚27分别连接电阻r63的一端和光耦合器u4的引脚6，电能计量芯片q34的引脚28连接电阻r59的一端，电能计量芯片q34的引脚1连接端子v7p，电能计量芯片q34的引脚2连接端子v7n，电能计量芯片q34的引脚4连接端子v8p，电能计量芯片q34的引脚5连接端子v8n，电能计量芯片q34的引脚7连接端子v9p，电能计量芯片q34的引脚8连接端子v9n，电能计量芯片q34的引脚11连接端子v10p，电能计量芯片q34的引脚12连接端子v10n，电能计量芯片q34的引脚14连接端子v11p，电能计量芯片q34的引脚15连接端子v11n，电能计量芯片q34的引脚17连接端子v12p，电能计量芯片q34的引脚18连接端子v12n；
30.光耦合器u7的引脚2连接电源3.3v，光耦合器u7的引脚3连接电阻r67的一端，电阻r67的另一端连接spi3_cs1，光耦合器u7的引脚5接模拟地，光耦合器u7的引脚8分别连接电
容c17的一端和电阻r69的另一端，电阻r69的另一端还连接3.3v，电容c17的另一端接模拟地；电阻r59的另一端连接光耦合器u1的引脚3，光耦合器u1的引脚2接3.3v，光耦合器u1的引脚5接地，光耦合器u1的引脚6分别连接spi3_miso和电阻r61的一端，光耦合器u1的引脚8分别连接电容c7的一端和电阻r61的另一端，电阻r61的另一端还连接电源3.3v；光耦合器u4的引脚2连接电源3.3v，光耦合器u4的引脚3连接电阻r62的一端，电阻r62的另一端连接spi3_mosi，光耦合器u4的引脚8分别连接电容c15的一端和电阻r63的另一端，电容c15的另一端接模拟地，电阻r63的另一端还接3.3v，光耦合器u4的引脚5接模拟地；光耦合器u6的引脚2连接电源3.3v，光耦合器u6的引脚3连接电阻r65的一端，电阻r65的另一端连接spi3_sck，光耦合器u6的引脚8分别连接电容c16的一端和电阻r66的另一端，电容c16的另一端接模拟地，电阻r66的另一端还接3.3v，光耦合器u6的引脚5接模拟地；光耦合器u5的引脚2连接电源3.3v，光耦合器u5的引脚3连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端连接spi3_cs2，光耦合器u5的引脚8分别连接电容c18的一端和电阻r17的另一端，电容c18的另一端接模拟地，电阻r17的另一端还接3.3v，光耦合器u5的引脚5接模拟地。
31.以上对本实用新型的实施例进行了详细的说明，但本实用新型的创造并不限于本实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下，还可以做出许多同等变型或替换，这些同等变型或替换均包含在本技术的权利要求所限定的保护范围内。