一种BMS双辅源供电系统的制作方法

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种直流充电机bms双辅源供电系统。

背景技术：

当前新能源汽车电池管理系统bms需要外部电源供电，通常使用充电桩中的低压输出辅助电源为其供电，而低压输出辅助电源提供的电压分为12v和24v两种，为提高充电桩的适用性，低压输出辅助电源一般兼容都12v和24v两种充电电压，但由于没有实现电压输出互斥，则可能因为电压不匹配而损坏bms电池管理设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种输出互斥的bms双辅源供电系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种bms双辅源供电系统，包括stm32单片机、第一外部电源、第二外部电源、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第一继电器和第二继电器；

所述第一三极管的基极接单片机的pc7引脚，发射极接地，所述第一三极管的集电极与第二二极管的基极相连，所述第二三极管的发射极接第一外部电源，第二三极管的集电极通过第一继电器与第三三极管的集电极相连，所述第三三极管的基极通过第一电阻与第四三极管的集电极相连，所述第三三极管的发射极接地，第四三极管的集电极接第二外部电源，所述第四三极管的基极接单片机的pc6引脚，发射极接地，所述第二输入信号接第五三极管的基极，所述第五三极管的发射极接地，所述第五三极管的集电极通过第二继电器与第一三级的集电极相连，所述第一继电器的触点与所述第二继电器的触点串联；

还包括12v电源、24v电源和bms输出端子，所述第一继电器的触点的一端与所述第二继电器的触点的一端串联，第一继电器的触点的另一端通过24v电源接地，所述第二继电器的触点的另一端通过所述12v电源接地；所述bms输出端子连接在所述第一继电器的触点与所述第二继电器的触点的连接处。

本发明的有益效果在于：stm32单片机对第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管进行导通或者关断，进而驱动第一继电器或者第二继电器接通不同电压源，输出不同的电压供充电使用，系统始终只输出一个电压值，实现电压输出互斥，有效保护bms电池管理设备，提高充电安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一的bms双辅源供电系统电力图；

图2为本发明实施例一的bms双辅源供电系统检测回路电路图；

图3为本发明实施例一的bms双辅源供电系统检测回路的放大器接地电路图1；

图4为本发明实施例一的bms双辅源供电系统检测回路的放大器接地电路图2。

标号说明：

t1、第一三极管；t2、第二三极管；t3、第三三极管；t4、第四三极管；t5、第五三极管；rl1、第一继电器；rl2、第二继电器；rl3、第三继电器；rl4、第四继电器；p、bms输出端子；

c1、第一电容；c2、第二电容；c3、第三电容；c4、第四电容；c5、第五电容；c6、第六电容；c7、第七电容；c8、第八电容；c9、第九电容；c10、第十电容；c11、第十一电容；

r1、第一电阻；r2、第二电阻；r3、第三电阻；r4、第四电阻；r5、第五电阻；r6、第六电阻；r7、第七电阻；r8、第八电阻；r9、第九电阻；r10、第十电阻；r11、第十一电阻；r12、第十二电阻；r13、第十三电阻；r14、第十四电阻；r15、第十五电阻；r16、第十六电阻；r17、第十七电阻；r18、第十八电阻；r19、第十九电阻；r20、第二十电阻。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：stm32单片机对第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管进行导通或者关断，进而驱动第一继电器或者第二继电器接通不同电压源。

请参照图1至图4，一种bms双辅源供电系统，包括stm32单片机、第一外部电源、第二外部电源、第一电阻r1、第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3、第四三极管t4、第五三极管t5、第一继电器rl1和第二继电器rl2；

所述第一三极管t1的基极接单片机的pc7引脚，发射极接地，所述第一三极管t1的集电极与第二二极管t2的基极相连，所述第二三极管t2的发射极接第一外部电源，第二三极管t2的集电极通过第一继电器rl1与第三三极管t3的集电极相连，所述第三三极管t3的基极通过第一电阻r1与第四三极管t4的集电极相连，所述第三三极管t3的发射极接地，第四三极管t4的集电极接第二外部电源，所述第四三极管t4的基极接单片机的pc6引脚，发射极接地，所述第二输入信号接第五三极管t5的基极，所述第五三极管t5的发射极接地，所述第五三极管t5的集电极通过第二继电器rl2与第一三级管t1的集电极相连，所述第一继电器rl1的触点与所述第二继电器rl2的触点串联；

还包括12v电源、24v电源和bms输出端子p，所述第一继电器rl1的触点的一端与所述第二继电器rl2的触点的一端串联，第一继电器rl1的触点的另一端通过24v电源接地，所述第二继电器rl2的触点的另一端通过所述12v电源接地；所述bms输出端子p连接在所述第一继电器rl1的触点与所述第二继电器rl2的触点的连接处。

本发明的工作原理简述如下：单片机的pc7引脚和单片机的pc6引脚同时输出高电平时，第一三极管、第二三极管、第四三极管和第五三极管导通，第三三极管关断，第二继电器吸合，接通12v电压至bms输出端子p处，此时bms系统输出电压为12v；单片机的pc7引脚输出高电平，单片机的pc6引脚输出低电平时，第一三极管、第二三极管和第三三极管导通，第四三极管和第五三极管关断，第一继电器吸合，接通24v电压至bms输出端子p处，此时bms系统输出电压为24v；当单片机的pc7引脚输出低电平时，所有三极管关断，bms没有电压输出。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：stm32单片机对第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管进行导通或者关断，进而驱动第一继电器或者第二继电器接通不同电压源，输出不同的电压供充电使用，系统始终只输出一个电压值，实现电压输出互斥，有效保护bms电池管理设备，提高充电安全性。

进一步的，还包括第一二极管d1和第二二极管d2，所述第一二极管d1与所述第一继电器rl1并联，所述第二二极管d2与所述第二继电器rl2并联。

由上述描述可知，第一二极管和第二二极管作为泄放二极管，用于消耗关断瞬间第一继电器和第二继电器中的电能。

进一步的，还包括第三二极管d3、第四二极管d4、第三继电器rl3和第四继电器rl4，所述第三继电器t3和第三二极管d3分别与所述第一继电器rl1并联，所述第四继电器rl4和第四二极管d4分别与所述第二继电器rl2并联。

由上述描述可知，第三继电器和第四继电器与第一继电器和第二继电器同时工作，提高电压输出电路的稳定性。

进一步的，所述第一外部电源为+12v，第二外部电源为+5v，所述第一三极管t1、第三三极管t3、第四三级管t4和第五三极管t5分别为npn管，所述第二三极管t2为pnp管。

进一步的，还包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4；

所述第二电阻r2连接在第一信号输入端与第一三极管t1基极之间，所述第三电阻r3一端与第一三极管t1基极相连，第三电阻r3的另一端与第一三极管t1的发射极相连，所述第一电容c1与第三电阻r3并联；所述第四电阻r4连接在第一三极管t1集电极与第二三极管t2基极之间，所述第五电阻r5与所述第四电阻r4并联；所述第六电阻r6一端与第三三极管t3基极相连，第六电阻r6的另一端与第三三极管t3的发射极相连，所述第二电容c2与第六电阻r6并联；第七电阻r7连接在第二外部电源与第四三极管集t4电极之间；所述第八电阻r8一端与所述第四三极管t4基极相连，第八电阻r8的另一端与第四三极管t4发射极相连，所述第三电容c3与第八电阻r8并联，所述第九电阻r9连接在第二信号输入端与第四三极管t4基极之间；所述第十电阻r10一端与第五三极管t5基极相连，第十电阻r10的另一端与第五三极管t5发射极相连，所述第四电容c4与第十电阻r10并联，所述第十一电阻r11连接在第五电阻r5基极与第二信号输入端之间。

进一步的，还包括检测回路，所述检测回路包括运算放大器、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16，所述第十二电阻r12一端通过第十三电阻r13与bms输出端相连，第十二电阻r12的另一端与运算放大器的第五引脚相连，第十四电阻r14一端通过第十五电阻r15接地，第十四电阻r14的另一端与运算放大器的第六引脚相连，所述第十六电阻r16连接在运算放大器的第七引脚与单片机的输入端之间。

进一步的，所述检测回路还包括第十七电阻r17、第十八电阻r18、第五电容c5、第六电容c6和第七电容c7，所述运算放大器的第五引脚通过第十七电阻r17接地，所述第五电容c5与所述地十七电阻r17并联，所述第六电容c6一端与运算放大器的第五引脚相连，第六电容c6的另一端与运算放大器的第六引脚相连；所述第十八电阻r18一端与运算放大器的第六引脚相连，第十八电阻r18的另一端与运算放大器的第七引脚相连，所述第七电容c7与第十八电阻r18并联。

进一步的，所述检测回路还包括第八电容c8，所述第八电容c8一端与单片机的pc4引脚相连，第八电容c8的另一端接地。

由上述描述可知，第十二电阻、十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第五电容、第六电容、第七电容和第八电容构成的差分放大电路，可抑制共模干扰。

进一步的，所述检测回路还包括第十九电阻r19、第二十电阻r20和第九电容c10，所述运算放大器第三引脚通过第十九电阻r19接地，运算放大器第二引脚通过第二十电阻r20接地，所述运算放大器第八引脚接第二外部电源，所述运算放大器第四引脚接地；所述第九电容c9一端与运算放大器第八引脚相连，第九电容c9的另一端与运算放大器第四引脚。

进一步的，还包括晶振电路，所述晶振电路包括晶体振荡器、第十电容c10和第十一电容c11，所述晶体振荡器连接在所述单片机的pc14引脚和pc15引脚之间，所述晶体振荡器的一端通过第十电容c10接地，晶体振荡器的另一端通过第十一电容c11接地。

由上述描述可知，晶振产生的时钟频率为stm32单片机的指令提供依据。

实施例一

请参照图1至图4，本发明的实施例一为：一种bms双辅源供电系统，包括stm32单片机、第一外部电源、第二外部电源、第一电阻、第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3、第四三极管t4、第五三极管t5、第一继电器rl1和第二继电器rl2；

所述第一三极管t1的基极接单片机的pc7引脚，发射极接地，所述第一三极管t1的集电极与第二三极管t2的基极相连，所述第二三极管t2的发射极接第一外部电源，第二三极管t2的集电极通过第一继电器rl1与第三三极管t3的集电极相连，所述第三三极管t3的基极通过第一电阻r1与第四三极管t4的集电极相连，所述第三三极管t3的发射极接地，第四三极管t4的集电极接第二外部电源，所述第四三极管t4的基极接单片机的pc6引脚，发射极接地，所述第二输入信号接第五三极管t5的基极，所述第五三极管t5的发射极接地，所述第五三极管t5的集电极通过第二继电器rl2与第三级管t1的集电极相连，所述第一继电器rl1的触点与所述第二继电器rl2的触点串联；

还包括12v电源、24v电源和bms输出端子p，所述第一继电器rl1的触点的一端与所述第二继电器rl2的触点的一端串联，第一继电器rl1的触点的另一端通过24v电源接地，所述第二继电器rl2的触点的另一端通过所述12v电源接地；所述bms输出端子p连接在所述第一继电器rl1的触点与所述第二继电器rl2的触点的连接处。所述stm32单片机的型号为stm32f207zet6，所述第一继电器和第二继电器的型号都为hf32f-g/012hst。

优选的，还包括第一二极管d1和第二二极管d2，所述第一二极管d1与所述第一继电器rl1并联，所述第二二极管d2与所述第二继电器rl2并联。

可选的，还包括第三二极管d2、第四二极管d1、第三继电器rl3和第四继电器rl1，所述第三继电器rl3和第三二极管d3分别与所述第一继电器rl1并联，所述第四继电器rl4和第四二极管d2分别与所述第二继电器rl2并联，所述第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管和第四二极管的型号都为rb160m-60。

在本实施例中，所述第一外部电源为+12v，第二外部电源为+5v，其中，所述第一三极管t1、第三三极管t3、第四三级管和第五三极管分别为npn管，所述第二三极管t2为pnp管，在本实施例中，所述第一三极管t1和第四三极管t4的型号都是lmbt3904lt1g，所述第三三极管t3和第五三极管的型号都是fmmt618，所述第二三极管t2的型号为lmbt2907alt1g。

还包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4；

所述第二电阻r2连接在第一信号输入端与第一三极管t1基极之间，所述第三电阻r3一端与第一三极管t1基极相连，第三电阻r3的另一端与第一三极管t1的发射极相连，所述第一电容c1与第三电阻r3并联；所述第四电阻r1连接在第一三极管t1集电极与第二三极管t2基极之间，所述第五电阻r5与所述第四电阻r4并联；所述第六电阻r6一端与第三三极管t3基极相连，第六电阻r6的另一端与第三三极管t3的发射极相连，所述第二电容c2与第六电阻r6并联；第七电阻r7连接在第二外部电源与第四三极管t4集电极之间；所述第八电阻r8一端与所述第四三极管r4基极相连，第八电阻r8的另一端与第四三极管t4发射极相连，所述第三电容c3与第八电阻r8并联，所述第九电阻r9连接在第二信号输入端与第四三极管t4基极之间；所述第十电阻r10一端与第五三极管t5基极相连，第十电阻r10的另一端与第五三极管t5发射极相连，所述第四电容c4与第十电阻r10并联，所述第十一电阻r11连接在第五电阻r5基极与第二信号输入端之间。

详细的，还包括检测回路，所述检测回路包括型号为opa2348的运算放大器、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16，所述第十二电阻r12一端通过第十三电阻r13与bms输出端相连，第十二电阻r12的另一端与运算放大器的第五引脚相连，第十四电阻r14一端通过第十五电阻r15接地，第十四电阻r14的另一端与运算放大器的第六引脚相连，所述第十六电阻r16连接在运算放大器的第七引脚与单片机的输入端之间。

具体的，所述检测回路还包括第十七电阻r17、第十八电阻r18、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7和第八电容c8，所述运算放大器的第五引脚通过地十七电阻r17接地，所述第五电容c5与所述第十七电阻r17并联，所述第六电容c6一端与运算放大器的第五引脚相连，第六电容c6的另一端与运算放大器的第六引脚相连；所述第十八电阻c18一端与运算放大器的第六引脚相连，第十八电阻r18的另一端与运算放大器的第七引脚相连，所述第七电容c7与第十八电阻r18并联，所述第八电容c8一端与单片机的pc4引脚相连，第八电容c8另一端接地。

在本实施例中，所述检测回路还包括第十九电阻r19、第二十电阻r20和第九电容c9，所述运算放大器第三引脚通过第十九电阻r19接地，运算放大器第二引脚通过第二十电阻r20接地，所述运算放大器第八引脚接第二外部电源，所述运算放大器第四引脚接地；所述第九电容c9一端与运算放大器第八引脚相连，第九电容c9的另一端与运算放大器第四引脚。

进一步的，还包括晶振电路，所述晶振电路包括晶体振荡器、第十电容c10和第十一电容c11，所述晶体振荡器连接在所述单片机的pc14引脚和pc15引脚之间，所述晶体振荡器的一端通过第十电容c10接地，晶体振荡器的另一端通过第十一电容c11接地。

综上所述，本发明提供的stm32单片机对第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管进行导通或者关断，进而驱动第一继电器或者第二继电器接通不同电压源，输出不同的电压供充电使用，系统始终只输出一个电压值，实现电压输出互斥，有效保护bms电池管理设备，提高充电安全性；第一二极管和第二二极管作为泄放二极管，用于消耗关断瞬间第一继电器和第二继电器中的电能；第三继电器和第四继电器与第一继电器和第二继电器同时工作，提高电压输出电路的稳定性；第十二电阻、十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第五电容、第六电容、第七电容和第八电容构成的差分放大电路，可抑制共模干扰；晶振产生的时钟频率为stm32单片机的指令提供依据。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。