一种换电防打火控制器的制作方法

1.本发明涉及电动车充电领域，具体而言，涉及一种换电防打火控制器。


背景技术：

2.现在市面上的电动车因为长距离骑行导致电池形式里程不够，换电柜应运而生，换电柜可以提供给快递等行业使用电动车的人们，以实现可以随时换电池的目的。
3.但是实际应用是整车厂出来的电动车与换电柜没有行业标准，可以是485通讯或者can通讯，导致电池只能待机，这就会有电压输出，当整车的插头线与电池对插时，电动车内部控制器有多个大电容并联在一起，就会优先给电容充电，这就会导致插头的瞬时电流过大，从而烧毁电池和整车的插头。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种换电防打火控制器，用以改善现有技术中当整车的插头线与电池对插时，插头的瞬时电流过大，从而烧毁电池和整车的插头的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种换电防打火控制器，包括用于供电的电池，还包括开关模块、控制模块和用于向电动车控制器中的储能元件进行充电的预充电模块；上述储能元件和电池分别与上述预充电模块连接；上述控制模块的信号输入端与上述预充电模块的信号输出端连接，上述控制模块的信号输出端与上述开关模块的信号输入端连接；上述开关模块与上述预充电模块并联，上述开关模块的信号输入端与上述控制模块的信号输出端连接。
6.上述实现过程中，该换电防打火控制器在使用时串联在上述电池与电动车控制器之间，电池通过上述预充电模块向电动车控制器的储能元件进行充电，上述控制模块检测上述预充电模块的两端的电位差，根据电位差生成控制信息，并将控制信号传输给上述开关模块，上述开关模块根据收到的控制信号进行导通，从而形成大电流回路连通，通过设置预充电模块使得电池与电动车控制器连接时，流入电动车控制器的电流较小，就不会导致连接的插头因瞬时电流过大烧毁电池和电动车的插头，当预充电完成时，通过控制模块控制开关模块通断形成大电流回路，使电动车正常工作，从而避免了因充电时瞬时电流过大造成的损坏，提高了电池和电动车的使用寿命。
7.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述预充电模块包括电阻r3，上述电阻r3的一端与电动车控制器中的储能元件的负极连接，另一端与电池的负极连接。
8.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述控制模块包括单片机和分压电路，上述分压电路的信号输入端与上述预充电模块的信号输入端，上述分压电路的信号输出端与上述单片机的信号输入端连接。
9.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述分压电路包括电阻r7、电阻r8和电阻r9，上述电阻r9的一端与上述预充电模块的信号输入端连接，另一端与上述电阻r7的一端连接，上述电阻r7的另一端与上述单片机的信号输入端连接，上述电阻r8的一端与上述
电阻r7的一端连接，另一端连接到gnd。
10.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述控制模块还包括调整电路，上述调整电路的信号输出端与上述单片机的信号输入端连接。
11.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述调整电路包括电阻r5和电阻r6，上述电阻r5的一端连接到电源，另一端与上述单片机的信号输入端连接，上述电阻r6的一端与上述单片机的信号输入端连接，另一端连接到gnd。
12.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述开关模块包括多个mos管，多个上述mos管的栅极引脚分别与上述控制模块的信号输出端连接，多个上述mos管的漏极引脚和源极引脚分别与上述预充电模块的两端连接。
13.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括驱动电路，上述驱动电路的输入端与上述控制模块的信号输出端连接，上述驱动电路的输出端与上述开关模块的信号输入端连接。
14.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述驱动电路包括晶体管q6、晶体管q7、电阻r10、电阻r12、电阻r15、电阻r16、电阻r17；
15.上述控制模块的信号输出端和上述晶体管q7的基极引脚分别与上述电阻r15的两端连接，上述晶体管q7的发射极引脚连接到gnd，上述晶体管q7的发射极引脚与上述晶体管q7的基极引脚分别连接到电阻r16的两端，上述晶体管q7的集电极引脚与上述晶体管q6的基极引脚分别连接到电阻r17的两端，上述晶体管q6的基极引脚与上述晶体管q6的发射极引脚分别连接到电阻r12的两端，上述晶体管q6的发射极引脚连接到电源，上述晶体管q6的集电极引脚与电阻r10的一端连接，上述电阻r10的另一端与上述开关模块的信号输入端连接。
16.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括电源模块，用于给上述开关模块和上述控制模块供电。
17.本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
18.本发明实施例提供一种换电防打火控制器，该换电防打火控制器在使用时串联在上述电池与电动车控制器之间，电池通过上述预充电模块向电动车控制器的储能元件进行充电，上述控制模块检测上述预充电模块的两端的电位差，根据电位差生成控制信息，并将控制信号传输给上述开关模块，上述开关模块根据收到的控制信号进行导通，从而形成大电流回路连通，通过设置预充电模块使得电池与电动车控制器连接时，流入电动车控制器的电流较小，就不会导致连接的插头因瞬时电流过大烧毁电池和电动车的插头，当预充电完成时，通过控制模块控制开关模块通断形成大电流回路，使电动车正常工作，从而避免了因充电时瞬时电流过大造成的损坏，提高了电池和电动车的使用寿命。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
20.图1为本发明实施例提供的一种换电防打火控制器结构框图；
21.图2为本发明实施例提供的电动车控制器储能元件的电路图；
22.图3为本发明实施例提供的一种换电防打火控制器的电路图；
23.图4为本发明实施例提供的电源模块的电路图。
24.图标：1-储能元件；2-预充电模块；3-电池；4-控制模块；5-开关模块。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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，因此不能理解为对本技术的限制。
30.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.实施例
32.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
33.请参看图1，图1为本发明实施例提供的一种换电防打火控制器结构框图。一种换电防打火控制器，包括用于供电的电池3，还包括开关模块5、控制模块4和用于向电动车控制器中的储能元件1进行充电的预充电模块2；上述储能元件1和电池3分别与上述预充电模块2连接；上述控制模块4的信号输入端与上述预充电模块2的信号输出端连接，上述控制模块4的信号输出端与上述开关模块5的信号输入端连接；上述开关模块5与上述预充电模块2并联，上述开关模块5的信号输入端与上述控制模块4的信号输出端连接。
34.上述用于供电的电池3是用于向电动车提供电源，该换电防打火控制器连接于上述电池3与电动车之间，当电动车控制器接入电池3时，通过预充电模块2与电动车控制器形成回路，从而对电动车控制器的储能元件1进行预充电，上述储能元件1可以是若干电容，请参看图2，图2为本发明实施例提供的电动车控制器储能元件1的电路图，上述储能元件1包括电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6，上述电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6的正极均连接到vcc，电容的负极均连接到gnd1。
35.上述实现过程中，该换电防打火控制器在使用时串联在上述电池3与电动车控制器之间，电池3通过上述预充电模块2向电动车控制器的储能元件1进行充电，上述控制模块4检测上述预充电模块2的两端的电位差，根据电位差生成控制信息，并将控制信号传输给上述开关模块5，上述开关模块5根据收到的控制信号进行导通，从而形成大电流回路连通，通过设置预充电模块2使得电池3与电动车控制器连接时，流入电动车控制器的电流较小，就不会导致连接的插头因瞬时电流过大烧毁电池3和电动车的插头，当预充电完成时，通过控制模块4控制开关模块5通断形成大电流回路，使电动车正常工作，从而避免了因充电时瞬时电流过大造成的损坏，提高了电池3和电动车的使用寿命。
36.请参看图3，图3为本发明实施例提供的一种换电防打火控制器的电路图。其中，上述预充电模块2包括电阻r3，上述电阻r3的一端与电动车控制器中的储能元件1的负极连接，另一端与电池3的负极连接。上述电阻r3的一端连接gnd1，另一端连接到gnd。上述电阻r3可以是大阻值电阻，从而可以使预充电电流较小。
37.请参看图3，图3为本发明实施例提供的一种换电防打火控制器的电路图。其中，上述控制模块4包括单片机和分压电路，上述分压电路的信号输入端与上述预充电模块2的信号输入端，上述分压电路的信号输出端与上述单片机的信号输入端连接。上述单片机的内部可以通过软件预先设置好0-60秒延时输出，上述单片机的一个引脚与上述分压电路的信号输出端连接，通过该引脚可以检测到上述预充电模块2的电位差，进而根据电位差生成控制信号。上述预充电模块2在刚开始进行充电时，电压较高，需要进行分压才能到单片机，以避免单片机被损坏。
38.其中，上述分压电路包括电阻r7、电阻r8和电阻r9，上述电阻r9的一端与上述预充电模块2的信号输入端连接，另一端与上述电阻r7的一端连接，上述电阻r7的另一端与上述单片机的信号输入端连接，上述电阻r8的一端与上述电阻r7的一端连接，另一端连接到gnd。上述电阻r9的一端连接到gnd1，通过电阻r8和电阻r9对输入到上述单片机的电压进行分压，从而使单片机能正常工作。
39.其中，上述控制模块4还包括调整电路，上述调整电路的信号输出端与上述单片机的信号输入端连接。上述调整电路通过硬件可以调整时间单片机延时输出控制信号时间，例如，通过示波器查看电动车的控制器电容的充电情况，连入示波器后，看到5秒才能把电动车的控制器电容的电充满至电池3电压，然后就可以通过调整电路调整输出控制信号的时间，将输出控制信号的时间调整为3-4秒。通过设置调整电路可以方便用户通过硬件调整延时时间，方便用户使用。
40.其中，上述调整电路包括电阻r5和电阻r6，上述电阻r5的一端连接到电源，另一端与上述单片机的信号输入端连接，上述电阻r6的一端与上述单片机的信号输入端连接，另一端连接到gnd。上述电源可以是+5v，通过上拉电阻r5和下拉电阻r6形成调整电路，调整控
制信号的时间，从而控制上述开关模块5导通的时间，方便用户使用。
41.其中，上述开关模块5包括多个mos管，多个上述mos管的栅极引脚分别与上述控制模块4的信号输出端连接，多个上述mos管的漏极引脚和源极引脚分别与上述预充电模块2的两端连接。上述mos管的数量可以根据电动车控制器的限流大小进行设置，上述mos管可以采用n沟通mos管，多个上述mos管互相并联。例如：上述开关模块5包括有mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5，上述mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5的栅极引脚分别与上述控制模块4的信号输出端连接，mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5的栅极引脚串联有电阻r11后连接到gnd，mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5的漏极均连接到gnd1，mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4、mos管q5的源极均连接到gnd；上述mos管q2的栅极与上述mos管q2的源极之间连接有电阻r1，mos管q4的源极与上述mos管q5的栅极之间连接有r2。利用mos管的开关特性控制gnd1与gnd之间连通和关断，以控制大电流回路的通断，使电路可控。
42.其中，还包括驱动电路，上述驱动电路的输入端与上述控制模块4的信号输出端连接，上述驱动电路的输出端与上述开关模块5的信号输入端连接。上述控制模块4与上述开关模块5的工作电压不同，例如，上述控制模块4的电压为+5v，上述开关模块5的电源为15v，为使上述控制模块4的控制信号能够正常控制上述开关模块5，需要在上述二者之间设置驱动电路，以保证电路正常运行。
43.其中，上述驱动电路包括晶体管q6、晶体管q7、电阻r10、电阻r12、电阻r15、电阻r16、电阻r17；
44.上述控制模块4的信号输出端和上述晶体管q7的基极引脚分别与上述电阻r15的两端连接，上述晶体管q7的发射极引脚连接到gnd，上述晶体管q7的发射极引脚与上述晶体管q7的基极引脚分别连接到电阻r16的两端，上述晶体管q7的集电极引脚与上述晶体管q6的基极引脚分别连接到电阻r17的两端，上述晶体管q6的基极引脚与上述晶体管q6的发射极引脚分别连接到电阻r12的两端，上述晶体管q6的发射极引脚连接到电源，上述晶体管q6的集电极引脚与电阻r10的一端连接，上述电阻r10的另一端与上述开关模块5的信号输入端连接。上述晶体管q7可以是npn型三极管，上述晶体管q6是pnp型三极管，晶体管q7的工作状态受上述控制模块4输出的控制信号控制，上述控制模块4输出的控制信号为低电平时，晶体管q7截止；上述控制模块4输出的控制信号为高电平时，晶体管q7饱和导通。晶体管q6的工作状态受晶体管q7的控制，q7截止q6截止；q7饱和导通q6饱和导通，从而通过低压来控制高压，将上述开关模块5完全打开，以导通大的电流，使电动车控制器正常运行。
45.请参看图4，图4为本发明实施例提供的电源模块的电路图。其中，还包括电源模块，用于给上述开关模块5和上述控制模块4供电。上述电源模块可以完成将电池3电压到稳定15v电压的转换和完成15v电压到5v电压的转换。上述电源模块包括电源转换芯片u1和电源转换芯片u2，上述电源转换芯片u1的输入端串联有二极管d9，上述二极管d9的正极连接到vcc，负极连接到上述电源转换芯片u1的输入端；上述电源转换芯片u1的fb引脚连接有电阻r13和电阻r14，上述电阻r14的另一端连接有二极管d14，上述电阻r14连接到gnd，上述电阻r13的另一端连接到电源转换芯片u2的信号输入端，电源转换芯片u2的信号输入端连接有电阻r26，上述电阻r26的另一端连接到gnd，电源转换芯片u2的信号输入端还连接有电容c9，上述电容c9一端连接到电源转换芯片u2的vin引脚，另一端连接到gnd，电源转换芯片u2
的信号输入端还依次连接有电感l2和电容c33，上述电感l2的另一端连接到gnd，上述电容c33的另一端连接到电源转换芯片u1的vdd引脚；上述电源转换芯片u2的信号输出端连接有电阻r4和电容c11，上述电阻r4的另一端和上述电容c11的另一端分别连接到gnd，从而提供+5v电源，上述电源转换芯片u2的信号输入端为+15v，以给上述开关模块5和上述控制模块4供电，保证了电路的正常运行。
46.综上，本技术实施例提供的一种换电防打火控制器，该换电防打火控制器串联在上述电池3与电动车控制器之间，电池3通过上述预充电模块2向电动车控制器的储能元件1进行充电，上述控制模块4检测上述预充电模块2的两端的电位差，根据电位差生成控制信息，并将控制信号传输给上述开关模块5，上述开关模块5根据收到的控制信号进行导通，从而形成大电流回路连通，通过设置预充电模块2使得电池3与电动车控制器连接时，流入电动车控制器的电流较小，就不会导致连接的插头因瞬时电流过大烧毁电池3和电动车的插头，当预充电完成时，通过控制模块4控制开关模块5通断形成大电流回路，使电动车正常工作，从而避免了因充电时瞬时电流过大造成的损坏，提高了电池3和电动车的使用寿命。
47.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
48.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。