本发明涉及电路控制器技术领域，特别地，涉及一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器。
背景技术：
为了实现可持续发展战略，减少石油等非可再生资源的使用，减轻使用石油等非可再生资源所造成的环境污染，新能源的研发和普及越来越重要。新能源电车作为新能源的重要产品之一，以其性能好，无污染等特点，使用越来越广泛。新能源电车的核心是动力电池系统，动力电池系统的温度是影响动力电池系统的使用性能的最重要的参数。电池的输出性能直接决定了新能源电车的行驶里程和性能，电池温控系统应运而生，电池温控系统控制器作为温控系统的“大脑”控制温控系统良好运行。现有的电池温控系统控制器结构复杂，输出功能单一，稳定性差，很难系统地对电池系统进行温度采集，处理和控制，严重影响新能源电车的运行。
有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种具有结构简单紧凑、可靠性好、自动化程度高、实用性强的电池温控系统控制器，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器，以解决上述背景技术中提出的现有的电池温控系统控制器结构复杂，输出功能单一，稳定性差，很难系统地对电池系统进行温度采集，处理和控制的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器，包括arm7主控制芯片、2路不同频率can总线电路、pwm输出电路、11路传感器信号采集电路、6路低压继电器信号输出电路、2路高压继电器输出电路、高压电源采集处理比较电路和高低压电源隔离电路，各电路模块相互独立，并由arm7主控制芯片关联运行；2路不同频率can总线电路，包括高压光电隔离器件、can收发器和外围电路；2路不同频率can总线电路的电路构成是2路can总线电路的一端均与arm7芯片相连，另一端均通过高压光电隔离器和电阻连接到can收发器，分别与电池系统和压缩机控制系统相连；所述pwm输出电路包括光电耦合器件、三极管、运算放大器和外围电路，pwm输出电路电路构成是，pwm一端与arm7芯片相连，另一端经电阻与光电耦合器件相连，光电耦合器件依次和运算放大器以及高速运算放大器相连，高速运算放大器连接到三极管，控制水泵运行；11路传感器信号采集电路，包括运算放大器、采样电阻和外围电路；6路低压继电器信号输出电路，包括驱动芯片、继电器和外围电路；2路高压继电器输出电路包括驱动芯片、高压继电器和外围电路；高压电源采集处理比较电路包括光电耦合器件、采样电阻、运算放大器、三极管和外围电路；高低压电源隔离电路包括隔离电源模块和外围电路；
利用arm7芯片的两路can通道，通过软件程序驱动can总线收发电路接收电池管理系统bms发出的can报文信号，软件程序读取报文并分析can报文信号，读出电池及车辆行驶信息；通过电池管理系统bms的相关信息，用软件程序驱动can收发器发送指令，控制电池温控系统开启、关闭、以及工况调节，同时将电池的各种工作状态反馈到can总线网络。
进一步的，各电路中电子元器件均为贴片式电子元器件。
进一步的，所述arm7主控芯片为32位处理器，基于keil4软件平台编译程序。
进一步的，各电路电子元器件通过焊接方式集成在pcb板上。
进一步的，所述运算放大器型号为lm224。
进一步的，所述三极管型号为bcx55。
进一步的，所述隔离电源模块耐高压达1kv。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器，主控芯片采用arm7的32位处理器，基于keil4软件平台编译程序，利用arm7芯片的两路can通道，通过软件程序驱动can总线收发电路接收电池管理系统bms发出的can报文信号，软件程序读取报文并分析can报文信号，电池系统最高温度、最低温度、行车、充电模式等信息。根据电池单体温度等相关信息，用软件程序驱动can收发芯片发送指令，控制电池温控系统例如压缩机等设备开启、关闭、以及工况调节，同时将电池的各种工作状态、故障、水温等状态反馈到can总线网络。控制各个电子元器件，对电池温控系统工作模式进行调节，维持锂电池组平稳可靠运行。该控制器是一种自动化程度高，实用性强的电路控制器。
(2)本发明提供的一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器，采用多路相互独立的电路模块，通过高精度处理器和高度集成的电路结构，控制复杂的机械结构，具有结构简单紧凑、可靠性好、集成度高等优点，能保证温控系统运行良好。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的电路结构框图；
图2是本发明优选实施例的2路不同频率can总线电路连接图；
图3是本发明优选实施例的pwm输出电路连接图；
图4是本发明优选实施例的11路传感器信号采集电路连接图；
图5是本发明优选实施例的6路低压继电器信号输出电路连接图；
图6是本发明优选实施例的2路高压继电器输出电路连接图；
图7是本发明优选实施例的高压电源采集处理比较电路连接图；
图8是本发明优选实施例的高低压电源隔离电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器，包括arm7主控制芯片、2路不同频率can总线电路、pwm输出电路、11路传感器信号采集电路、6路低压继电器信号输出电路、2路高压继电器输出电路、高压电源采集处理比较电路和高低压电源隔离电路，各电路模块相互独立，并由arm7主控制芯片关联运行。如图2所示，2路不同频率can总线电路，包括高压隔离器件、can收发器和外围电路，主要用于精确控制压缩机转速以及和主系统进行通讯等功能。具体的电路构成是：第一路can总线电路的can1-rx一端与arm7芯片相连，另一端通过上拉电阻r101与型号为hcpl0452的高压光电隔离器u22相连，u22通过r102与型号为pca82c250的收发器u23的引脚4相连；第一路can总线电路的can1-tx一端与arm7芯片相连，另一端通过电阻r103与型号为hcpl0452的高压光电隔离器u24相连，u24通过上拉电阻r105与型号为pca82c250的收发器u23的引脚1相连；收发器u23与电池系统进行通讯，传输数据。
第二路can总线电路的can2-rx一端与arm7芯片相连，另一端通过上拉电阻r106与型号为hcpl0452的高压光电隔离器u25相连，u25通过r107与型号为pca82c250的收发器u26的引脚4相连；第二路can总线电路的can2-tx一端与arm7芯片相连，另一端通过电阻r108与型号为hcpl0452的高压光电隔离器u27相连，u27通过上拉电阻r110与型号为pca82c250的收发器u26的引脚1相连；收发器u26与压缩机控制系统进行通讯，传输数据。
如图3所示，所述pwm输出电路包括三极管、电阻电容外围电路，用于驱动水泵及加热设备等。具体的电路构成是：pwm1与arm7芯片相连接，产生的控制信号经电阻r94电阻送到光电耦合器件u16，隔离后的信号经上拉电阻r93后送到型号为74hc14d的运算放大器u15c，处理后的信号经电阻r95送到型号为lm358的高速运算放大器u19b，u19b通过r100将信号传送到型号为lm358的高速运算放大器u19a，u19a分别通过电阻r99、r96和r97将处理后的信号传送到型号为bcx55的三极管q3，控制水泵，进行转速调节。24v直流电源经开关二极管d14和电阻r9，电容c29后送到电源模块u14转换成5v直流电源，为该电路模块提供电源，并带有led指示灯，对输出的电源进行监测。如图4所示，11路传感器信号采集电路，包括运算放大器lm224、采样电阻及外围电路，用于采集系统温度计电压等信号参数。如图5所示，6路低压继电器信号输出电路，包括驱动芯片、继电器和外围电路，主要用于对外输出控制电压信号。如图6所示，2路高压继电器输出电路包括驱动芯片、高压继电器和外围电路，用于驱动风扇灯大功率用电器。如图7所示，高压电源采集处理比较电路包括光电耦合器件，采样电阻，运算放大器，三极管和外围电路，主要用于监控电源电压等参数。如图8所示，高低压电源隔离电路包括隔离电源模块和外围电路，所述隔离电源模块耐高压达1kv，用于防止瞬间冲击造成主控制器烧毁。优选的，各个电子元器件均采用贴片式电子元器件，不仅功耗低，而且体积小，可靠性高。通过焊接设备，把电子元器件集成在pcb板上，保证功能的完整性。
主控芯片为arm7的32位处理器，基于keil4软件平台编译程序，利用arm7芯片的两路can通道，通过软件程序驱动can总线收发电路接收电池管理系统bms发出的can报文信号，软件程序读取报文并分析can报文信号，电池系统最高温度、最低温度、行车、充电模式等信息。根据电池单体温度等相关信息，用软件程序驱动can收发器发送指令，控制电池温控系统例如压缩机等设备开启、关闭、以及工况调节，同时将电池的各种工作状态、故障、水温等状态反馈到can总线网络。控制各个电子元器件如高速运算放大电路、功率三极管、开关二极管、继电器、高压隔离器件及采样电阻工作，对电池温控系统工作模式进行调节。具体工作模式详见表1。
表1工作模式
本发明提供的一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器，主要由arm7主控制芯片来关联运行，具有以下功能：(1)能通过can总线收发芯片与电池管理系统bms进行can总线通信；(2)能通过can总线收发芯片与压缩机控制器进行通讯，控制压缩机转速；(3)能通过由三极管bcx55和2412组成的(0～24)v脉宽调制电路(即pwm)控制ptc加热器的功率；(4)能通过pwm控制水泵转速；(5)能采集多路(4～20)ma传感器信号，传送信息到处理器；(6)能控制多路24v信号继电器和一路24v大电流继电器的信号输出；(7)能监控电源电压等参数；(8)能通过高压电源采集比较电路中的光电耦合器件进行隔离，防止瞬间冲击造成主控制器烧毁。
本发明提供的一种基于arm7芯片的电池温控系统控制器，采用多路相互独立的电路模块，通过高精度处理器和高度集成的电路结构，控制复杂的机械结构，具有结构简单紧凑、可靠性好、集成度高、自动化程度高、实用性强等优点，能保证温控系统运行良好，维持锂电池组平稳可靠运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。