一种电动汽车用车载太阳能充电机的制作方法_2

文档序号:8432998阅读:来源:国知局
02、电容模块、电阻模块以及运算放大器、所述电容模块包括电容C008、C009、C027以及C028,所述电阻模块包括电阻R027、R028、R029以及R030,所述霍尔传感器U002串接在输入滤波模块和升压变换模块之间,所述霍尔传感器U002将采集到的电流值转换为小信号电压值通过Vlout引脚输出,并通过电阻R029连接到运算放大器U006A的正向输入端即第3引脚,所述运算放大器U006A、电容C028、电阻R030、电阻R027、电阻R028以及电容C027组成了一个2阶滤波放大电路,将霍尔传感器U002输出的小电压信号滤波放大后得到输出电路米样信号Ii,并输出给所述微控制器模块和所述TL494控制模块。
[0013]本发明具有的优点和有益效果为:所述电动汽车用车载太阳能充电机设置有所述阳光照度检测模块,及时采样阳光的突变迅速调节太阳能电池输出能力,并根据阳光照度将太阳能电池的输出功率迅速设定到最大功率点附近,然后再用恒定电压法或导纳增量法进行跟踪调节,大大缩短了跟踪时间;所述微控制器模块采用快速回拉法进行调节,在采样到太阳能电池电压突降或突升时迅速采样快速回拉(直接减少或增加一定输出功率)将太阳能电池调节到最大功率点附近,然后再用恒定电压法或导纳增量法进行跟踪调节,提高车辆运行过程中的响应速度;所述电动汽车车载太阳能充电机成本低廉,跟踪响应速度快,输入电压(20-50V)和输出电压(30V-96V)范围宽,很好的适应了太阳能电池在不同光照下电压变化范围宽、电动汽车不同工作状态动力电池电压波动范围大、汽车行驶过程中太阳能能量变化快等特点,适合电动汽车领域的推广和应用。
【附图说明】
[0014]图1为本实施例的电动汽车用车载太阳能充电机的原理框图;
[0015]图2为图1中微控制器模块的电路图;
[0016]图3为图1中TL494控制模块的电路图;
[0017]图4为图1中驱动模块的电路图;
[0018]图5为图1中升压变换模块的电路图;
[0019]图6为图1中输入电流采样模块的电路图。
【具体实施方式】
[0020]下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0021]如图1、图2、图3、图4、图5以及图6所示:本发明实施例的一种电动汽车用车载太阳能充电机,所述电动汽车包括太阳能电池21和车载动力电池22,所述电动汽车用车载太阳能充电机包括:
[0022]充电系统,所述充电系统分别与太阳能电池21和车载动力电池22相连,用于从所述太阳能电池21获取太阳能并对所述车载动力电池22进行充电,所述充电系统包括依次串连的输入保护模块1、输入滤波模块2、升压变换模块3、输出滤波模块4以及输出保护模块5 ;
[0023]控制系统,所述控制系统与所述充电系统相连,用于对所述充电系统在充电过程中的控制,所述控制系统包括微控制器模块12、TL494控制模块11以及驱动模块10,所述TL494控制模块11分别与所述微控制器模块12和所述驱动模块10相连,所述驱动模块10与所述升压变换模块3相连,所述微控制器模块12用于向所述TL494控制模块11发送控制信号,所述TL494控制模块11用于接收所述控制信号并产生PWM控制信号同时将其发送给所述驱动模块10,所述驱动模块10用于接收TL494控制模块11发送的PWM控制信号并将其转换成驱动信号控制所述升压变换模块3进行工作;
[0024]电源模块,所述电源模块包括第一电源模块13和第二电源模块14,所述第一电源模块13分别与所述驱动模块10和所述TL494控制模块11相连,用于对所述驱动模块10和所述TL494控制模块11进行供电,所述第二电源模块14与所述微控制器模块12相连为其进行供电;
[0025]太阳能电池温度检测模块18,所述太阳能电池温度检测模块18分别与所述太阳能电池21和所述微控制器模块12相连,用于采样所述太阳能电池21的温度是否符合为所述车载动力电池22进行充电的条件;
[0026]电压米样模块,所述电压米样模块包括输入电压米样模块6和输出电压米样模块8,所述输入电压采样模块6分别与所述输入滤波模块2的输出端的正、负极以及所述微控制器模块12相连,所述输出电压米样模块8分别与所述输出滤波模块4的输出端的正、负极以及所述微控制器模块12相连,所述输入电压采样模块6用于采样经过所述输入滤波模块2的输入电压,所述输出电压米样模块8用于米样经过所述输出滤波模块4的输出电压;以及
[0027]电流采样模块,所述电流采样模块包括输入电流采样模块7和所述输出电流采样模块9,所述输入电流采样模块7设置在所述输入滤波模块2的输出电路中,用于采样所述输入滤波模块2的输出电流,所述输出电流米样模块9设置在所述输出滤波模块4的输出电路中,用于米样所述输出滤波模块4的输出电流。
[0028]作为上述实施例的优选实施方式,如图2所示,所述微控制器模块包括微控制器、启动选择电阻R045、晶振X1、电容C038、C039以及VDD、VDDA以及GND,微控制器通过AD采样端口 PA2、PA5、PA6以及PBl分别与所述输入电流采样模块、输出电压采样模块、输出电流米样模块以及输入电压米样模块相连,以获取输入电流I1、输出电压Uo、输出电流1以及输入电压Ui,所述微控制器通过DA输出端口 PA4与所述TL494控制模块相连,用于输出控制信号进而控制所述TL494控制模块进行工作
[0029]作为上述实施例的优选实施方式,如图3所示,所述TL494控制模块11分别与所述输入电流采样模块7和所述输出电压采样模块8相连,通过所述微控制器模块12发送的控制信号与所述输入电流采样模块7采样的电流进行比较和PI运算形成电流环路控制,和/或通过将车载电力电池充电电压最大值基准与输出电压采样模块8的采样电压和PI运算形成电压环路控制,根据两种控制的结果输出PWM控制信号给所述驱动模块10。
[0030]作为上述实施例的优选实施方式,如图4所示,所述驱动模块10包括电阻模块、差分放大器模块以及二极管模块,所述电阻模块包括R019、R020、R021、R022、R023、R024、R025以及R026,所述差分放大器模块包括Q004、Q005、Q006以及Q007,所述二极管模块包括D002和D003,所述驱动模块10通过电阻R019和电阻R020分别与所述TL494控制模块11相连,用于接收所述TL494控制模块11发来的PWM+控制信号和PWM-控制信号,所述RO19、R021、Q004、R023、D002、R025以及Q006组成功率放大电路并与所述升压变换模块3相连,将PWM+放大后输出DRV+驱动信号驱动升压变换模块进行工作,所述R020、R022、Q005、R024、D003、R026以及Q007组成功率放大电路并与所述升压变换模块相连,将PWM-放大后输出DRV-驱动信号驱动升压变换模块进行工作。
[0031]作为上述实施例的优选实施方式,如图5所示,所述升压变换模块3包括电阻模块、电感模块、电容模块以及差分放大器模块,所述电阻模块包括电阻R001、R002、R003以及R004,所述电感模块包括电感LOOl和L002,所述电容模块包括电容C005和C005,所述差分放大器模块包括差分放大器QOOl和Q002,所述升压变换模块通过
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