CN204794303U - 一种电动车的充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动车的充电电路，属于电子产品领域。本实用新型蓄电池的充电端和放电端分别连接到电流传感器Ⅰ与电流传感器Ⅱ上，并且蓄电池与DC-DC降压供电模块相连接；DC-DC降压供电模块为电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD供给5V直流电；TL494半桥驱动电路连接半桥拓扑电路以供给高频PWM波；两路整流电路中的一路与TL494半桥驱动电路连接达到自激半桥开关电源，两路整流电路中的另一路与TL494半桥驱动电路构成闭环电路以输出稳定电压充电；PIC16F690单片机与AT89C52RC单片机相连构成串口通信，AT89C52RC单片机又与LCD相连。本实用新型能可靠有效的实现电池管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动车的充电电路，属于电子产品领域。
背景技术
电动车充电装置是电动车日常运作的必备工具，不同的充电装置给用户带来不一样的效益，它一般分为工频变压器充电器和开关电源充电器。然而充电器的选择往往需要从体积、重量、省电、效率、可靠、价格以及功能等方面考虑。生活中开关电源充电器则受到广泛使用，它又分半桥式和单激式。然而电动车充电对各类蓄电池的影响也是非常大的，因此当今的大多电动车充电装置存在局限性，缺少一种不仅效率高、性能好、可靠且能有效的对电池进行管理的新型充电器。
发明内容
针对电动车充电装置存在的一些不足，本实用新型提供了一种电动车的充电电路。
本实用新型的技术方案是：一种电动车的充电电路，包括蓄电池、半桥拓扑电路、TL494半桥驱动电路、两路整流电路、电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、DC-DC降压供电模块、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD；
所述蓄电池的充电端和放电端分别连接到电流传感器Ⅰ与电流传感器Ⅱ上，并且蓄电池与DC-DC降压供电模块相连接；DC-DC降压供电模块为电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD供给5V直流电；TL494半桥驱动电路连接半桥拓扑电路以供给高频PWM波；两路整流电路中的一路与TL494半桥驱动电路连接达到自激半桥开关电源，两路整流电路中的另一路与TL494半桥驱动电路构成闭环电路以输出稳定电压充电；PIC16F690单片机与AT89C52RC单片机相连构成串口通信，AT89C52RC单片机又与LCD相连。
所述电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ均是霍尔ACS715芯片。
所述DC-DC降压供电模块由LM2596，电容C5、C6、C7，电阻R5、R6，电感器L3，二极管D7形成。
本实用新型的工作过程是：
利用TL494芯片构成半桥驱动电路产生两路高频PWM波，两路PWM波交错开断MOS管Q1和Q2，它们与C1和C2构成单相半桥拓扑电路，随之高频变压器T1得到高频交流电，交流电经过D1、D2和D3、D4构成的两路单相全波可控整流电路得要两路一定的输出直流电压，而R3和R4作为电压反馈使两路输出稳定的直流电压，一路输出直流电压给TL494芯片供电，另一路输出直流电压给蓄电池充电（该模块与市场一些实用电动车充电器原理一样，是半桥式自激型，内部有自激震荡电路）。电流传感器Ⅰ用于测量蓄电池充电端的电流值，电流传感器Ⅱ用于测量蓄电池向电动机放电的电流值。然后使用PIC16F690内部的A/D采样通道AN0和AN1实时采集蓄电池充电电流值和蓄电池放电电流值，并且通过PIC16F690的串口向AT89C52RC实时传输蓄电池充电电流值和蓄电池放电电流值这两个数据。AT89C52RC将进行变流充放电下安时法的数据处理和充电器开关S1、和S2的开关控制。用LM2596D芯片构成DC-DC降压供电模块产生5V的供电电源，而LCD用于显示SOC值。
假设蓄电池剩余电量为SOC，蓄电池的额定电量为SOC′，则SOC=(SOC1+SOC′)-SOC2。为了保证蓄电池不过分放电可以取SOC′×20%为放电下线且可保证使LM2596DC-DC降压供电模块正常工作，故每当SOC≈SOC′×20%时表示放电完成。为了保证蓄电池不过分充电取SOC′×80%为充电上线，故每当SOC≈SOC′×80%时表示充电完成且此时SOC=SOC〞×80%，用SOC〞表示新的蓄电池的额定电量，这样会消除蓄电池因老化使蓄电池的额定电量变化造成的误差，同时对SOC1、SOC2清零，释放CPU缓存，以此类推；S1闭合、S2断开对电池充电，S2闭合、S1断开对电池放电供电机等用电，所以当SOC达到充电上线和放电下限时可以通过控制S1、S2来进行启停充放电。其中D5、D6保证充放电过程中电流保持单一流向。
半桥拓扑电路、TL494半桥驱动电路、两路整流电路构成的半桥开关电源模块与市场一些实用电动车充电器原理一样，是半桥式自激型，同时它提供各等级的稳压输出来支持蓄电池恒压充电，并且有限流功能。其充电时间短、能耗低，一般充电4～5h后蓄电池即可获得本身容量的90%～95%。如果充电电压选择得当，8h即可完成整个充电过程，且整个充电过程不需人照管达到安全可靠充电作用。
LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，开关频率为150kHz，能够输出3A的驱动电流，具有过热保护和限流保护功能，同时具有很好的线性和负载调节特性，效率高达90%。固定输出版本有3.3V、5V、12V，可调版本可以输出1.2V～37V±4%的各种电压，输入电压4.5～40V范围。该设计采样可调版本，通过选取R5、R6的参数输出5V电压供电，输入从蓄电池取。
电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ均是霍尔ACS715芯片（有ACS715LLCTR-30A-T和ACS715LLCTR-20A-T两款），该芯片专测直流电流，最大直流量程在30A或20A，线性度：±1.5%，精度：±1.5%。A/D转换器来自PIC16F690内部模块，每一路均为10位，该处选AN0和AN1两通道。
蓄电池种类繁多，包含铅蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池、镍锌蓄电池、钠硫蓄电池等等。蓄电池均不能过分充电和过分放电，蓄电池为了减慢老化均需进行电池管理，如电池剩余量SOC的估测。
本实用新型的有益效果是：能可靠有效的实现电池管理，如电池的剩余电流可靠性估测；性能好、稳定可靠，价格合理等。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
实施例1：如图1-2所示，一种电动车的充电电路，包括蓄电池、半桥拓扑电路、TL494半桥驱动电路、两路整流电路、电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、DC-DC降压供电模块、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD；
所述蓄电池的充电端和放电端分别连接到电流传感器Ⅰ与电流传感器Ⅱ上，并且蓄电池与DC-DC降压供电模块相连接；DC-DC降压供电模块为电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD供给5V直流电；TL494半桥驱动电路连接半桥拓扑电路以供给高频PWM波；两路整流电路中的一路与TL494半桥驱动电路连接达到自激半桥开关电源，两路整流电路中的另一路与TL494半桥驱动电路构成闭环电路以输出稳定电压充电；PIC16F690单片机与AT89C52RC单片机相连构成串口通信，AT89C52RC单片机又与LCD相连。
所述电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ均是霍尔ACS715芯片。
所述DC-DC降压供电模块由LM2596，电容C5、C6、C7，电阻R5、R6，电感器L3，二极管D7形成。
实施例2：如图1-2所示，一种电动车的充电电路，包括蓄电池、半桥拓扑电路、TL494半桥驱动电路、两路整流电路、电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、DC-DC降压供电模块、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD；
所述蓄电池的充电端和放电端分别连接到电流传感器Ⅰ与电流传感器Ⅱ上，并且蓄电池与DC-DC降压供电模块相连接；DC-DC降压供电模块为电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD供给5V直流电；TL494半桥驱动电路连接半桥拓扑电路以供给高频PWM波；两路整流电路中的一路与TL494半桥驱动电路连接达到自激半桥开关电源，两路整流电路中的另一路与TL494半桥驱动电路构成闭环电路以输出稳定电压充电；PIC16F690单片机与AT89C52RC单片机相连构成串口通信，AT89C52RC单片机又与LCD相连。
所述电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ均是霍尔ACS715芯片。
实施例3：如图1-2所示，一种电动车的充电电路，包括蓄电池、半桥拓扑电路、TL494半桥驱动电路、两路整流电路、电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、DC-DC降压供电模块、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD；
所述蓄电池的充电端和放电端分别连接到电流传感器Ⅰ与电流传感器Ⅱ上，并且蓄电池与DC-DC降压供电模块相连接；DC-DC降压供电模块为电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD供给5V直流电；TL494半桥驱动电路连接半桥拓扑电路以供给高频PWM波；两路整流电路中的一路与TL494半桥驱动电路连接达到自激半桥开关电源，两路整流电路中的另一路与TL494半桥驱动电路构成闭环电路以输出稳定电压充电；PIC16F690单片机与AT89C52RC单片机相连构成串口通信，AT89C52RC单片机又与LCD相连。
所述DC-DC降压供电模块由LM2596，电容C5、C6、C7，电阻R5、R6，电感器L3，二极管D7形成。
实施例4：如图1-2所示，一种电动车的充电电路，包括蓄电池、半桥拓扑电路、TL494半桥驱动电路、两路整流电路、电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、DC-DC降压供电模块、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD；
所述蓄电池的充电端和放电端分别连接到电流传感器Ⅰ与电流传感器Ⅱ上，并且蓄电池与DC-DC降压供电模块相连接；DC-DC降压供电模块为电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD供给5V直流电；TL494半桥驱动电路连接半桥拓扑电路以供给高频PWM波；两路整流电路中的一路与TL494半桥驱动电路连接达到自激半桥开关电源，两路整流电路中的另一路与TL494半桥驱动电路构成闭环电路以输出稳定电压充电；PIC16F690单片机与AT89C52RC单片机相连构成串口通信，AT89C52RC单片机又与LCD相连。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种电动车的充电电路，其特征在于：包括蓄电池、半桥拓扑电路、TL494半桥驱动电路、两路整流电路、电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、DC-DC降压供电模块、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD；
所述蓄电池的充电端和放电端分别连接到电流传感器Ⅰ与电流传感器Ⅱ上，并且蓄电池与DC-DC降压供电模块相连接；DC-DC降压供电模块为电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ、PIC16F690单片机、AT89C52RC单片机、LCD供给5V直流电；TL494半桥驱动电路连接半桥拓扑电路以供给高频PWM波；两路整流电路中的一路与TL494半桥驱动电路连接达到自激半桥开关电源，两路整流电路中的另一路与TL494半桥驱动电路构成闭环电路以输出稳定电压充电；PIC16F690单片机与AT89C52RC单片机相连构成串口通信，AT89C52RC单片机又与LCD相连。
2.根据权利要求1所述的电动车的充电电路，其特征在于：所述电流传感器Ⅰ、电流传感器Ⅱ均是霍尔ACS715芯片。
3.根据权利要求1所述的电动车的充电电路，其特征在于：所述DC-DC降压供电模块由LM2596，电容C5、C6、C7，电阻R5、R6，电感器L3，二极管D7形成。
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