高效电动汽车充电系统的制作方法

文档序号:11839485阅读:来源:国知局

技术特征:

1.高效电动汽车充电系统,包括电源、第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关、第四电子开关、DSP、第一蓄电池、第二蓄电池和电动机负载,其特征在于第一电子开关和第二电子开关的输入端口均与电源正极端相连;第一电子开关的输出端分别与第一蓄电池正极端、第三电子开关的输入端口相连,第二电子开关的输出端分别与第二蓄电池正极端、第四电子开关的输入端口相连,第一蓄电池负极端、第二蓄电池负极端、电动机负载负极端、电源负极端相连;第三电子开关的输入端口、第四电子开关的输入端口、电动机负载正极端相连;DSP控制信号输出端口分别与第一电子开关的控制端口、第二电子开关的控制端口、第三电子开关的控制端口、第四电子开关的控制端口相连;

所述第一蓄电池和第二蓄电池的电容、电压均相同,DSP通过传感器识别充电指令,控制断开第三电子开关、第四电子开关同时,同步控制第一电子开关、第二电子开关交替按照相同频率和幅度对称互补地为第一蓄电池和第二蓄电池充电;

DSP通过传感器检测汽车断开充电准备及启动车子行驶信号,闭合第三电子开关、第四电子开关。

2.根据权利要求1所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述DSP采用ARM处理器,ARM处理器端口分别与程序下载接口、重新启动设置部分端口、启动方式设置部分端口、内置存储部分端、接触器驱动部分端口、PWM驱动部分端口、充电功率部分端口、CAN通讯部分端口、高压电源模块部分端口、BMS通讯部分端口相连,接触器驱动部分输出端口、PWM驱动部分输出端口分别与、充电功率部分控制信号输入端口相连;BMS通讯部分信号传输端口与充电枪信号传输端口相连。

3.根据权利要求2所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述ARM处理器采用STM32F103ZET6芯片U2,所述启动方式设置部分包括100KΩ电阻R4和100KΩ电阻R20,R4一端与U2的138脚相连,R4另一端分别与地线GND、R20一端相连,R20另一端与U2的48脚相连;内置存储部分采用W25Q64芯片U9,U9的1、2、5、6引脚与U2的73、75、76、74引脚对应连接。

4.根据权利要求3所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述BMS通讯部分采用TJA1050芯片U11,U11的1、4脚分别与U2的112、111脚对应相连,U11的7、5脚与所述充电枪的BMS_A、BMS_B端口对应连接;所述CAN通讯部分采用TJA1050芯片U4,U4的1、4脚分别与U2的104、103脚对应连接,U4的7、5脚分别与电枪的通讯A、通讯B端口相连。

5.根据权利要求3所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述接触器驱动部分包括第一NPN三极管和第二NPN三极管,第一NPN三极管的基极通过第一电阻与U2的134脚相连,第一NPN三极管的发射极接地线GND,第一NPN三极管的集电极分别与继电器K1线圈端一端、第一二极管阳极相连,K1线圈端另一端、第一二极管阴极均与电源+15V相连;第二NPN三极管的基极通过第二电阻与U2的135脚相连,第二NPN三极管的发射极接地线GND,第二NPN三极管的集电极分别与继电器K2线圈端二端、第二二极管阳极相连,K2线圈端另二端、第二二极管阴极均与电源+15V相连;所述高压电源模块部分包括LM2576S-ADJ芯片U12,U12的1脚分别与电容C66正极、电源+15V相连,U12的3、5脚均与地线GND、二极管D1阳极、电容C101一端、电容C98负极相连,D1阴极分别与U12的2脚、电感L1一端相连,L1另一端分别与U12的4脚、+5V电源接线端子、C101另一端、电容C98正极相连。

6.根据权利要求3所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述PWM驱动部分包括芯片2SD315AI U1、U3, U1的10脚通过电阻R10与U2的101脚相连,U1的6脚通过电阻R8与U2的100脚相连;U1的3脚通过电阻R1与光耦OP1输入端阴极相连,OP1输入端阳极与电源+15V相连,OP1输出端集电极与电源+3.3V相连,OP1输出端发射极分别与U2的40脚、电阻R5一端相连,电阻R5另一端接地;U1的9脚通过电阻R9与光耦OP2输入端阴极相连,OP2输入端阳极与电源+15V相连,OP2输出端集电极与电源+3.3V相连,OP2输出端发射极分别与U2的41脚、电阻R11一端相连,电阻R11另一端接地;U1的5、7脚接地,U1的4脚分别与电阻R2一端、电阻R6一端相连,R2另一端与电源+15V相连,R6另一端接地;U1的43、44脚均与PWM2控制信号输出端相连,U1的38、39脚均与PWM2-控制信号输出端相连,U1的31、32脚均与PWM1控制信号输出端相连,U1的26、27脚均与Load控制信号输出端相连;U1的36脚与二极管D21的阳极相连,D21的阴极与二极管D23的阳极相连,D23的阴极与保护采样端V1相连,U1的24脚与二极管D27的阳极相连,D27的阴极与二极管D26的阳极相连,D26的阴极与保护采样端V1相连;U1的1、2、13、14、15、16、17脚均与电源+15V相连;所述电源+15V分别与二极管Z1的阴极、电容C7一端、电容C8正极相连,C7另一端、C8负极、Z1的阳极均接地线GND;

U3的10脚通过电阻R19与U2的34脚相连;U3的3脚通过电阻R12与光耦OP3输入端阴极相连,OP3输入端阳极与电源+15V相连,OP3输出端集电极与电源+3.3V相连,OP3输出端发射极分别与U2的42脚、电阻R15一端相连,电阻R15另一端接地;U3的9脚通过电阻R18与光耦OP4输入端阴极相连,OP4输入端阳极与电源+15V相连,OP4输出端集电极与电源+3.3V相连,OP4输出端发射极分别与U2的43脚、电阻R21一端相连,电阻R21另一端接地;U3的5、7脚接地,U3的4脚分别与电阻R13一端、电阻R14一端相连,R13另一端与电源+15V相连,R14另一端接地;U3的43、44脚均与PA+控制信号输出端相连,U3的38、39脚均与PA-控制信号输出端相连,U3的31、32脚均与PB+控制信号输出端相连,U3的26、27脚均与PB-控制信号输出端相连;U3的36脚与二极管D2的阳极相连,D2的阴极与二极管D3的阳极相连,D3的阴极与保护采样端VCC相连,U3的24脚与二极管D6的阳极相连,D6的阴极与二极管D4的阳极相连,D4的阴极与保护采样端PA-相连;U3的1、2、13、14、15、16、17脚均与电源+15V相连;所述电源+15V分别与二极管Z2的阴极、电容C12一端、电容C13正极相连,C12另一端、C13负极、Z1的阳极均接地线GND。

7.根据权利要求6所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述U1的41脚、U1的42脚、电容C2负极、电容C1一端相连,C2正极、U1的40脚、电阻R7一端相连,电阻R7另一端与第一发光二极管阳极相连,第一发光二极管阴极与U1的35脚相连,C1另一端与U1的36脚相连;

U1的29脚、U1的30脚、电容C16负极、电容C17一端相连,C16正极、U1的28脚、电阻R98一端相连,电阻R98另一端与第二发光二极管阳极相连,第二发光二极管阴极与U1的23脚相连,C17另一端与U1的24脚相连;

所述U3的41脚、U3的42脚、电容C10负极、电容C9一端相连,C10正极、U3的40脚、电阻R16一端相连,电阻R16另一端与第三发光二极管阳极相连,第三发光二极管阴极与U3的35脚相连,C9另一端与U3的36脚相连;

U3的29脚、U3的30脚、电容C14负极、电容C15一端相连,C14正极、U3的28脚、电阻R22一端相连,电阻R22另一端与第四发光二极管阳极相连,第四发光二极管阴极与U3的23脚相连,C15另一端与U3的24脚相连。

8.根据权利要求6所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述充电功率部分包括三相工频整流桥,三相工频整流桥的输入端与三相电源相连,三相工频整流桥的输出端正极依次通过电感L3、保险丝F1分别与可控硅模块Q1正极、电容C29一端、电阻R33一端相连,Q1控制端通过电阻R23与变压器T1原边一端相连,T1原边另一端分别与电阻R24一端、R26一端相连,R24另一端、R26另一端、Q1阴极端、电阻R29一端、电阻R31一端、电阻R32一端、电阻R30一端、电容C31正极、电容C32正极、电容C33正极、电容C34正极、电容C35一端、电容C36一端、IGBT模块Q2集电极、电源VCC、电容C24一端、电容C25一端、电容C28一端相连,R29另一端、R31另一端、R32另一端、C29另一端、R33另一端相连,R30另一端、C31负极、C32负极、C33负极、C34负极、电阻R36一端、电容C38正极、电容C39正极、电容C40正极、电容C41正极相连,R36另一端、C38负极、C39负极、C40负极、C41负极、三相工频整流桥的输出端负极、地线GND2、电阻R37一端、稳压二极管D15阳极、IGBT模块Q3发射极、电容C42一端、电容C43一端、电容C44一端、驱动信号输入端PB-相连,C42另一端、电容C43另一端、电容C44另一端、C24另一端、电容C25另一端、电容C28另一端、T1第一副边一端相连,T1第一副边另一端、Q2发射极、Q3集电极、稳压管D10正极、电阻R28一端、驱动信号输入端PA-相连,R28另一端、D10负极、Q2基极、电阻R27一端相连,R27另一端与驱动信号输入端PA+相连;R37另一端、D15阴极、Q3基极、电阻R35一端相连,R35另一端与驱动信号输入端PB+相连;

T1第二副边一端分别与电容C37一端、二极管D11正极相连,C37另一端通过电阻R34分别与D11负极、电感L4一端、二极管D19负极、电阻R46一端相连,R46另一端通过电容C51分别与T1第三副边一端、D19正极相连,T1第三副边另一端分别与T1第二副边另一端、电容C45负极、电容C46负极、电容C47负极、电容C48负极、地线GND1、第一电流传感器输入端负极相连,第一电流传感器输入端正极分别与端口V1、C45正极、C46正极、C47正极、C48正极、L4另一端相连,第一电流传感器输出端通过电阻R39分别与R40一端、稳压二极管D16阴极、检测端ADC2相连,R40另一端、D16阳极、地线GND、第一电流传感器接地端相连,第一电流传感器电源端接+5V电源;

所述电源VCC与第二电流传感器输入端正极相连,第二电流传感器输入端负极接地线GND2,第二电流传感器电源端接+5V电源,第二电流传感器输出端通过电阻R42分别与电阻R43一端、稳压二极管D17阴极端、检测端ADC3相连, R43另一端、D17阳极端、第二电流传感器接地端、接地线GND相连;

所述端口V1分别与所述第一电子开关MOS管Q5漏极、所述第二电子开关MOS管Q4漏极相连,Q5栅极分别与电阻R45一端、R47一端、稳压二极管D20阴极相连,R45另一端与驱动信号端口PWM1相连,R47另一端、D20阳极、Q5源极、所述第四电子开关接触器K2第一开关一端、第一组蓄电池正极、驱动信号端口Load相连,K2第一开关另一端与检测端口moto相连,所述第四电子开关接触器K2第二开关一端与检测端口FB2相连,K2第二开关另一端与+15V电源相连;

Q4栅极分别与电阻R41一端、R44一端、稳压二极管D18阴极相连,R41另一端与驱动信号端口PWM2相连,R44另一端、D18阳极、Q4源极、所述第三电子开关接触器K1第一开关一端、第二组蓄电池正极、驱动信号端口PWM2-相连,K1第一开关另一端与检测端口moto相连,所述第三电子开关接触器K1第二开关一端与检测端口FB1相连,K1第二开关另一端与+15V电源相连;

所述第一组蓄电池负极、第二组蓄电池负极、第三电流传感器输入端正极相连,第三电流传感器输入端负极与地线GND1相连,第三电流传感器接地端与地线GND相连, 第三电流传感器电源端接+5V电源,第三电流传感器输出端分别与电容C52一端、电阻R48一端相连,C52另一端分别与电阻R49一端、稳压二极管D22阳极、地线GND相连,R48另一端分别与检测端ADC1、R49另一端、D22阴极相连;

所述检测端ADC1、ADC2、ADC3分别与U2的35、36、37引脚对应连接。

9.根据权利要求8所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述三相工频整流桥的输出端正极依次通过电感L3、保险丝F1、二极管D5分别与可控硅模块Q1正极、电容C29一端、电阻R33一端相连。

10.根据权利要求8所述高效电动汽车充电系统,其特征在于所述C42另一端、电容C43另一端、电容C44另一端、C24另一端、电容C25另一端、电容C28另一端、电容C30一端相连,电容C30另一端与所述T1第一副边一端相连;所述L3采用10mH电感,R23、R24采用1K电阻。

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