双能源充电装置的功率控制系统的制作方法

本发明涉及充电装置领域，具体涉及一种双能源充电装置的功率控制系统。

背景技术：

1、为了更好地适应未来可能的负载增长和需求变化，现有的充电装置越来越多地采用双能源进行充电。其中，能源形式包括电源、风能、太阳能等。采用双能源进行充电，能为现有的负载提供更可靠、更高效和更持续的电力解决方案。

2、为了确保双能源充电装置的稳定性和可靠性，在采用双能源进行充电时，需要注意对双能源的充电进行智能化管理，其中最重要的一个方面即是对双能源的充电功率进行控制与管理。不同形式的能源，其成本和寿命不同，受不同环境的影响程度也不同，导致其在充电过程中充电功率的变化也不同。

3、然而，目前还没有一种有效的、通用的功率控制系统，能针对双能源充电装置中两种不同形式能源的充电功率进行控制与管理，既能确保负载以最佳的充电效果实现按需充电，还能确保整个充电过程的安全性和稳定性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种双能源充电装置的功率控制系统，以解决现有充电管理技术中无法对双能源充电装置中两种不同形式能源的充电功率进行控制以及通用性差的问题。

2、本发明提供了一种双能源充电装置的功率控制系统，所述双能源包括第一能源和第二能源，所述系统包括主控单元、第一充电控制单元、第二充电控制单元和第一功率检测单元；

3、所述第一功率检测单元的输入端与所述第一能源的输出端电连接，所述第一功率检测单元的输出端与所述主控单元的输入端电连接；所述第一充电控制单元的输入端与所述第一能源的输出端和所述主控单元的输出端电连接，所述第一充电控制单元的输出端与外部负载电连接；所述第二充电控制单元的输入端与所述第二能源的输出端和所述主控单元的输出端电连接，所述第二充电控制单元的输出端与外部负载电连接；

4、所述第一功率检测单元用于检测所述第一能源的第一充电功率，并将所述第一充电功率发送至所述主控单元；

5、所述主控单元用于根据所述第一充电功率向所述第一充电控制单元发送第一功率调节信号，以及向所述第二充电控制单元发送第二功率调节信号；

6、所述第一充电控制单元用于接收所述第一功率调节信号，根据所述第一功率调节信号调节所述第一充电功率；

7、所述第二充电控制单元用于接收所述第二功率调节信号，根据所述第二功率调节信号调节所述第二能源的第二充电功率。

8、可选地，所述第一充电控制单元包括第一恒流控制电路、第一功率变换控制电路、第一开关管驱动电路和第一功率变换电路；

9、所述第一恒流控制电路的输入端与所述主控单元的输出端电连接，所述第一恒流控制电路的输出端依次通过所述第一功率变换控制电路和所述第一开关管驱动电路与所述第一功率变换电路的输入端电连接，所述第一功率变换电路的输出端与所述第一功率检测单元的输入端和所述负载均电连接，所述第一功率变换电路的输入端还与所述第一能源的输出端电连接；

10、所述第一功率调节信号具体为第一恒流控制信号；

11、所述第一恒流控制电路用于接收主控单元下发的所述第一恒流控制信号，根据所述第一恒流控制信号生成第一电压变换控制信号，并将所述第一电压变换控制信号发送至所述第一功率变换控制电路；

12、所述第一功率变换控制电路用于接收所述第一电压变换控制信号，根据所述第一电压变换控制信号生成第一电压pwm占空比信号，并将所述第一电压pwm占空比信号发送至所述第一开关管驱动电路；

13、所述第一开关管驱动电路用于接收所述第一电压pwm占空比信号，根据所述第一电压pwm占空比信号生成第一电压变换驱动信号，并将所述第一电压变换驱动信号发送至所述第一功率变换电路；

14、所述第一功率变换电路用于接收所述第一电压变换驱动信号，根据所述第一电压变换驱动信号进行电压变换，以调节所述第一充电功率。

15、可选地，所述第二充电控制单元包括第二恒流控制电路、第二功率变换控制电路、第二开关管驱动电路和第二功率变换电路；

16、所述第二恒流控制电路的输入端与所述主控单元的输出端电连接，所述第二恒流控制电路的输出端依次通过所述第二功率变换控制电路和所述第二开关管驱动电路与所述第二功率变换电路的输入端电连接，所述第二功率变换电路的输出端与所述负载电连接，所述第二功率变换电路的输入端还与所述第二能源的输出端电连接；

17、所述第二功率调节信号具体为第二恒流控制信号；

18、所述第二恒流控制电路用于接收主控单元下发的所述第二恒流控制信号，根据所述第二恒流控制信号生成第二电压变换控制信号，并将所述第二电压变换控制信号发送至所述第二功率变换控制电路；

19、所述第二功率变换控制电路用于接收所述第二电压变换控制信号，根据所述第二电压变换控制信号生成第二电压pwm占空比信号，并将所述第二电压pwm占空比信号发送至所述第二开关管驱动电路；

20、所述第二开关管驱动电路用于接收所述第二电压pwm占空比信号，根据所述第二电压pwm占空比信号生成第二电压变换驱动信号，并将所述第二电压变换驱动信号发送至所述第二功率变换电路；

21、所述第二功率变换电路用于接收所述第二电压变换驱动信号，根据所述第二电压变换驱动信号进行电压变换，以调节所述第二充电功率。

22、可选地，所述第一恒流控制电路包括第一运放器，所述第二恒流控制电路包括第二运放器；

23、所述第一运放器的正相输入端和所述第二运放器的正相输入端均与主控单元的输出端电连接；所述第一运放器的反相输入端与所述第一运放器的输出端电连接，所述第一运放器的输出端与所述第一功率变换控制电路的输入端电连接；所述第二运放器的反相输入端与所述第二运放器的输出端电连接，所述第二运放器的输出端与所述第二功率变换控制电路的输入端电连接。

24、可选地，所述第一功率变换控制电路包括第一pwm调制芯片，所述第二功率变换控制电路包括第二pwm调制芯片；

25、所述第一pwm调制芯片的信号输入端与所述第一运放器的输出端电连接，所述第一pwm调制芯片的信号输出端与所述第一开关管驱动电路的输入端电连接；所述第二pwm调制芯片的信号输入端与所述第二运放器的输出端电连接，所述第二pwm调制芯片的信号输出端与所述第二开关管驱动电路的输入端电连接。

26、可选地，所述第一开关管驱动电路包括第一mos驱动芯片、第一二极管和第一电容，所述第二开关管驱动电路包括第二mos驱动芯片、第二二极管和第二电容；

27、所述第一mos驱动芯片的电源引脚与+12v供电端电连接，所述第一mos驱动芯片的高电平输入引脚和低电平输入引脚均与所述第一功率变换控制电路的输出端电连接，所述第一mos驱动芯片的接地引脚接地；所述第一mos驱动芯片的高电平输出引脚、低电平输出引脚和第二电源检测引脚均与所述第一功率变换电路的输入端电连接；所述第一二极管的正极与所述+12v供电端电连接，所述第一二极管的负极与所述第一mos驱动芯片的第一电源检测引脚电连接；所述第一电容的一端与所述第一二极管的负极电连接，所述第一电容的另一端与所述第一mos驱动芯片的第二电源检测引脚电连接；

28、所述第二mos驱动芯片的电源引脚与所述+12v供电端电连接，所述第二mos驱动芯片的高电平输入引脚和低电平输入引脚均与所述第二功率变换控制电路的输出端电连接，所述第二mos驱动芯片的接地引脚接地；所述第二mos驱动芯片的高电平输出引脚、低电平输出引脚和第二电源检测引脚均与所述第二功率变换电路的输入端电连接；所述第二二极管的正极与所述+12v供电端电连接，所述第二二极管的负极与所述第二mos驱动芯片的第一电源检测引脚电连接；所述第二电容的一端与所述第二二极管的负极电连接，所述第二电容的另一端与所述第二mos驱动芯片的第二电源检测引脚电连接。

29、可选地，所述第一功率变换电路包括第一mos管、第二mos管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容和第一电解电容；

30、所述第一mos管的漏极与所述第一能源的输出端电连接，所述第一功率检测单元的输入端连接在所述第一mos管的漏极与所述第一能源的输出端之间的公共连接端上；所述第一mos管的栅极通过所述第六电阻与所述第一mos驱动芯片的高电平输出引脚电连接，所述第二二极管的正极连接在所述第一mos管的栅极与所述第六电阻之间的公共连接端上，所述第二二极管的负极通过所述第五电阻连接在所述第六电阻与所述第一mos驱动芯片的高电平输出引脚之间的公共连接端上；所述第二电阻的一端连接在所述第一mos管的栅极与所述第六电阻之间的公共连接端上，所述第二电阻的另一端与所述第一mos管的源极电连接；所述第一mos管的源极还与所述第一mos驱动芯片的第二电源检测引脚电连接，所述第一mos管的源极还通过所述第一电感与所述负载电连接；所述第一电解电容的正极和所述第三电容的一端均连接在所述第一电感与所述负载之间的公共连接端上，所述第一电解电容的负极和所述第三电容的另一端均接地；

31、所述第二mos管的漏极连接在所述第一mos管的源极与所述第一电感之间的公共连接端上，所述第二mos管的源极接地；所述第二mos管的栅极通过所述第三电阻与所述第一mos驱动芯片的低电平输出引脚电连接，所述第一二极管的正极连接在所述第二mos管的栅极与所述第三电阻之间的公共连接端上，所述第一二极管的负极通过所述第一电阻连接在所述第三电阻与所述第一mos驱动芯片的低电平输出引脚之间的公共连接端上；所述第四电阻的一端连接在所述第二mos管的栅极与所述第三电阻之间的公共连接端上，所述第四电阻的另一端接地。

32、可选地，所述第二功率变换电路包括第三mos管、第四mos管、第五二极管、第六二极管、第二电感、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四电容和第二电解电容；

33、所述第三mos管的漏极与所述第二能源的输出端电连接；所述第三mos管的栅极通过所述第十二电阻与所述第二mos驱动芯片的高电平输出引脚电连接，所述第四二极管的正极连接在所述第三mos管的栅极与所述第十二电阻之间的公共连接端上，所述第四二极管的负极通过所述第十一电阻连接在所述第十二电阻与所述第二mos驱动芯片的高电平输出引脚之间的公共连接端上；所述第八电阻的一端连接在所述第三mos管的栅极与所述第十二电阻之间的公共连接端上，所述第八电阻的另一端与所述第三mos管的源极电连接；所述第三mos管的源极还与所述第二mos驱动芯片的第二电源检测引脚电连接，所述第三mos管的源极还通过所述第二电感与所述负载电连接；所述第二电解电容的正极和所述第四电容的一端均连接在所述第二电感与所述负载之间的公共连接端上，所述第二电解电容的负极和所述第四电容的另一端均接地；

34、所述第四mos管的漏极连接在所述第三mos管的源极与所述第二电感之间的公共连接端上，所述第四mos管的源极接地；所述第四mos管的栅极通过所述第九电阻与所述第二mos驱动芯片的低电平输出引脚电连接，所述第三二极管的正极连接在所述第四mos管的栅极与所述第九电阻之间的公共连接端上，所述第三二极管的负极通过所述第七电阻连接在所述第九电阻与所述第二mos驱动芯片的低电平输出引脚之间的公共连接端上；所述第十电阻的一端连接在所述第四mos管的栅极与所述第九电阻之间的公共连接端上，所述第十电阻的另一端接地。

35、可选地，所述系统还包括第二功率检测单元；

36、所述第二功率检测单元的输入端与所述第二能源的输出端电连接，所述第二功率检测单元的输出端与所述主控单元的输入端电连接；

37、所述第二功率检测单元用于检测所述第二能源对应的所述第二充电功率，并将所述第二充电功率发送至所述主控单元。

38、可选地，所述系统还包括系统供电单元；

39、所述系统供电单元与所述主控单元、所述第一充电控制单元和所述第二充电控制单元均电连接；

40、所述系统供电单元，用于分别为所述主控单元、所述第一充电控制单元和所述第二充电控制单元进行供电。

41、本发明的有益效果：通过设置第一功率检测单元来检测第一能源的第一充电功率，实现第一能源的功率监测；将检测得到的第一充电功率发送至主控单元，主控单元可依据第一充电功率生成用于第一能源调节功率的第一功率调节信号以及用于第二能源调节功率的第二功率调节信号；第一充电控制单元依据下发的第一功率调节信号对第一充电功率进行调节，即实现第一能源的功率控制管理；第二充电控制单元依据下发的第二功率调节信号对第二充电功率进行调节，即实现第二能源的功率控制管理；

42、本发明的双能源充电装置的功率控制系统，能对双能源充电装置中两个能源的充电功率进行控制与管理，既能确保负载以最佳的充电效果实现按需充电，还能确保整个充电过程的安全性和稳定性，且不局限于双能源充电装置中的能源形式，通用性强。