一种新能源汽车锂电池充放电控制电路的制作方法

本实用新型属于电池检测控制领域，尤其是一种新能源汽车锂电池充放电控制电路。

背景技术：

随着燃油汽车的不断增多给我们生活环境带来严重污染，因此新能源汽车以绿色环保出行，节能减排的优势得到广泛发展应用；电池作为汽车动力的来源，不仅决定了对汽车的使用安全以及行驶的里程起到了重要意义，而且也对电池的使用寿命提出较高要求。

锂电池在充电放电过程中难免会发出热量，当温度持续升高时不仅会对电池造成极大的损伤也会对新能源车辆造成自燃，极大威胁驾驶人员的安全，因此需要对锂电池在充放电过程中需要检测控制，目前的检测过程只对锂电池放电而充电过程疏忽造成充电电压质量不稳定。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种新能源汽车锂电池充放电控制电路，解决上述所提到的问题。

技术方案：一种新能源汽车锂电池充放电控制电路，包括电源模块、充电保护模块、温度检测模块、电源管理控制模块，所述电源模块中变压器tr1将接入的交流电进行升压通过可调电阻rv1调节阻值来控制可控硅u1导通电压值，所述充电保护模块中保护芯片u3检测保护电池阻b1充电安全；所述温度检测模块通过检测电池组b1的温度数据反馈给保护芯片u3控制单向可控硅d7的导通或截止；所述电源管理模块中控制芯片u5从电池组b1获得电能通过三极管q2导通使磁性开关sw1得电闭合电压输出。

在进一步的实施例中，所述电源模块包括变压器tr1、电阻r2、电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、可调电阻rv1、可调电阻rv2、二级管d1、二级管d2、二级管d3、二级管d4、二级管d5、双向二级管d6、可控硅u1、可控硅u2、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4，其中所述变压器tr1引脚1接电压vcc；所述变压器tr1引脚2接零线gnd；所述变压器tr1引脚4分别与电阻r2一端、可控硅u1引脚1连接；所述变压器tr1引脚3分别与电阻r1一端、二级管d1负极端、二级管d4正极端连接；所述可调电阻rv1引脚1和引脚3均与电阻r1另一端连接；所述可调电阻rv1引脚2分别与电阻r5一端、电容c1一端连接；所述可控硅u2引脚1与电阻r5另一端连接；所述可控硅u2引脚3与电阻r4一端连接；所述可控硅u2引脚2分别与电容c1另一端、二级管d2负极端、二级管d3正极端、电容c2一端、可控硅u1引脚3连接；所述可控硅u1引脚2与双向二级管d6一端连接，且双向二级管d6另一端与电阻r3一端连接；所述可调电阻rv2引脚1和引脚2均与电阻r2另一端连接；所述可调电阻rv2引脚3分别与电阻r4另一端、电阻r3另一端、电容c2另一端连接；所述二级管d4负极端和二级管d3负极端均与电阻r6一端、电容c3一端连接；所述二级管d1正极端和二级管d2正极端均与电容c3另一端、电容c4一端、二级管d5正极端连接；所述电阻r6另一端分别与电容c4另一端、二级管d5负极端连接。

在进一步的实施例中，所述充电保护模块包括电阻r7、电容c5、充电保护芯片u3、单向可控硅u7、二级管d7、二级管d8、晶体管v1、晶体管v2、电池组b1，其中所述充电保护芯片u3引脚5分别与电阻r7一端、电容c5一端连接；所述充电保护芯片u3引脚6与电容c6一端连接；所述充电保护芯片u3引脚2与单向可控硅u7正极端连接；所述充电保护芯片u3引脚1与单向可控硅u7引脚1连接；所述充电保护芯片u3引脚3与晶体管v2引脚2连接；所述充电保护芯片u3引脚8与晶体管v1引脚2连接；所述充电保护芯片u3引脚4分别与电容c5另一端、电容c6另一端连接；所述晶体管v1引脚1与二级管d7正极端连接；所述晶体管v1引脚3与晶体管v2引脚1连接，且二级管d7负极端与二级管d8正极端连接；所述晶体管v2引脚3分别与二级管d8负极端、单向可控硅u7负极端、电池组b1引脚2连接；所述电池组b1引脚1与电阻r7另一端连接。

在进一步的实施例中，所述温度检测模块包括电容c7、温度传感器u4、电容c8、电容c9、电容c10、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、放大器u6，其中所述温度传感器u4引脚1与电容c7正极端连接；所述温度传感器u4引脚2分别与电容c7负极端、电容c8一端、电容c9一端、电阻r11一端、电容c10一端连接；所述温度传感器u4引脚3分别与电容c8另一端、电阻r8一端连接；所述放大器u6引脚5与电阻r9一端连接，且电阻r9另一端分别与电阻r8另一端、电容c9另一端连接；所述放大器u6引脚6分别与电阻r10另一端、电阻r11一端连接；所述放大器u6引脚7分别与电容c10另一端、电阻r11另一端连接。

在进一步的实施例中，所述电源管理控制模块包括电源控制芯片u5、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、二级管d9、二级管d10、二级管d11、电感l1、三极管q1、电容c11、磁性开关sw1、三极管q2，其中所述电源控制芯片u5引脚2分别与电阻r13一端、三极管q1发射极、电阻r15一端、三极管q2集电极连接；所述电源控制芯片u5引脚15分别与电阻r15另一端、二级管d11负极端、电阻r16一端、电感l1一端、磁性开关sw1引脚1连接；所述电源控制芯片u5引脚14与磁性开关sw1引脚3连接；所述电源控制芯片u5引脚12与电容c11一端连接，且电容c11另一端与电源控制芯片u5引脚13连接；所述二级管d11正极端与电阻r14一端连，且电阻r14另一端与电阻r13另一端连接；所述三极管q1基极与电阻r16另一端连接；所述三极管q1集电极与电阻r17一端连接；所述三极管q2基极与电感l1另一端连接；所述三极管q2发射极与二级管d9正极端连接；所述磁性开关sw1引脚2分别与二级管d9负极端、二级管d10负极端连接；所述电阻r17另一端与二级管d10正极端连接。

在进一步的实施例中，所述温度传感器u4引脚1分别与电容c7正极端、电阻r7一端、电池组b1引脚1、二级管d5负极端、电容c6一端、电阻r6一端连接；所述温度传感器u4引脚2分别与电容c7负极端、电容c8一端、电容c9一端、电阻r11一端、电容c10一端、电容c5一端、充电保护芯片u3引脚4、电容c6、电容c3一端、电容c4一端、二级管d5正极端连接；所述充电保护芯片u3引脚1分别与电容c10一端、电阻r11一端连接；所述电源控制芯片u5引脚4与电池组b1引脚3连接；所述电源控制芯片u5引脚1与电池组b1引脚4连接；所述电源控制芯片u5引脚3与放大器u6引脚8连接；所述电源控制芯片u5引脚5与放大器u6引脚4连接。

在进一步的实施例中，所述二级管d5、所述二级管d11型号为稳压二级管；所述电容c7型号为电解电容；所述三极管q1、所述三极管q1型号为pnp；所述温度传感器u4型号为lm35；所述充电保护芯片u3型号为r5421，所述二级管d10、二级管d9型号为led。

有益效果:本实用新型通过电源模块中电容c3、电阻r6、电容c4、二级管d5组成滤波稳压电路有效降低电压的不稳定影响锂电池的使用；而在充电保护模块中充电保护芯片u3连接引脚连接滤波稳压后的电压，当电压达到稳定值二级管d7、二级管d8导通给电池组b1供电饱和时晶体管v2端口3电压高于集电极线路导通，通过充电保护芯片u3切断电源；温度传感器u4通过对电池组b1进行温度检测通过放大器u6引脚与电池保护芯片u3连接，温度过高时控制单向可控硅u7截止电源给电池供电。同时将检测温度反馈给电源控制芯片u5来控制放电的通断减少电压不良造成设备的损坏。

附图说明

图1是本实用新型的电源模块电路图。

图2是本实用新型的充电保护模块电路图。

图3是本实用新型的温度检测模块电路图。

图4是本实用新型的电源管理控制模块电路图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

一种新能源汽车锂电池充放电控制电路，包括：电源模块，其中电源模块包括变压器tr1、电阻r2、电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、可调电阻rv1、可调电阻rv2、二级管d1、二级管d2、二级管d3、二级管d4、二级管d5、双向二级管d6、可控硅u1、可控硅u2、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4。

充电保护模块，其中充电保护模块包括电阻r7、电容c5、充电保护芯片u3、单向可控硅u7、二级管d7、二级管d8、晶体管v1、晶体管v2、电池组b1。

温度检测模块，其中温度检测模块包括电容c7、温度传感器u4、电容c8、电容c9、电容c10、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、放大器u6。

电源管理控制模块，其中电源管理控制模块包括电源控制芯片u5、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、二级管d9、二级管d10、二级管d11、电感l1、三极管q1、电容c11、磁性开关sw1、三极管q2。

所述电源模块中所述变压器tr1引脚1接电压vcc；所述变压器tr1引脚2接零线gnd；所述变压器tr1引脚4分别与电阻r2一端、可控硅u1引脚1连接；所述变压器tr1引脚3分别与电阻r1一端、二级管d1负极端、二级管d4正极端连接；所述可调电阻rv1引脚1和引脚3均与电阻r1另一端连接；所述可调电阻rv1引脚2分别与电阻r5一端、电容c1一端连接；所述可控硅u2引脚1与电阻r5另一端连接；所述可控硅u2引脚3与电阻r4一端连接；所述可控硅u2引脚2分别与电容c1另一端、二级管d2负极端、二级管d3正极端、电容c2一端、可控硅u1引脚3连接；所述可控硅u1引脚2与双向二级管d6一端连接，且双向二级管d6另一端与电阻r3一端连接；所述可调电阻rv2引脚1和引脚2均与电阻r2另一端连接；所述可调电阻rv2引脚3分别与电阻r4另一端、电阻r3另一端、电容c2另一端连接；所述二级管d4负极端和二级管d3负极端均与电阻r6一端、电容c3一端连接；所述二级管d1正极端和二级管d2正极端均与电容c3另一端、电容c4一端、二级管d5正极端连接；所述电阻r6另一端分别与电容c4另一端、二级管d5负极端连接。

所述充电保护模块中所述充电保护芯片u3引脚5分别与电阻r7一端、电容c5一端连接；所述充电保护芯片u3引脚6与电容c6一端连接；所述充电保护芯片u3引脚2与单向可控硅u7正极端连接；所述充电保护芯片u3引脚1与单向可控硅u7引脚1连接；所述充电保护芯片u3引脚3与晶体管v2引脚2连接；所述充电保护芯片u3引脚8与晶体管v1引脚2连接；所述充电保护芯片u3引脚4分别与电容c5另一端、电容c6另一端连接；所述晶体管v1引脚1与二级管d7正极端连接；所述晶体管v1引脚3与晶体管v2引脚1连接，且二级管d7负极端与二级管d8正极端连接；所述晶体管v2引脚3分别与二级管d8负极端、单向可控硅u7负极端、电池组b1引脚2连接；所述电池组b1引脚1与电阻r7另一端连接。

所述温度检测模块中所述温度传感器u4引脚1与电容c7正极端连接；所述温度传感器u4引脚2分别与电容c7负极端、电容c8一端、电容c9一端、电阻r11一端、电容c10一端连接；所述温度传感器u4引脚3分别与电容c8另一端、电阻r8一端连接；所述放大器u6引脚5与电阻r9一端连接，且电阻r9另一端分别与电阻r8另一端、电容c9另一端连接；所述放大器u6引脚6分别与电阻r10另一端、电阻r11一端连接；所述放大器u6引脚7分别与电容c10另一端、电阻r11另一端连接。

所述电源管理控制模块中所述电源控制芯片u5引脚2分别与电阻r13一端、三极管q1发射极、电阻r15一端、三极管q2集电极连接；所述电源控制芯片u5引脚15分别与电阻r15另一端、二级管d11负极端、电阻r16一端、电感l1一端、磁性开关sw1引脚1连接；所述电源控制芯片u5引脚14与磁性开关sw1引脚3连接；所述电源控制芯片u5引脚12与电容c11一端连接，且电容c11另一端与电源控制芯片u5引脚13连接；所述二级管d11正极端与电阻r14一端连，且电阻r14另一端与电阻r13另一端连接；所述三极管q1基极与电阻r16另一端连接；所述三极管q1集电极与电阻r17一端连接；所述三极管q2基极与电感l1另一端连接；所述三极管q2发射极与二级管d9正极端连接；所述磁性开关sw1引脚2分别与二级管d9负极端、二级管d10负极端连接；所述电阻r17另一端与二级管d10正极端连接。

工作原理：电路接通后通过变压器tr1升压达到充电设备的要求电压。通过可调电阻rv1、可调电阻rv2来控制可控硅u1和可控硅u2电压的导通路径用于控制电压的大小；将升压后的交流电通过二级管d1、二级管d2、二级管d3、二级管d4组成的整流电路将交流电转换成直流电，再通过电阻r6、电容c3、电容c4、二级管d5组成滤波稳压电路使经过的电压波动降低，减少对设备的影响；稳压后的电压经过电容c5、电容c6作为补偿电压值，充电保护芯片u3得电，当电池组b1缺电时晶体管处于截止状态，二级管d7和二级管d8导通给电池组b1充电，电池组b1饱和时晶体管v2导通使晶体管v1截止停止供电；温度传感器u4与电源模块输出端连接得电，检测电池组b1的温度，通过放大器u6将检测的数据分别传输给充电保护芯片u3和电源控制芯片u5，将检测温度大小控制单向可控硅u7通断；电源控制芯片u5从电池组b1获得电力，三极管q1和三极管q2用于控制电流的流动方向通过二级管d10、二级管d9来显示电压的高低范围，三极管q1或三极管q2导通时磁性开关得电开关闭合电压输出；通过充放电控制电路有效保护电池组b1的安全工作环境，提高电池的使用寿命。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。