CN114301123B - 针对新能源汽车电源电路诊断工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种针对新能源汽车电源电路诊断工作方法，包括蓄电池、蓄电池管理模块、计时模块和控制器模块；蓄电池的电源正端与蓄电池管理模块的电源正端相连，蓄电池的电源负端与蓄电池管理模块的电源负端相连，蓄电池管理模块的数据检测端与控制器模块的数据检测端相连，控制器模块的计时数据端与计时模块的计时数据端相连；蓄电池管理模块用于对蓄电池电量进行管理；计时模块用于记录蓄电池各状态的时刻；控制模块用于根据蓄电池电量实现对蓄电池进行充放电操作。本发明能够实现对蓄电池进行安全充放电管理，对蓄电池执行的操作以时间的方式构成记录文本，实现有据可查。

Description

针对新能源汽车电源电路诊断工作方法
技术领域
本发明涉及一种新能源技术领域，特别是涉及一种针对新能源汽车电源电路诊断工作方法。
背景技术
随着汽车技术的发展，蓄电池因为其可以被反复充电的特性被广泛运用到车辆中，用于向车辆空调、音响、辅助照明、遥控感知、行车记录仪及防盗系统等模块供电。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种针对新能源汽车电源电路诊断工作方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，包括蓄电池、蓄电池管理模块、计时模块和控制器模块；
蓄电池的电源正端与蓄电池管理模块的电源正端相连，蓄电池的电源负端与蓄电池管理模块的电源负端相连，蓄电池管理模块的数据检测端与控制器模块的数据检测端相连，控制器模块的计时数据端与计时模块的计时数据端相连；
蓄电池管理模块用于对蓄电池电量进行管理；
计时模块用于记录蓄电池各状态的时刻；
控制模块用于根据蓄电池电量实现对蓄电池进行充放电操作。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括电源转换模块，电源转换模块包括：电源IN分别与第一电源电压芯片U4的电源电压输入端VIN、电容C8的第一端和电容C9的第一端相连，电容C8的第二端和电容C9的第二端分别与电源地相连，第一电源电压芯片U4的电源地端GND与电源地相连；
第一电源电压芯片U4的电源电压输出端VOUT分别与第二电源电压芯片U5的电源电压输入端VIN、电容C10的第一端和电容C11的第一端相连，电容C10的第二端和电容C11的第二端分别与电源地相连，第二电源电压芯片U5的电源地端GND与电源地相连；
第二电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT分别与第三电源电压芯片U6的电源电压输入端VIN、电容C12的第一端和电容C13的第一端相连，电容C12的第二端和电容C13的第二端分别与电源地相连，第三电源电压芯片U6的电源地端GND与电源地相连；
第三电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT分别与电容C15的第一端和电容C16的第一端相连，第三电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT输出电源+5V，电容C15的第二端和电容C16的第二端分别与电源地相连。
在本发明的一种优选实施方式中，计时模块包括：计时芯片D132的电源电压端VCC与电源+5V相连，计时芯片D132的晶振端X1与晶振Y2的第一端相连，计时芯片D132的晶振端X2与晶振Y2的第二端相连，计时芯片D132的电源地端GND与电源地相连，计时芯片D132的时钟端SCLK与控制器U3的计时时钟端
Figure BDA0003440297590000021
相连，计时芯片D132的数据端I/O与控制器U3的计时数据端
Figure BDA0003440297590000022
相连，计时芯片D132的重置端RST与控制器U3的计时重置端
Figure BDA0003440297590000023
相连。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括外置电源指示模块，外置电源指示模块包括：外置电源指示灯DS1的第一端与电源地相连，外置电源指示灯DS1的第二端与电阻R9的第一端相连，电阻R9的第二端与电源+5V相连。
在本发明的一种优选实施方式中，蓄电池管理模块包括：外置充电接口COM2的第一端与外置电源通断第一模块的电源输入端相连，外置电源通断第一模块的电源输出端与全桥整流模块B1的电源输入第一端相连；外置充电接口COM2的第二端与外置电源通断第二模块的电源输入端相连，外置电源通断第二模块的电源输出端与全桥整流模块B1的电源输入第二端相连；
全桥整流模块B1的电源输出第一端分别与电容C3的第一端、电阻R2的第一端、电阻Rs的第一端、蓄电池管理芯片U1的充电电流同向检测端C/S+和蓄电池管理芯片U1的电源输入端+Vin相连，全桥整流模块B1的电源输出第一端输出电源输出IN；全桥整流模块B1的电源输出第二端与电源地相连；
电容C3的第二端与电源地相连，电阻R2的第二端与充电指示灯D2的第一端相连，充电指示灯D2的第二端与蓄电池管理芯片U1的充电指示端
Figure BDA0003440297590000031
相连，电阻Rs的第二端分别与三极管Q1的发射极、蓄电池管理芯片U1的充电电流反相检测端C/S-和蓄电池管理芯片U1的充电限电流反相检测端C/L相连；
三极管Q1的基极与三极管Q2的发射极相连，三极管Q2的基极与蓄电池管理芯片U1的驱动输出端DRIVER SINK相连，三极管Q1的集电极分别与三极管Q2的集电极、二极管D1的第一端和蓄电池管理芯片U1的驱动输出端DRIVER SOURCE相连；
二极管D1的第二端分别与电阻RT的第一端、可调电阻RA的第一端、可调电阻R55的第一端和蓄电池接口BAT的第一端相连，蓄电池接口BAT的第二端与电源地相连，蓄电池安设在蓄电池接口BAT上；
可调电阻R55的第二端与电源地相连，可调电阻R55的调节端与控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3相连；
电阻RT的第二端与蓄电池管理芯片U1的充电偏置端TRICKLE BIAS相连，可调电阻RA的第二端和可调电阻RA的调节端分别与可调电阻RB的第一端和蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE相连；
可调电阻RB的第二端和可调电阻RB的调节端分别与电阻RC的第一端、可调电阻RD的第一端和蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE相连，电阻RC的第二端与电源地相连；
可调电阻RD的第二端和可调电阻RD的调节端分别与放大器U2A的反相输入端和蓄电池管理芯片U1的充电状态端STATE LEVEL CONTROL相连；
放大器U2A的正相输入端与可调电阻R3的调节端相连，可调电阻R3的第一端与电源地相连，可调电阻R3的第二端与电源输出IN相连；放大器U2A的电源端与电源+5V相连，放大器U2A的电源地端与电源地相连，放大器U2A的输出端分别与电阻R4的第一端和控制器U3的充满电检测端P2.0/A8相连，电阻R4的第二端与充满指示灯D3的第一端相连，充满指示灯D3的第二端与电源+5V相连；
蓄电池管理芯片U1的补偿控制端COMPENSATION与电容C2的第一端相连，电容C2的第二端与电源地相连；
蓄电池管理芯片U1的过充指示端
Figure BDA0003440297590000041
与放大器U2B的反相输入端相连，放大器U2B的正相输入端与可调电阻R5的调节端相连，可调电阻R5的第一端与电源地相连，可调电阻R5的第二端与电源IN相连；
蓄电池管理芯片U1的电源地端GROUND与电源地相连，蓄电池管理芯片U1的充电电流环路端C/S OUT和蓄电池管理芯片U1的过冲中止端OVER-CHARGETERMINATE分别与电容C4的第一端和可调电阻R1的第一端相连，电容C4的第二端与电源地相连，可调电阻R1的第二端与电源地相连，可调电阻R1的调节端与控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4相连。
在本发明的一种优选实施方式中，外置电源通断第一模块包括：继电器P2的输入回路的第一端与电源+5V相连，继电器P2的输入回路的第二端与三极管Q4的发射极相连，三极管Q4的集电极与电源地相连，继电器P2的输出回路的第一端与外置充电接口COM2的第一端相连，继电器P2的输出回路的第二端与全桥整流模块B1的电源输入第一端相连；
继电器P1的输入回路的第一端与电源+5V相连，继电器P1的输入回路的第二端与三极管Q3的发射极相连，三极管Q3的集电极与电源地相连，继电器P3的输出回路的第一端与外置充电接口COM2的第二端相连，继电器P1的输出回路的第二端与全桥整流模块B1的电源输入第二端相连；
三极管Q3的基极和三极管Q4的基极分别与控制器U3的电源通断端P0.7相连。
在本发明的一种优选实施方式中，全桥整流模块B1包括二极管一、二极管二、二极管三和二极管四；
二极管一的负极和二极管二的正极分别与外置电源通断第一模块的电源输出端相连，二极管三的负极和二极管四的正极分别与外置电源通断第二模块的电源输出端相连，二极管一的正极和二极管四的正极分别与电源地相连，二极管二的负极和二极管三负极分别与电容C3的第一端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，控制器模块包括重置单元和时钟单元；
重置单元包括：重置按键S1的第一端分别与电容C6的第一端、电阻R8的第一端和控制器U3的重置端P4.7/RST相连，重置按键S1的第二端和电容C6的第二端分别与电源+5V相连；
时钟单元包括：控制器U3的晶振端XTAL1分别与晶振Y1的第一端和电容C7的第一端相连，控制器U3的晶振端XTAL2分别与晶振Y1的第二端和电容C14的第一端相连，电容C7的第二端和电容C14的第二端分别与电源地相连。
本发明还公开了一种针对新能源汽车电源电路诊断工作方法，包括以下步骤：
S1，调节各个可调电阻的阻值；
S2，控制器U3判断其输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值是否小于预设充电电压阈值：
若输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值小于预设充电电压阈值，则执行下一步；
若输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值大于或者等于预设充电电压阈值，则返回步骤S2；
S3，控制器U3的电源通断端P0.7输出导通电平，使其三极管Q3和三极管Q4处于导通状态；此时继电器P1的输入回路和继电器P2的输入回路导通，继电器P1的输出回路和继电器P2的输出回路均由断开状态变为导通状态；此时市电220V输入全桥整流桥，为蓄电池充电；
S4，控制器U3判断其控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号是否为低电平：
若控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号为低电平，则执行下一步；
若控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号为高电平，则返回步骤S4；
S5，控制器U3的电源通断端P0.7输出截止电平，使其三极管Q3和三极管Q4处于截止状态；此时继电器P1的输入回路和继电器P2的输入回路断开，继电器P1的输出回路和继电器P2的输出回路均由导通状态变为断开状态；此时蓄电池放电。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：
S11，调节可调电阻R1的阻值为最小阻值，调节可调电阻R3的阻值为最小阻值，调节可调电阻R5的阻值为最小阻值，调节可调电阻RA的阻值为最大阻值以及可调电阻RB的阻值为最小阻值，调节可调电阻R55的阻值为最小阻值；
S12，将充满电的测试蓄电池安设于蓄电池接口BAT上；
S13，调节可调电阻R1的阻值为最小阻值后，此时控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4的电压值为0V；逐渐调大可调电阻R1的阻值，使其控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4的电压值小于或者等于预设过冲电压阈值；
S14，调节可调电阻R3的阻值为最小阻值后，此时输入放大器U2A的正相输入端的电压值为0V；根据调节可调电阻RA的阻值、可调电阻RB的阻值和可调电阻RD的阻值，使其输入放大器U2A反相输入的电压值小于或者等于通过调节可调电阻R3的阻值输入放大器U2A正相输入的电压值；
S15，调节可调电阻R5的阻值为最小阻值后，此时输入放大器U2B的正相输入端的电压值为0V；调节可调电阻R5的阻值使其输入放大器U2B的正相输入端的电压值大于或者等于蓄电池管理芯片U1的过充指示端
Figure BDA0003440297590000071
输入放大器U2B的反相输入端的电压值；
S16，调节可调电阻RA的阻值为最大阻值以及可调电阻RB的阻值为最小阻值后，此时输入蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE的电压和输入蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE相等；通过调节可调电阻RA的阻值和可调电阻RB的阻值，使其输入蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE的电压值大于或者等于预设使能电压值，使其输入蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE的电压值小于或者等于预设检测电压值；
S17，调节可调电阻R55的阻值为最小阻值后，此时控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值为0V；调节可调电阻R55的阻值使其输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值等于预设蓄电池电压值；
S18，可调电阻R1的阻值、可调电阻R3的阻值、可调电阻R5的阻值、调节可调电阻RA的阻值、可调电阻RB的阻值、可调电阻RC的阻值和可调电阻R55的阻值调节完毕后，将测试蓄电池更换为安装蓄电池；
或/和对记录文本存储于文本数据库中。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够实现对蓄电池进行安全充放电管理，对蓄电池执行的操作以时间的方式构成记录文本，实现有据可查。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明连接示意框图。
图2是本发明控制器模块电路连接示意图。
图3是本发明蓄电池管理模块电路连接示意图。
图4是本发明电源转换模块电路连接示意图。
图5是本发明计时模块电路连接示意图。
图6是本发明外置电源指示模块电路连接示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，如图1所示，包括蓄电池、蓄电池管理模块、计时模块和控制器模块；
蓄电池的电源正端与蓄电池管理模块的电源正端相连，蓄电池的电源负端与蓄电池管理模块的电源负端相连，蓄电池管理模块的数据检测端与控制器模块的数据检测端相连，蓄电池管理模块的电源输入控制端与控制器模块的电源通断控制端相连，控制器模块的计时数据端与计时模块的计时数据端相连；
蓄电池管理模块用于对蓄电池电量进行管理；
计时模块用于记录蓄电池各状态的时刻；蓄电池各状态不限于包括蓄电池充电状态、蓄电池放电状态以及蓄电池充电前后或放电前后的各个操作和检测。
控制模块用于根据蓄电池电量实现对蓄电池进行充放电操作。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括电源转换模块，如图2～6所示，电源转换模块包括：电源IN分别与第一电源电压芯片U4的电源电压输入端VIN、电容C8的第一端和电容C9的第一端相连，电容C8的第二端和电容C9的第二端分别与电源地相连，第一电源电压芯片U4的电源地端GND与电源地相连；
第一电源电压芯片U4的电源电压输出端VOUT分别与第二电源电压芯片U5的电源电压输入端VIN、电容C10的第一端和电容C11的第一端相连，电容C10的第二端和电容C11的第二端分别与电源地相连，第二电源电压芯片U5的电源地端GND与电源地相连；
第二电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT分别与第三电源电压芯片U6的电源电压输入端VIN、电容C12的第一端和电容C13的第一端相连，电容C12的第二端和电容C13的第二端分别与电源地相连，第三电源电压芯片U6的电源地端GND与电源地相连；
第三电源电压芯片U6的电源电压输出端VOUT分别与电容C15的第一端和电容C16的第一端相连，第三电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT输出电源+5V，电容C15的第二端和电容C16的第二端分别与电源地相连。在本实施方式中，电容C8、电容C10的容值为1000uF，电容C9的容值为10uF，电容C11、电容C13、电容C16的容值为1uF，电容C12、电容C15的容值为470uF，第一电源电压芯片U4的型号为78L18，第二电源电压芯片U5的型号为78L09，第三电源电压芯片U6的型号为78L058。通过第一电源电压芯片U4将输入的电源IN转换为稳定的+18V电源输出，通过第二电源电压芯片U5将输入的电源+18V转换为稳定的+9V电源输出，通过第三电源电压芯片U6将输入的电源+9V转换为稳定的+5V电源输出。
在本发明的一种优选实施方式中，计时模块包括：计时芯片D132的电源电压端VCC与电源+5V相连，计时芯片D132的晶振端X1与晶振Y2的第一端相连，计时芯片D132的晶振端X2与晶振Y2的第二端相连，计时芯片D132的电源地端GND与电源地相连，计时芯片D132的时钟端SCLK与控制器U3的计时时钟端
Figure BDA0003440297590000101
相连，计时芯片D132的数据端I/O与控制器U3的计时数据端
Figure BDA0003440297590000102
相连，计时芯片D132的重置端RST与控制器U3的计时重置端
Figure BDA0003440297590000103
相连。在本实施方式中，计时芯片D132的型号为DS1302。通过计时芯片D132可以实现年月日时分秒准确计时，实现对控制器U3的各个时刻的操作动作进行记录，例如什么时候控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3检测到的是什么电压值，什么时候控制器U3的充满电检测端P2.0/A8接收到低电平信号，什么时候控制器U3的电源通断端P0.7发出高电平信号以及低电平信号等等；为了保证记录文本的安全，每隔预设时间阈值T，对记录文本进行备份，其备份的方法为：
第一步，获取记录文本；
第二步，对记录文本执行记录安全处理，得到记录码，其得到记录码的方法为：
Record Security Code＝Hash-MD5(Log Text Data)，
其中，Record Security Code表示记录码；
Hash-MD5()表示记录安全算法，优选采用哈希方法中的MD5算法；
Log Text Data表示记录文本；
第三步，将得到的记录码作为记录文本的文本名称，得到新名称的记录文本；对新名称的记录文本进行压缩，得到其文本包；利用计时模块获取得到记录文本的时间，对时间执行获取时间码处理，其获取时间码的方法为：
Time Number＝Hash-MD5(Record Time)，
其中，Time Number表示时间码；
Record Time表示利用计时模块获取得到记录文本的时间；其记录时间的格式为YYYYMMDDHHmmSS，YYYY表示年份的四位数，MM表示月份的两位数，DD日份的两位数，HH表示小时的两位数，以24进制；mm表示分钟的两位数，SS秒数的两位数，例如时间为2021年12月25日13时49分37秒，即写作20211225134937。
第四步，将得到的时间码作为文本包的新名称存储在文本数据库中。
当其需要找到某个时间的记录文本时，包括以下步骤：
第五步，对需要找的某个时间执行找寻时间码处理，其找寻时间码的方法为：
Time Find Number＝Hash-MD5(Find Time)，
其中，Time Find Number表示找寻时间码；
Find Time表示需要找的某个时间；
第六步，判断找寻时间码是否存在于文本数据库中：
若找寻时间码存在于文本数据库中，则执行下一步；
若找寻时间码不存在于文本数据库中，则提示该时间不存在于文本数据库；
第七步，提取找寻时间码所对应的文本包，对其文本包进行解压，得到其解压文本；
第八步，对解压文本执行记录安全处理，得到校正码，其得到校正码的方法为：
Correction Code＝Hash-MD5(Unzip Text)，
其中，Correction Code表示校正码；
Unzip Text表示解压文本；
第九步，判断其校正码是否与解压文本的名称一致：
若校正码与解压文本的名称一致，则该解压文本中的记录数据为完整的记录数据；
若校正码与解压文本的名称不一致，则解压文本中的记录数据被破坏。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括外置电源指示模块，外置电源指示模块包括：外置电源指示灯DS1的第一端与电源地相连，外置电源指示灯DS1的第二端与电阻R9的第一端相连，电阻R9的第二端与电源+5V相连。在本实施方式中，电阻R9的阻值为1K。
在本发明的一种优选实施方式中，蓄电池管理模块包括：外置充电接口COM2的第一端与外置电源通断第一模块的电源输入端相连，外置电源通断第一模块的电源输出端与全桥整流模块B1的电源输入第一端相连；外置充电接口COM2的第二端与外置电源通断第二模块的电源输入端相连，外置电源通断第二模块的电源输出端与全桥整流模块B1的电源输入第二端相连；
全桥整流模块B1的电源输出第一端分别与电容C3的第一端、电阻R2的第一端、电阻Rs的第一端、蓄电池管理芯片U1的充电电流同向检测端C/S+和蓄电池管理芯片U1的电源输入端+Vin相连，全桥整流模块B1的电源输出第一端输出电源输出IN；全桥整流模块B1的电源输出第二端与电源地相连；
电容C3的第二端与电源地相连，电阻R2的第二端与充电指示灯D2的第一端相连，充电指示灯D2的第二端与蓄电池管理芯片U1的充电指示端
Figure BDA0003440297590000121
相连，电阻Rs的第二端分别与三极管Q1的发射极、蓄电池管理芯片U1的充电电流反相检测端C/S-和蓄电池管理芯片U1的充电限电流反相检测端C/L相连；
三极管Q1的基极与三极管Q2的发射极相连，三极管Q2的基极与蓄电池管理芯片U1的驱动输出端DRIVER SINK相连，三极管Q1的集电极分别与三极管Q2的集电极、二极管D1的第一端和蓄电池管理芯片U1的驱动输出端DRIVER SOURCE相连；
二极管D1的第二端分别与电阻RT的第一端、可调电阻RA的第一端、可调电阻R55的第一端和蓄电池接口BAT的第一端相连，蓄电池接口BAT的第二端与电源地相连，蓄电池安设在蓄电池接口BAT上；
可调电阻R55的第二端与电源地相连，可调电阻R55的调节端与控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3相连；
电阻RT的第二端与蓄电池管理芯片U1的充电偏置端TRICKLE BIAS相连，可调电阻RA的第二端和可调电阻RA的调节端分别与可调电阻RB的第一端和蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE相连；
可调电阻RB的第二端和可调电阻RB的调节端分别与电阻RC的第一端、可调电阻RD的第一端和蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE相连，电阻RC的第二端与电源地相连；
可调电阻RD的第二端和可调电阻RD的调节端分别与放大器U2A的反相输入端和蓄电池管理芯片U1的充电状态端STATE LEVEL CONTROL相连；
放大器U2A的正相输入端与可调电阻R3的调节端相连，可调电阻R3的第一端与电源地相连，可调电阻R3的第二端与电源输出IN相连；放大器U2A的电源端与电源+5V相连，放大器U2A的电源地端与电源地相连，放大器U2A的输出端分别与电阻R4的第一端和控制器U3的充满电检测端P2.0/A8相连，电阻R4的第二端与充满指示灯D3的第一端相连，充满指示灯D3的第二端与电源+5V相连；
蓄电池管理芯片U1的补偿控制端COMPENSATION与电容C2的第一端相连，电容C2的第二端与电源地相连；
蓄电池管理芯片U1的过充指示端
Figure BDA0003440297590000131
与放大器U2B的反相输入端相连，放大器U2B的正相输入端与可调电阻R5的调节端相连，可调电阻R5的第一端与电源地相连，可调电阻R5的第二端与电源IN相连；
蓄电池管理芯片U1的电源地端GROUND与电源地相连，蓄电池管理芯片U1的充电电流环路端C/S OUT和蓄电池管理芯片U1的过冲中止端OVER-CHARGETERMINATE分别与电容C4的第一端和可调电阻R1的第一端相连，电容C4的第二端与电源地相连，可调电阻R1的第二端与电源地相连，可调电阻R1的调节端与控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4相连。在本实施方式中，电容C3的容值为1000uF，电阻Rs的阻值为0.25Ω，蓄电池管理芯片U1的型号为UC3906，电阻R2的阻值为51K，电阻R1的阻值为10K，调节至2.5K处；电容C4的容值为0.1uF，电阻RT的阻值为220Ω，电阻RA的阻值为100K，调节至80K处；电容C4的容值为0.2uF，电阻RB的阻值为50K，调节至29K处；电阻RD的阻值为500K，调节至390K处；电阻RC的阻值为10K，电阻R55的阻值为500K，调节至15K处；电阻R4的阻值为820Ω，放大器U2A和放大器U2B的型号为LM193，电阻R7的阻值为820Ω。
本发明的一种优选实施方式中，外置电源通断第一模块包括：继电器P2的输入回路的第一端与电源+5V相连，继电器P2的输入回路的第二端与三极管Q4的发射极相连，三极管Q4的集电极与电源地相连，继电器P2的输出回路的第一端与外置充电接口COM2的第一端相连，继电器P2的输出回路的第二端与全桥整流模块B1的电源输入第一端相连；
继电器P1的输入回路的第一端与电源+5V相连，继电器P1的输入回路的第二端与三极管Q3的发射极相连，三极管Q3的集电极与电源地相连，继电器P3的输出回路的第一端与外置充电接口COM2的第二端相连，继电器P1的输出回路的第二端与全桥整流模块B1的电源输入第二端相连；
三极管Q3的基极和三极管Q4的基极分别与控制器U3的电源通断端P0.7相连。
在本发明的一种优选实施方式中，全桥整流模块B1包括二极管一、二极管二、二极管三和二极管四；
二极管一的负极和二极管二的正极分别与外置电源通断第一模块的电源输出端相连，二极管三的负极和二极管四的正极分别与外置电源通断第二模块的电源输出端相连，二极管一的正极和二极管四的正极分别与电源地相连，二极管二的负极和二极管三负极分别与电容C3的第一端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，控制器模块包括重置单元和时钟单元；
重置单元包括：重置按键S1的第一端分别与电容C6的第一端、电阻R8的第一端和控制器U3的重置端P4.7/RST相连，重置按键S1的第二端和电容C6的第二端分别与电源+5V相连；
时钟单元包括：控制器U3的晶振端XTAL1分别与晶振Y1的第一端和电容C7的第一端相连，控制器U3的晶振端XTAL2分别与晶振Y1的第二端和电容C14的第一端相连，电容C7的第二端和电容C14的第二端分别与电源地相连。在本实施方式中，电容C6的容值为10uF，电阻R8的阻值为10K，电容C7、电容C14的容值为30pF，晶振Y1的频率为12MHz，控制器U3的型号为STC12C5A60S2。
本发明还公开了一种针对新能源汽车电源电路诊断工作方法，包括以下步骤：
S1，调节各个可调电阻的阻值；
S2，控制器U3判断其输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值是否小于预设充电电压阈值：
若输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值小于预设充电电压阈值，则执行下一步；
若输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值大于或者等于预设充电电压阈值，则返回步骤S2；
S3，控制器U3的电源通断端P0.7输出导通电平，使其三极管Q3和三极管Q4处于导通状态；此时继电器P1的输入回路和继电器P2的输入回路导通，继电器P1的输出回路和继电器P2的输出回路均由断开状态变为导通状态；此时市电220V输入全桥整流桥，为蓄电池充电；
S4，控制器U3判断其控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号是否为低电平：
若控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号为低电平，则执行下一步；
若控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号为高电平，则返回步骤S4；
S5，控制器U3的电源通断端P0.7输出截止电平，使其三极管Q3和三极管Q4处于截止状态；此时继电器P1的输入回路和继电器P2的输入回路断开，继电器P1的输出回路和继电器P2的输出回路均由导通状态变为断开状态；此时蓄电池放电。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：
S11，调节可调电阻R1的阻值为最小阻值，调节可调电阻R3的阻值为最小阻值，调节可调电阻R5的阻值为最小阻值，调节可调电阻RA的阻值为最大阻值以及可调电阻RB的阻值为最小阻值，调节可调电阻R55的阻值为最小阻值；
S12，将充满电的测试蓄电池安设于蓄电池接口BAT上；
S13，调节可调电阻R1的阻值为最小阻值后，此时控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4的电压值为0V；逐渐调大可调电阻R1的阻值，使其控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4的电压值小于或者等于预设过冲电压阈值；
S14，调节可调电阻R3的阻值为最小阻值后，此时输入放大器U2A的正相输入端的电压值为0V；根据调节可调电阻RA的阻值、可调电阻RB的阻值和可调电阻RD的阻值，使其输入放大器U2A反相输入的电压值小于或者等于通过调节可调电阻R3的阻值输入放大器U2A正相输入的电压值；
S15，调节可调电阻R5的阻值为最小阻值后，此时输入放大器U2B的正相输入端的电压值为0V；调节可调电阻R5的阻值使其输入放大器U2B的正相输入端的电压值大于或者等于蓄电池管理芯片U1的过充指示端
Figure BDA0003440297590000161
输入放大器U2B的反相输入端的电压值；
S16，调节可调电阻RA的阻值为最大阻值以及可调电阻RB的阻值为最小阻值后，此时输入蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE的电压和输入蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE相等；通过调节可调电阻RA的阻值和可调电阻RB的阻值，使其输入蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE的电压值大于或者等于预设使能电压值，使其输入蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE的电压值小于或者等于预设检测电压值；
S17，调节可调电阻R55的阻值为最小阻值后，此时控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值为0V；调节可调电阻R55的阻值使其输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值等于预设蓄电池电压值；
S18，可调电阻R1的阻值、可调电阻R3的阻值、可调电阻R5的阻值、调节可调电阻RA的阻值、可调电阻RB的阻值、可调电阻RC的阻值和可调电阻R55的阻值调节完毕后，将测试蓄电池更换为安装蓄电池。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S18中蓄电池的实时电压值的计算方法为：
Figure BDA0003440297590000171
其中，UXDC表示测试蓄电池电压值；
R55表示电阻R55的阻值；
RX表示调节的电阻值；
η表示平衡系数；
Figure BDA0003440297590000172
表示控制器U3检测到的测试蓄电池电压值；
Figure BDA0003440297590000173
表示逻辑推出符号；
Figure BDA0003440297590000174
其中，UXDC表示测试蓄电池电压值；
R55表示电阻R55的阻值；
RX表示调节的电阻值；
η表示平衡系数；
UXDC,t表示控制器U3检测的蓄电池的实时电压值；
Figure BDA0003440297590000181
表示蓄电池的实时电压值；
Figure BDA0003440297590000182
表示控制器U3检测到的测试蓄电池电压值；
Figure BDA0003440297590000183
表示逻辑推出符号。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，包括蓄电池、蓄电池管理模块、计时模块和控制器模块；
蓄电池的电源正端与蓄电池管理模块的电源正端相连，蓄电池的电源负端与蓄电池管理模块的电源负端相连，蓄电池管理模块的数据检测端与控制器模块的数据检测端相连，控制器模块的计时数据端与计时模块的计时数据端相连；
蓄电池管理模块用于对蓄电池电量进行管理；
计时模块用于记录蓄电池各状态的时刻；
控制模块用于根据蓄电池电量实现对蓄电池进行充放电操作；对蓄电池进行充放电操作的方法包括以下步骤：
S1，调节各个可调电阻的阻值；
S2，控制器U3判断其输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值是否小于预设充电电压阈值：
若输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值小于预设充电电压阈值，则执行下一步；
若输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值大于或者等于预设充电电压阈值，则返回步骤S2；
S3，控制器U3的电源通断端P0.7输出导通电平，使其三极管Q3和三极管Q4处于导通状态；此时继电器P1的输入回路和继电器P2的输入回路导通，继电器P1的输出回路和继电器P2的输出回路均由断开状态变为导通状态；此时市电220V输入全桥整流桥，为蓄电池充电；
S4，控制器U3判断其控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号是否为低电平：
若控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号为低电平，则执行下一步；
若控制器U3的充满电检测端P2.0/A8的电平信号为高电平，则返回步骤S4；
S5，控制器U3的电源通断端P0.7输出截止电平，使其三极管Q3和三极管Q4处于截止状态；此时继电器P1的输入回路和继电器P2的输入回路断开，继电器P1的输出回路和继电器P2的输出回路均由导通状态变为断开状态；此时蓄电池放电；
进一步的，在步骤S1中调节各个可调电阻的阻值的方法包括以下步骤：
S11，调节可调电阻R1的阻值为最小阻值，调节可调电阻R3的阻值为最小阻值，调节可调电阻R5的阻值为最小阻值，调节可调电阻RA的阻值为最大阻值以及可调电阻RB的阻值为最小阻值，调节可调电阻R55的阻值为最小阻值；
S12，将充满电的测试蓄电池安设于蓄电池接口BAT上；
S13，调节可调电阻R1的阻值为最小阻值后，此时控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4的电压值为0V；逐渐调大可调电阻R1的阻值，使其控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4的电压值小于或者等于预设过冲电压阈值；
S14，调节可调电阻R3的阻值为最小阻值后，此时输入放大器U2A的正相输入端的电压值为0V；根据调节可调电阻RA的阻值、可调电阻RB的阻值和可调电阻RD的阻值，使其输入放大器U2A反相输入的电压值小于或者等于通过调节可调电阻R3的阻值输入放大器U2A正相输入的电压值；
S15，调节可调电阻R5的阻值为最小阻值后，此时输入放大器U2B的正相输入端的电压值为0V；调节可调电阻R5的阻值使其输入放大器U2B的正相输入端的电压值大于或者等于蓄电池管理芯片U1的过充指示端
Figure FDA0003842785150000021
输入放大器U2B的反相输入端的电压值；
S16，调节可调电阻RA的阻值为最大阻值以及可调电阻RB的阻值为最小阻值后，此时输入蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE的电压和输入蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE相等；通过调节可调电阻RA的阻值和可调电阻RB的阻值，使其输入蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE的电压值大于或者等于预设使能电压值，使其输入蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE的电压值小于或者等于预设检测电压值；
S17，调节可调电阻R55的阻值为最小阻值后，此时控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值为0V；调节可调电阻R55的阻值使其输入控制器U3的电压检测端P1.3/TXD2/CPP0/ADC3的电压值等于预设蓄电池电压值；
S18，可调电阻R1的阻值、可调电阻R3的阻值、可调电阻R5的阻值、调节可调电阻RA的阻值、可调电阻RB的阻值、可调电阻RC的阻值和可调电阻R55的阻值调节完毕后，将测试蓄电池更换为安装蓄电池。
2.根据权利要求1所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，还包括电源转换模块，电源转换模块包括：电源IN分别与第一电源电压芯片U4的电源电压输入端VIN、电容C8的第一端和电容C9的第一端相连，电容C8的第二端和电容C9的第二端分别与电源地相连，第一电源电压芯片U4的电源地端GND与电源地相连；
第一电源电压芯片U4的电源电压输出端VOUT分别与第二电源电压芯片U5的电源电压输入端VIN、电容C10的第一端和电容C11的第一端相连，电容C10的第二端和电容C11的第二端分别与电源地相连，第二电源电压芯片U5的电源地端GND与电源地相连；
第二电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT分别与第三电源电压芯片U6的电源电压输入端VIN、电容C12的第一端和电容C13的第一端相连，电容C12的第二端和电容C13的第二端分别与电源地相连，第三电源电压芯片U6的电源地端GND与电源地相连；
第三电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT分别与电容C15的第一端和电容C16的第一端相连，第三电源电压芯片U5的电源电压输出端VOUT输出电源+5V，电容C15的第二端和电容C16的第二端分别与电源地相连。
3.根据权利要求1所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，计时模块包括：计时芯片D132的电源电压端VCC与电源+5V相连，计时芯片D132的晶振端X1与晶振Y2的第一端相连，计时芯片D132的晶振端X2与晶振Y2的第二端相连，计时芯片D132的电源地端GND与电源地相连，计时芯片D132的时钟端SCLK与控制器U3的计时时钟端
Figure FDA0003842785150000041
相连，计时芯片D132的数据端I/O与控制器U3的计时数据端
Figure FDA0003842785150000042
相连，计时芯片D132的重置端RST与控制器U3的计时重置端
Figure FDA0003842785150000043
相连。
4.根据权利要求1所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，还包括外置电源指示模块，外置电源指示模块包括：外置电源指示灯DS1的第一端与电源地相连，外置电源指示灯DS1的第二端与电阻R9的第一端相连，电阻R9的第二端与电源+5V相连。
5.根据权利要求1所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，蓄电池管理模块包括：外置充电接口COM2的第一端与外置电源通断第一模块的电源输入端相连，外置电源通断第一模块的电源输出端与全桥整流模块B1的电源输入第一端相连；外置充电接口COM2的第二端与外置电源通断第二模块的电源输入端相连，外置电源通断第二模块的电源输出端与全桥整流模块B1的电源输入第二端相连；
全桥整流模块B1的电源输出第一端分别与电容C3的第一端、电阻R2的第一端、电阻Rs的第一端、蓄电池管理芯片U1的充电电流同向检测端C/S+和蓄电池管理芯片U1的电源输入端+Vin相连，全桥整流模块B1的电源输出第一端输出电源输出IN；全桥整流模块B1的电源输出第二端与电源地相连；
电容C3的第二端与电源地相连，电阻R2的第二端与充电指示灯D2的第一端相连，充电指示灯D2的第二端与蓄电池管理芯片U1的充电指示端
Figure FDA0003842785150000044
相连，电阻Rs的第二端分别与三极管Q1的发射极、蓄电池管理芯片U1的充电电流反相检测端C/S-和蓄电池管理芯片U1的充电限电流反相检测端C/L相连；
三极管Q1的基极与三极管Q2的发射极相连，三极管Q2的基极与蓄电池管理芯片U1的驱动输出端DRIVER SINK相连，三极管Q1的集电极分别与三极管Q2的集电极、二极管D1的第一端和蓄电池管理芯片U1的驱动输出端DRIVER SOURCE相连；
二极管D1的第二端分别与电阻RT的第一端、可调电阻RA的第一端和蓄电池接口BAT的第一端相连，蓄电池接口BAT的第二端与电源地相连，蓄电池安设在蓄电池接口BAT上；
电阻RT的第二端与蓄电池管理芯片U1的充电偏置端TRICKLE BIAS相连，可调电阻RA的第二端和可调电阻RA的调节端分别与可调电阻RB的第一端和蓄电池管理芯片U1的充电使能端CHARGE ENABLE相连；
可调电阻RB的第二端和可调电阻RB的调节端分别与电阻RC的第一端、可调电阻RD的第一端和蓄电池管理芯片U1的电压检测控制端VOLTAGE SENSE相连，电阻RC的第二端与电源地相连；
可调电阻RD的第二端和可调电阻RD的调节端分别与放大器U2A的反相输入端和蓄电池管理芯片U1的充电状态端STATE LEVEL CONTROL相连；
放大器U2A的正相输入端与可调电阻R3的调节端相连，可调电阻R3的第一端与电源地相连，可调电阻R3的第二端与电源输出IN相连；放大器U2A的电源端与电源+5V相连，放大器U2A的电源地端与电源地相连，放大器U2A的输出端分别与电阻R4的第一端和控制器U3的充满电检测端P2.0/A8相连，电阻R4的第二端与充满指示灯D3的第一端相连，充满指示灯D3的第二端与电源+5V相连；
蓄电池管理芯片U1的补偿控制端COMPENSATION与电容C2的第一端相连，电容C2的第二端与电源地相连；
蓄电池管理芯片U1的过充指示端
Figure FDA0003842785150000061
与放大器U2B的反相输入端相连，放大器U2B的正相输入端与可调电阻R5的调节端相连，可调电阻R5的第一端与电源地相连，可调电阻R5的第二端与电源IN相连；
蓄电池管理芯片U1的电源地端GROUND与电源地相连，蓄电池管理芯片U1的充电电流环路端C/S OUT和蓄电池管理芯片U1的过冲中止端OVER-CHARGETERMINATE分别与电容C4的第一端和可调电阻R1的第一端相连，电容C4的第二端与电源地相连，可调电阻R1的第二端与电源地相连，可调电阻R1的调节端与控制器U3的过冲检测端P1.4/SS/CPP1/ADC4相连。
6.根据权利要求5所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，外置电源通断第一模块包括：继电器P2的输入回路的第一端与电源+5V相连，继电器P2的输入回路的第二端与三极管Q4的发射极相连，三极管Q4的集电极与电源地相连，继电器P2的输出回路的第一端与外置充电接口COM2的第一端相连，继电器P2的输出回路的第二端与全桥整流模块B1的电源输入第一端相连；
继电器P1的输入回路的第一端与电源+5V相连，继电器P1的输入回路的第二端与三极管Q3的发射极相连，三极管Q3的集电极与电源地相连，继电器P3的输出回路的第一端与外置充电接口COM2的第二端相连，继电器P1的输出回路的第二端与全桥整流模块B1的电源输入第二端相连；
三极管Q3的基极和三极管Q4的基极分别与控制器U3的电源通断端P0.7相连。
7.根据权利要求5所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，全桥整流模块B1包括二极管一、二极管二、二极管三和二极管四；
二极管一的负极和二极管二的正极分别与外置电源通断第一模块的电源输出端相连，二极管三的负极和二极管四的正极分别与外置电源通断第二模块的电源输出端相连，二极管一的正极和二极管四的正极分别与电源地相连，二极管二的负极和二极管三负极分别与电容C3的第一端相连。
8.根据权利要求1所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，控制器模块包括重置单元和时钟单元；
重置单元包括：重置按键S1的第一端分别与电容C6的第一端、电阻R8的第一端和控制器U3的重置端P4.7/RST相连，重置按键S1的第二端和电容C6的第二端分别与电源+5V相连；
时钟单元包括：控制器U3的晶振端XTAL1分别与晶振Y1的第一端和电容C7的第一端相连，控制器U3的晶振端XTAL2分别与晶振Y1的第二端和电容C14的第一端相连，电容C7的第二端和电容C14的第二端分别与电源地相连。
9.根据权利要求1所述的针对新能源汽车电源电路诊断工作系统，其特征在于，还包括将记录文本存储于文本数据库中。
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