CN103701180A

CN103701180A - 一种电动车充电自动断电装置

Info

Publication number: CN103701180A
Application number: CN201410011122.0A
Authority: CN
Inventors: 孔雪卉; 耿欣; 井洪业; 王超; 周翔训
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2014-04-02

Abstract

本发明的一种电动车充电自动断电装置，它包括控制模块、电源模块、开关模块、电压采集模块和电流采集模块；所述的电流采集模块包括电压采集电路，所述的电压采集电路与控制模块电连接；所述的开关模块包括电磁脱扣器和达林顿驱动电路，所述的达林顿驱动电路分别与控制模块和电磁脱扣器电连接；所述的电流采集模块包括电流采集电路和放大滤波电路，所述的电流采集电路分别与控制模块和放大滤波电路电连接；所述的电源模块包括一级供电电路和二级供电电路，一级供电电路为二级供电电路、开关模块供电，二级供电电路为控制模块、电压采集模块、电流采集模块供电。本发明能够有效防止电池过充，结构简单，成本低廉，便于生产和推广。

Description

一种电动车充电自动断电装置

技术领域

本发明涉及一种断电保护装置，尤其涉及一种电动车充电自动断电装置。

背景技术

当今社会能源紧缺，能源浪费严重，利用效率不高。电动车作为人们日常生活中普遍的交通工具，给人们带来了交通上的方便，但是现在市场上销售的电动车只有与之配套的充电器，好的充电器在电池充满电后可以实现断流，但是此时断掉的只是直流侧的电流，充电器仍处于“待机”状态，仍然会消耗部分电能；质量稍差一点的仍然会以涓流的形式给电池充电,长时间涓流充电不仅会造成电池寿命缩短或损坏，而且增加了充电器自身的安全隐患。并且充电器在主电源没有断开的情况下仍然处于工作状态，浪费了电能。

发明内容

为解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种电动车充电自动断电装置，解决了电动车充电器在电池充能满后仍然充电的问题。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：一种电动车充电自动断电装置，其特征在于，包括控制模块、电源模块、开关模块、电压采集模块和电流采集模块；所述的电流采集模块包括电压采集电路，所述的电压采集电路与控制模块电连接；所述的开关模块包括电磁脱扣器和达林顿驱动电路，所述的达林顿驱动电路分别与控制模块和电磁脱扣器电连接；所述的电流采集模块包括电流采集电路和放大滤波电路，所述的电流采集电路分别与控制模块和放大滤波电路电连接；所述的电源模块包括一级供电电路和二级供电电路，所述的一级供电电路为二级供电电路、开关模块提供电力供应，所述的二级供电电路为控制模块、电压采集模块、电流采集模块提供电力供应。

进一步的，该装置还包括液晶显示模块，所述的液晶显示模块电连接到控制模块上。

进一步的，所述的液晶显示模块采用LCD1602作为液晶显示屏。

进一步的，所述的控制模块采用MSP430G2553微处理器作为核心控制器。

本发明的有益效果是：本发明通过电流采集模块和电压采集模块获取充电时的电流和电压状况，并利用电磁脱扣器实现电路的通断，避免了充电过多的情况，大大延长了充电器的使用寿命，不仅如此，在电源模块中设置了多级供电电路，可以适应不同的电压，整个装置结构简单，成本低廉，便于生产和推广。

附图说明

图1是本发明的原理结构框图；

图2是本发明使用状态下连接原理框图；

图3是本发明一级供电电路的电路原理图；

图4是本发明二级供电电路的电路原理图；

图5是本发明控制模块的电路原理图；

图6是本发明电压采集电路的电路原理图；

图7是本发明电流采集电路及放大滤波电路的电路原理图；

图8是本发明达林顿驱动电路的电路原理图；

图9是本发明电磁脱扣器端子连接示意图；

图10是本发明液晶显示模块的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施进行说明，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种电动车充电自动断电装置，它包括控制模块、电源模块、开关模块、电压采集模块和电流采集模块；所述的电流采集模块包括电压采集电路，所述的电压采集电路与控制模块电连接；所述的开关模块包括电磁脱扣器和达林顿驱动电路，所述的达林顿驱动电路分别与控制模块和电磁脱扣器电连接；所述的电流采集模块包括电流采集电路和放大滤波电路，所述的电流采集电路分别与控制模块和放大滤波电路电连接；所述的电源模块包括一级供电电路和二级供电电路，所述的一级供电电路为二级供电电路、开关模块提供电力供应，所述的二级供电电路为控制模块、电压采集模块、电流采集模块提供电力供应。

进一步的，该装置还包括液晶显示模块，所述的液晶显示模块电连接到控制模块上，所述的液晶显示模块采用LCD1602作为液晶显示屏。

下面，结合附图详细介绍该装置中各个电路的工作原理:

如图3所示，一级供电电路包括电阻R1、电容C5、电容C6、稳压二极管D1、电感L1、滑动变阻器R和芯片LM2596HVS，用来将输入的充电器电压降压，输出稳定的7.5V电压。

如图4所示，二级供电电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和芯片LM1117，用来将7.5V电压降到3.3V。

如图5所示，控制模块采用MSP430G2553芯片作为核心控制器，并且用OR电阻R2、OR电阻R3、电容C7、晶振Y1、电容C10、电容C8、电容C9、电容C11、电阻R4构建外围电路，以3.3V电压作为工作电源，控制电磁脱扣器的通断。

如图6所示，电压采集电路包括电阻R9和电阻R11，将充电器的电压信号状态传到控制模块，该图中的电压为56V，实际电压与充电器的输出电压一致。

如图7所示，电流采集电路及放大滤波电路包括电感L2、电容C12、电阻R5、电阻R6、电阻R8、电阻R7、电感L3、电容C13、电阻R10、电阻R12、电阻R14、电阻R13和两个运算放大器，运算放大器采用LM358芯片，这两个电路用来采集电瓶（电池)的充电电流值，并上传到控制模块。

如图8所示，达林顿驱动电路包括三极管Q1和三极管Q2，用来接收控制模块的信号，从而控制电磁脱扣器的通断。

如图9所示，电磁脱扣器的端子有5个，其中，端子1、端子3、端子4、端子5是这个装置外部引出的4个端口，端子1接220V电压，端子3接充电器输入，端子4接充电器输出，端子5接电瓶。

端子2相当于脱扣器的触点两端，220V的火线接到电磁脱扣器的常闭触点（端子2）的一端，常闭触点（端子2）的另一端接充电器的一根线，充电器的另一根线与220V的零线相接，这样就构成了一个与充电器相连的完整通路。

如图10所示，液晶显示模块采用芯片LCD1602，实现电流、电压等数值的显示。

在实际使用时，如图2所示，电瓶分别连接放大滤波电路和电磁脱扣器，充电器的输入端通过电磁脱扣器与220V电压连接，充电器的输出端分别接到电磁脱扣器、一级供电电路和电压采集模块上，连接完毕后，由用户按下充电按钮电流流通，电动车开始充电，因为装置内部置有电磁脱扣器，即使充电时意外断电也不会改变装置的工作状态，电流采集模块会实时采集电池的充电电流，当充电电流到达设定数值后，控制模块会控制电磁脱扣器断开，从而切断充电器与交流电源之间的交流通路。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种电动车充电自动断电装置，其特征在于，包括控制模块、电源模块、开关模块、电压采集模块和电流采集模块；所述的电流采集模块包括电压采集电路，所述的电压采集电路与控制模块电连接；所述的开关模块包括电磁脱扣器和达林顿驱动电路，所述的达林顿驱动电路分别与控制模块和电磁脱扣器电连接；所述的电流采集模块包括电流采集电路和放大滤波电路，所述的电流采集电路分别与控制模块和放大滤波电路电连接；所述的电源模块包括一级供电电路和二级供电电路，所述的一级供电电路为二级供电电路、开关模块提供电力供应，所述的二级供电电路为控制模块、电压采集模块、电流采集模块提供电力供应。

2.根据权利要求1所述的一种电动车充电自动断电装置，其特征在于，该装置还包括液晶显示模块，所述的液晶显示模块电连接到控制模块上。

3.根据权利要求2所述的一种电动车充电自动断电装置，其特征在于，所述的液晶显示模块采用LCD1602作为液晶显示屏。

4.根据权利要求1或2所述的一种电动车充电自动断电装置，其特征在于，所述的控制模块采用MSP430G2553微处理器作为核心控制器。