CN110021974A - 一种电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路及其控制方法，其中控制电路，其特征在于：由基准电压源电路、辅助电瓶电压采集电路、正反馈比较电路、延时缓冲电路、驱动电路和输出电路构成，所述基准电压源电路用于提供5V基准电压，RV1、R8、R9构成辅助电瓶电压采集电路，U1:A、R4、R3、R1构成正反馈比较电路，D1、R2、C1构成延时缓冲电路，U1:B、R7、R6构成驱动电路，N‑MOS管Q1、R5、D2构成输出电路。本电路通过正反馈电路实现了辅助电瓶电压过低时启动和达到浮充电压时关闭，通过调节RV1、R8的阻值可以灵活配置保护电压点和浮充电压点，实现对不同电瓶电压平台的灵活匹配。
Description
技术领域：
本发明涉及一种电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路及其控制方法，其属于电动汽车电气控制技术领域。
背景技术：
现阶段，电动汽车辅助电瓶作为车辆控制系统后备电力供应来源是一个重要部件，在车辆未接通高压电路，车载DC设备未工作时，全车控制系统的电力供应全部由辅助电瓶提供，当车辆长时间未进入高压启动状态时，由于辅助电瓶长期放电，容易引起亏电、电压过低、车辆控制系统无法工作导致车辆抛锚的情况发生，为避免此现象发生，影响车辆使用并造成辅助电瓶损坏，故进行本发明的开发设计。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路及其控制方法。
本发明采用如下技术方案：一种电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路，其特征在于：由基准电压源电路、辅助电瓶电压采集电路、正反馈比较电路、延时缓冲电路、驱动电路和输出电路构成，所述基准电压源电路用于提供5V基准电压，RV1、R8、R9构成辅助电瓶电压采集电路，U1:A、R4、R3、R1构成正反馈比较电路，D1、R2、C1构成延时缓冲电路，U1:B、R7、R6构成驱动电路，N-MOS管Q1、R5、D2构成输出电路；
基准电压通过R1连接至U1:A同相端，R8连接辅助电瓶正极，采样电路信号通过R9连接至U1:A反相端，U1:A输出通过D1进入缓冲电容C1，缓冲器C1电压送比较器U1:同相侧，基准电压通过R6进入比较器U1:B反相侧，比较器U1:B输出至驱动MOS管Q1门极，实现对外部继电器的控制。
本发明还采用如下技术方案：一种电动汽车辅助电瓶自动充电控制方法，步骤如下：
辅助电瓶电压经分压采集后送至正反馈比较器U1:A与5V基准电压进行比较，当辅助电瓶电压低至保护电压时，比较器U1:A输出高电平信号通过二极管D1对缓冲电容C1进行快速充电，并通过正反馈电阻R3提高比较器同相输入侧基准电压值，缓冲电容C1充电至5V时，比较器U1:B输出高电平驱动N-MOS管Q1开通，控制电路对外输出低电平信号，经外部继电器转换唤醒车辆ECU、BMS系统接通车辆高压电路，车载DC得到高压电源后开始工作，转换低电压为辅助电瓶进行充电；
当充电电压达到电瓶浮充电压时，正反馈比较器U1:A反转输出低电平，延时缓冲电路中D1截止，缓冲电容C1通过高阻值放电电阻R2进行缓慢放电，同时C1电压逐渐下降，当降至5V基准电压以下时，比较器U1:B反转输出低电平，关闭N-MOS管Q1，控制电路对外输出高电平信号，经外部继电器转换关闭车辆ECU、BMS系统结束辅助电瓶充电。
本发明具有如下有益效果：
1、本电路通过正反馈电路实现了辅助电瓶电压过低时启动和达到浮充电压时关闭，通过调节RV1、R8的阻值可以灵活配置保护电压点和浮充电压点，实现对不同电瓶电压平台的灵活匹配。
2、通过延时缓冲电路实现了电瓶浮充的时长控制，通过调节放电电阻R2与缓冲电容C1的比值，可以灵活调节电瓶浮充时间，达到保护电瓶和节约能源的作用。
3、本电路驱动电路可通过交换U1:B比较器4、5脚正反相输入脚实现对P-MOS的驱动，进而改变电路输出电平逻辑，实现高电平唤醒外部ECU\BMS系统。
附图说明：
图1为本发明电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路由基准电压源电路、辅助电瓶电压采集电路、正反馈比较电路、延时缓冲电路、驱动电路和输出电路构成。其中U2用于提供5V基准电压，RV1、R8、R9构成辅助电瓶电压采集电路，U1:A、R4、R3、R1构成正反馈比较电路，D1、R2、C1构成延时缓冲电路，U1:B、R7、R6构成驱动电路，N-MOS管Q1、R5、D2构成输出电路。
其中基准电压通过R1连接至U1:A同相端，R8连接辅助电瓶正极，采样电路信号通过R9连接至U1:A反相端，U1:A输出通过D1进入缓冲电容C1，缓冲器C1电压送比较器U1:同相侧，基准电压通过R6进入比较器U1:B反相侧，比较器U1:B输出至驱动MOS管Q1门极，实现对外部继电器的控制。
本发明电动汽车辅助电瓶自动充电控制方法，步骤如下：
辅助电瓶电压经分压采集后送至正反馈比较器U1:A与5V基准电压进行比较，当辅助电瓶电压低至保护电压时(12V电瓶保护点为10.5V，24V电瓶保护点为21V)，比较器U1:A输出高电平信号通过二极管D1对缓冲电容C1进行快速充电，并通过正反馈电阻R3提高比较器同相输入侧基准电压值，防止电路受干扰产生震荡。缓冲电容C1充电至5V时，比较器U1:B输出高电平驱动N-MOS管Q1开通，控制电路对外输出低电平信号，经外部继电器转换唤醒车辆ECU、BMS系统接通车辆高压电路，车载DC得到高压电源后开始工作，转换低电压为辅助电瓶进行充电。
当充电电压达到电瓶浮充电压时(12V电瓶浮充电压为13.6～13.8V，24V电瓶浮充电压为27.2～27.6V),正反馈比较器U1:A反转输出低电平，延时缓冲电路中D1截止，缓冲电容C1通过高阻值放电电阻R2进行缓慢放电，同时C1电压逐渐下降，当降至5V基准电压以下时，比较器U1:B反转输出低电平，关闭N-MOS管Q1，控制电路对外输出高电平信号，经外部继电器转换关闭车辆ECU、BMS系统结束辅助电瓶充电。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种电动汽车辅助电瓶自动充电控制电路，其特征在于：由基准电压源电路、辅助电瓶电压采集电路、正反馈比较电路、延时缓冲电路、驱动电路和输出电路构成，所述基准电压源电路用于提供5V基准电压，RV1、R8、R9构成辅助电瓶电压采集电路，U1:A、R4、R3、R1构成正反馈比较电路，D1、R2、C1构成延时缓冲电路，U1:B、R7、R6构成驱动电路，N-MOS管Q1、R5、D2构成输出电路；
基准电压通过R1连接至U1:A同相端，R8连接辅助电瓶正极，采样电路信号通过R9连接至U1:A反相端，U1:A输出通过D1进入缓冲电容C1，缓冲器C1电压送比较器U1:同相侧，基准电压通过R6进入比较器U1:B反相侧，比较器U1:B输出至驱动MOS管Q1门极，实现对外部继电器的控制。
2.如权利要求1所述的电动汽车辅助电瓶自动充电控制方法，其特征在于：步骤如下：
辅助电瓶电压经分压采集后送至正反馈比较器U1:A与5V基准电压进行比较，当辅助电瓶电压低至保护电压时，比较器U1:A输出高电平信号通过二极管D1对缓冲电容C1进行快速充电，并通过正反馈电阻R3提高比较器同相输入侧基准电压值，缓冲电容C1充电至5V时，比较器U1:B输出高电平驱动N-MOS管Q1开通，控制电路对外输出低电平信号，经外部继电器转换唤醒车辆ECU、BMS系统接通车辆高压电路，车载DC得到高压电源后开始工作，转换低电压为辅助电瓶进行充电；
当充电电压达到电瓶浮充电压时，正反馈比较器U1:A反转输出低电平，延时缓冲电路中D1截止，缓冲电容C1通过高阻值放电电阻R2进行缓慢放电，同时C1电压逐渐下降，当降至5V基准电压以下时，比较器U1:B反转输出低电平，关闭N-MOS管Q1，控制电路对外输出高电平信号，经外部继电器转换关闭车辆ECU、BMS系统结束辅助电瓶充电。
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|---|---|---|---|---|
| US3771041A (en) * | 1972-02-25 | 1973-11-06 | Gen Electric | Margin angle control for hvdc converter having improved valve current monitor |
| CN2741087Y (zh) * | 2004-10-27 | 2005-11-16 | 华为技术有限公司 | 负电源过压欠压缓启保护电路 |
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Patent Citations (2)
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