一种基于汽车电池充电平台的制作方法

1.本实用新型涉及汽车充电技术领域，特别是涉及一种基于汽车电池充电平台。


背景技术：

2.一般的电池充电器仅为一个电源供应器，安全性不高，一般的电池充电器功能单一，电流档不能随意选择，不能满足不同容量的电池，充电电池不可以选择不同的电池类型，也不能满足市场上所有的铅酸、锂电池。
3.在大多数汽车、商用设备内部，都会使用铅酸电池，但由于铅酸电池充电慢、功率密度太低、启动能力差、容易硫化、性价比不高等缺点，近些年逐渐被锂电池所取代，越来越多的厂家的新产品使用锂电池，锂电池逐渐被大家所喜爱，而锂电池无论从材料、充电方法、充电电压和充电流都和铅酸电池都不同，虽然锂电池现在是蓬勃发展，但是铅酸电池仍然占据着较大的市场。
4.因此，有必要提出一种新的基于汽车电池充电平台来解决上述问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本实用新型实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于汽车电池充电平台。
6.为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种基于汽车电池充电平台，包括：
7.第一pcba板，所述第一pcba板包括依次连接的输入模块、pfc校正电路模块、移相全桥电路模块、整流电路模块和输出模块，还包括移相全桥驱动模块和整流驱动模块，所述移相全桥驱动模块的驱动信号输出到所述移相全桥电路模块的控制端，所述整流驱动模块的驱动信号输出到所述整流电路模块的控制端；
8.第二pcba板，所述第二pcba板包括pfc驱动电路模块，所述pfc驱动电路模块的第一信号输出端到所述pfc校正电路模块的第一信号输入端；
9.第三pcba板，所述第三pcba板包括移相全桥电源管理电路模块、mcu 电源控制电路模块，所述移相全桥电源管理电路模块的第一信号输出端到整流驱动模块的信号输入端，所述移相全桥电源管理电路模块的第二信号端输出到移相全桥驱动模块的信号输入端，所述移相全桥电路模块的信号输出端到所述移相全桥电源管理电路模块的第一信号输入端，所述整流电路模块的第一信号输出端到所述mcu电源控制电路模块的第一信号输入端。
10.优选的，所述第一pcba板还包括滤波电路模块，所述滤波电路模块的信号输入端连接到输入模块，所述滤波电路模块的信号输出端到所述pfc校正电路模块的第二信号输入端。
11.优选的，所述第一pcba板还包括pfc采样电路模块、欠压保护电路模块、辅助供电电源模块，所述pfc采样电路模块的信号输入端分别与所述pfc 校正电路模块和辅助供电电源模块的第一信号输出端连接，所述pfc采样电路模块的第一信号输出端与所述pfc驱动
电路模块的第一输入端连接，所述 pfc采样电路模块的第二信号输出端与所述mcu电源控制电路模块的第二信号输入端连接，所述欠压保护电路模块的信号输入端分别与pfc采样电路模块的第三信号输出端和辅助供电电源模块、pfc校正电路模块的第二信号输出端连接，所述辅助供电电源模块的第一信号输入端与所述pfc校正电路模块的第三信号输出端连接，所述辅助供电电源模块的第二信号输入端与所述移相全桥电源管理电路模块的第三信号输出端连接，所述辅助供电电源模块的第三信号输出端与所述pfc驱动电路模块的第二输入端连接。
12.优选的，所述第三pcba板还包括mcu采样电路模块，所述mcu采样电路模块的第一信号输入端分别与所述整流电路模块的第二信号输出端和 mcu电源控制电路模块的第一信号输出端连接。
13.优选的，所述第一pcba板还包括过温保护电路模块，所述过温保护电路模块的信号输入端与整流电路模块的第三信号输出端连接，所述过温保护电路模块的信号输出端与所述mcu采样电路模块的第二信号输入端连接。
14.优选的，所述第三pcba板还包括抖频电路模块、供电稳压电路模块和电压电流环路模块，所述抖频电路模块的信号输出端与所述移相全桥电源管理电路模块的第二信号输入端连接，所述供电稳压电路模块的信号输入端与整流电路模块的第四信号输出端连接，所述供电稳压电路模块的信号输出端与mcu电源控制电路模块的第三信号输入端连接，所述电压电流环路模块的信号输入端与mcu电源控制电路模块的第二信号输出端连接。
15.优选的，所述充电平台还包括第四pcba板，所述第四pcba板包括接口电路模块、mcu控制电路模块和电源供电电路模块，所述接口电路模块的第一信号输入端与mcu电源控制电路模块的第三信号输出端连接，所述电源供电电路模块的信号输出端分别与接口电路模块的第二信号输入端和 mcu控制电路模块的信号输入端连接。
16.优选的，所述第四pcba板还包括usb接口电路模块和通讯接口电路模块，所述usb接口电路模块的信号输入端与mcu控制电路模块第一信号输出端连接的，所述通讯接口电路模块的信号输入端分别与mcu控制电路模块的第二输出端和mcu电源控制电路模块的第四信号输出端连接。
17.优选的，所述第四pcba板还包括按键接口电路、蜂鸣器控制电路和外部存贮flash。
18.优选的，所述充电平台还包括第五pcba板，所述第五pcba板的信号输入端与移相全桥电源管理电路模块的第四信号输出端连接，所述第五pcba 板的输出端与mcu电源控制电路模块的第四信号输入端连接。
19.本实用新型实施例包括以下优点：高效的大功率交错pfc电路、高效的大功率移相全桥和全波同步整流电路配合工作，使充电速度非常快，一个大容量的电池很快就能够充满，实际使用充电非常智能化，全自动无需人工操作，有多个电流档可选择，可充不同容量的电池，多种充电模式可以选择，先进的tft lcd显示技术，用户可以编程充电电压和电流，还可以选择操作语言，提升人机交互体验。
附图说明
20.图1是本实用新型的第一pcba板的原理图；
21.图2是本实用新型的第二pcba板的原理图；
22.图3是本实用新型的第三pcba板的原理图；
23.图4是本实用新型的第四pcba板的原理图；
24.图5是本实用新型的第五pcba板的原理图。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
26.本实用新型实施例的核心构思之一在于，高效的大功率交错pfc电路、高效的大功率移相全桥和全波同步整流电路配合工作，提高电池充电效率和充电平台的多功能化以及智能化。
27.参照图1
‑
图5，示出了本实用新型的一种基于汽车电池充电平台，包括：
28.第一pcba板，所述第一pcba板包括依次连接的输入模块、pfc校正电路模块10、移相全桥电路模块11、整流电路模块12和输出模块，还包括移相全桥驱动模块15和整流驱动模块16，所述移相全桥驱动模块15的驱动信号输出到所述移相全桥电路模块11的控制端，所述整流驱动模块16的驱动信号输出到所述整流电路模块12的控制端；
29.第二pcba板，所述第二pcba板包括pfc驱动电路模块20，所述pfc 驱动电路模块20的第一信号输出端到所述pfc校正电路模块10的第一信号输入端；
30.第三pcba板，所述第三pcba板包括移相全桥电源管理电路模块30、 mcu电源控制电路模块31，所述移相全桥电源管理电路模块30的第一信号输出端到整流驱动模块16的信号输入端，所述移相全桥电源管理电路模块30的第二信号端输出到移相全桥驱动模块15的信号输入端，所述移相全桥电路模块11的信号输出端到所述移相全桥电源管理电路模块30的第一信号输入端，所述整流电路模块12的第一信号输出端到所述mcu电源控制电路模块31的第一信号输入端。
31.可理解的，输入模块输入额定的交流电经过pfc校正电路模块10的校正，使得输入的电压电流不失真，谐波低，降低产品对市电的污染，然后在 c30
‑
c31上输出400v的直流电，pfc校正电路模块10输出的400v直流电给移相全桥电路模块11中q10、q13的d极供电，一半周400v经过电流互感器tc3初级、q13 ds、谐振电感l5、变压器t4初级绕组、c39、q11 ds到地，另一半周400v经过电流互感器tc3初级、q10 ds、c39、变压器t4初级绕组、谐振电感l5、q12 ds到地，初级能量经全桥开关mos管q10
‑
13 轮流开关推动t4变压器，t4将初级能量传递到次级，将高压直流电变换低压高频电，然后送入整流电路模块12，其中tc3为全桥电流采样的电流互感器，用于采样全桥的工作电流，实现pwm芯片控制；
32.从移相全桥电路模块11输出的高频低压电经过整流电路模块12q16
‑
23 全波同步整流，l6、c60
‑
63滤波，输出相应的低压直流电压，该电压受mcu 电源控制电路模块31自动调整后经k2控制，经输出模块输出对电池充电，其中，r128
‑
133用于采样输出充电电流，实现电流可控，高效的大功率交错 pfc电路、高效的大功率移相全桥和全波同步整流电路配合工作，使充电速度非常快，一个大容量的电池很快就能够充满。
33.需要说明的是，移相全桥电源管理电路模块30产生全桥所需的四路 pwm驱动信号，四路pwm驱动信号由mcu板送给移相全桥驱动模块15 的u8
‑
9驱动变压器t2
‑
3，经变压器
隔离后去驱动移相全桥电路模块11工作；同时也产生同步整流需要的两路驱动信号，经过u10
‑
11驱动去驱动整流电路模块12中的mos管。
34.在本实施例中，所述第一pcba板还包括滤波电路模块13，所述滤波电路模块13的信号输入端连接到输入模块，所述滤波电路模块13的信号输出端到所述pfc校正电路模块10的第二信号输入端。
35.可理解的，滤波电路模块13可以滤除ac输入的电磁干扰和本机自身产生的电磁干扰，使本机可以符合电磁兼容，k1是在充电的时候短路r6，从而提高输出的效率。
36.在本实施例中，所述第一pcba板还包括pfc采样电路模块14、欠压保护电路模块19、辅助供电电源模块18，所述pfc采样电路模块14的信号输入端分别与所述pfc校正电路模块10和辅助供电电源模块18的第一信号输出端连接，所述pfc采样电路模块14的第一信号输出端与所述pfc驱动电路模块20的第一输入端连接，所述pfc采样电路模块14的第二信号输出端与所述mcu电源控制电路模块31的第二信号输入端连接，所述欠压保护电路模块19的信号输入端分别与pfc采样电路模块14的第三信号输出端和辅助供电电源模块18、pfc校正电路模块10的第二信号输出端连接，所述辅助供电电源模块18的第一信号输入端与所述pfc校正电路模块10的第三信号输出端连接，所述辅助供电电源模块18的第二信号输入端与所述移相全桥电源管理电路模块30的第三信号输出端连接，所述辅助供电电源模块18 的第三信号输出端与所述pfc驱动电路模块20的第二输入端连接。
37.可理解的，pfc采样电路模块14中r45
‑
47用于采样输出电压，将pfc 电压稳在400v，r27
‑
29用于采样ac输入电压，d1
‑
2、r8
‑
r11用于采样pfc 的电流。r37
‑
39、u2用于采样输入电压，将输入电压信号送给mcu电源控制电路模块31，mcu电源控制电路模块31用于判断输入是120vac输入，还是240vac输入；
38.欠压保护电路模块19中u13
‑
a为输入低压降功率电路，u13
‑
b为输入低压关断保护电路；
39.辅助供电电源模块18由d10整流c35滤波输出高压340v，由54推动 t1变压器，将能量传输到次级由d20、d10整流，c33、c40滤波，形成整机所需的12v，u6、z4组成电压反馈来实现稳压作用。
40.在本实施例中，所述第三pcba板还包括mcu采样电路模块35，所述 mcu采样电路模块35的第一信号输入端分别与所述整流电路模块12的第二信号输出端和mcu电源控制电路模块31的第一信号输出端连接。
41.可理解的，mcu采样电路模块35中的电阻、电容组成电压、电流采样电路，采样输出电压、电池电压、输出电流、温度保护电压，从而实现相应的控制。
42.在本实施例中，所述第一pcba板还包括过温保护电路模块17，所述过温保护电路模块17的信号输入端与整流电路模块12的第三信号输出端连接，所述过温保护电路模块17的信号输出端与所述mcu采样电路模块35 的第二信号输入端连接。
43.可理解的，过温保护电路模块17用于采样变压器和输出同步整流mos 的温度，当过温时就可降低输出电流及关闭输出，q15及外围电路用于mcu 判断电池是否在线的放电电路。
44.在本实施例中，所述第三pcba板还包括抖频电路模块32、供电稳压电路模块34和电压电流环路模块33，所述抖频电路模块32的信号输出端与所述移相全桥电源管理电路模
块30的第二信号输入端连接，所述供电稳压电路模块34的信号输入端与整流电路模块12的第四信号输出端连接，所述供电稳压电路模块34的信号输出端与mcu电源控制电路模块31的第三信号输入端连接，所述电压电流环路模块33的信号输入端与mcu电源控制电路模块31的第二信号输出端连接。
45.可理解的，抖频电路模块32中由u4产生的抖频波形作用于移相全桥电源管理电路模块30中u1的10脚振荡脚，用于改善emi传导干扰；由第一 pcba板中整流电路模块12产生的12v，经过u5稳压产生3.3v给mcu电源控制电路模块31供电；电压电流环路模块33用于稳定输出电压和电流，同时又受mcu电源控制电路模块31控制。
46.在本实施例中，所述充电平台还包括第四pcba板，所述第四pcba板包括接口电路模块40、mcu控制电路模块41和电源供电电路模块42，所述接口电路模块40的第一信号输入端与mcu电源控制电路模块31的第三信号输出端连接，所述电源供电电路模块42的信号输出端分别与接口电路模块40的第二信号输入端和mcu控制电路模块41的信号输入端连接。
47.可理解的，由mcu电源控制电路模块31相应的端口通过tft1 fpc座链接第四pcba板实现控制lcd显示，其中mcu控制电路模块41通过q1来控制lcd背光的亮度；mcu控制电路模块41用于控制第四pcba板；电源供电电路模块42u1
‑
2为dc
‑
dc降压电路，u1将12v降到5v，给各部分供电，u2将5v降到3.3v，给mcu等器件供电。
48.在本实施例中，所述第四pcba板还包括usb接口电路模块和通讯接口电路模块43，所述usb接口电路模块的信号输入端与mcu控制电路模块41 第一信号输出端连接的，所述通讯接口电路模块的信号输入端分别与mcu 控制电路模块41的第二输出端和mcu电源控制电路模块31的第四信号输出端连接。
49.可理解的，usb接口电路模块由mcu控制电路模块41控制，用于usb 软件升级，可以非常方便地进行软件升级，j1是通讯接口，连接mcu控制电路模块41和mcu电源控制电路模块31，实现两个mcu通讯。
50.在本实施例中，所述第四pcba板还包括按键接口电路、蜂鸣器控制电路和外部存贮flash(44)。
51.可理解的，j4是外部按键接口，链接面板的按键，q2为蜂鸣器控制电路，用于按键发声用的，u4为mcu控制电路模块的外部存贮flash。
52.在本实施例中，所述充电平台还包括第五pcba板50，所述第五pcba 板50为风扇控制板，所述风扇控制板的信号输入端与移相全桥电源管理电路模块30的第四信号输出端连接，所述风扇控制板的输出端与mcu电源控制电路模块31的第四信号输入端连接。
53.可理解的，u1为风扇控制板的dc
‑
dc降压电压，通过移相全桥电源管理电路模块30的pwm信号控制来实现调速，u2用于风扇故障信号，送入 mcu电源控制电路模块31，实现风扇错误警告。
54.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要
素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
55.以上对本实用新型所提供的一种基于汽车电池充电平台，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。