CN209389951U - 数字电源、bms电池管理系统及电动汽车充电桩 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种数字电源、BMS电池管理系统及电动汽车充电桩，包括依次相连接的滤波电路、浪涌保护电路、AC/DC转换电路和DC/DC转换电路，所述DC/DC转换电路的输出经过电源监控电路采集后传输给控制电路，控制电路根据采集的输出调整AC/DC转换电路中开关管的开闭；所述DC/DC电路将直流电压转换用于提供不同电压的直流输出，该电路采用变压器，输出侧选取不同绕线匝数，通过不同的变压器副边侧生成多档直流电压。
Description
技术领域
本公开涉及一种数字电源、BMS电池管理系统及电动汽车充电桩。
背景技术
随着半导体工艺技术的不断升级，电路板上的元器件运行速度更快、体积更小，而且还要求更多、更低的供电电压和更大的供电电流；最终系统的功能不断增加，平均售价却不断下降。
此外，用户对电源的故障修复时间、电源运行状态的感知与控制的要求越来越高，电源设计人员不再满足于实时监控电流、电压、温度，还提出了诊断电源供应情况、灵活设定每个输出电压参数的要求。这些需求已是今日的模拟解决方案难以满足的。因此，作为电源管理发展的新思路的数字电源应运而生，其目标就是将电源转换与电源管理架构用数字方法集成到单芯片中，实现智能、高效的转换与控制及通信。
数字电源是采用数字方式实现电源的控制、保护回路与通信接口的新型电源技术。可编程、响应性和数字环路控制是表征数字电源的三个主要特征。
针对数字电源存在的问题是：单一输出，效率不高，监控功能不全等。
综上所述，现有技术中对于数字电源的多路输出问题，尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种数字电源、BMS电池管理系统及电动汽车充电桩，本公开能够提供多路输出，提高工作效率。
作为一种或多种实施方式，本公开采用如下技术方案：
一种数字电源，包括依次相连接的滤波电路、浪涌保护电路、AC/DC转换电路和DC/DC转换电路，所述DC/DC转换电路的输出经过电源监控电路采集后传输给控制电路，控制电路根据采集的输出调整AC/DC转换电路中开关管的开闭；
所述DC/DC电路将直流电压转换用于提供不同电压的直流输出，该电路采用变压器，输出侧选取不同绕线匝数，通过不同的变压器副边侧生成多档直流电压。
作为进一步的限定，所述滤波电路为EMI滤波电路，包括第一电容、第一电感、第二电感、第二电容和第三电容，其中，所述第一电容的两端均连接第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接第二电容，第二电容上同时并联有第二电感，所述第二电感的另一端连接有第三电容。
作为进一步的限定，所述浪涌保护电路包括热敏电阻，所述热敏电阻连接在第一电容的一端，通过连接端子连接电源。
作为进一步的限定，所述AC/DC转换电路，为集成式的整流桥，包括若干整流二极管，利用整流桥将交流电转换为直流电，为后续的直流电压转换提供电压。
作为进一步的限定，所述DC/DC转换电路包括变压器和周边电路，所述变压器的副边输出侧选取不同的绕线匝数，采用连续模式工作的反激拓扑，所述周边电路至少包括与变压器各副边连接的开关管，通过控制开关管的通断，变压器副边侧生成不同档的直流电压。
作为进一步的限定，所述DSP控制电路包括DSP控制芯片，所述DSP控制芯片提供在直流电压变换时开关管的频率，并根据实际输出情况进行调整该频率。
作为进一步的限定，所述DSP控制芯片为ADP1051芯片，提供六路最大为625K的PWM逻辑输出通道。
作为进一步的限定，所述电源监控电路，包括TPS386596芯片，所述芯片的RESET端口连接有重启按键，提供四路电压连接端口。
改进后的数字电源多用于需要多路电压需求的电子系统，例如BMS电池管理系统，电动汽车充电桩等。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开可输出多种不同伏值的电源电压，满足了在同一系统中不同的电压需求，避免了常规电源中输出单一，多个电源造成的体积大、重量大、噪声大、需要日常维护，便携性差等问题。
本公开具有相应的电源监控功能，实时在线监控电源使用情况并实时反馈的特点。
本公开不需要多个输入多个输出，只需一个输入即可输出多路电源电压，效率得到大大的提升。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本公开的系统框图；
图2是本公开的输入EMI滤波电路电路图；
图3是本公开的浪涌保护电路电路图；
图4是本公开的AC/DC电路电路图；
图5是本公开的DC/DC电路电路图；
图6是本公开的DSP控制电路电路图；
图7是本公开的电源监控电路图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在输出单一，输出效率低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种高效的多路输出的数字电源，该电源为利用电力电子元件搭建构成的电压生成装置，利用该电源可满足单系统内多路直流电源电压的需求。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种新型多路输出的数字电源，这种电源包含了输入EMI滤波电路、浪涌保护电路、AC/DC电路、DC/DC电路、DSP控制电路、电源监控电路等。
如图2所示(为保证附图清晰，图中为局部电路图，其他周围电路未示出)，上述输入EMI滤波电路用于对接收到的AC220V进行电磁干扰抑制，通过吸收电源火线与地线，中线与地线之间的共模噪声，以及火线与中线之间的差模噪声，抑制交流电网中高频干扰对设备的影响，以及抑制设备对交流电网的干扰，为本电源提供保护。在该电源中，采用一个X电容和2个电感组成低通滤波器，滤除50Hz以上的高频噪声，两个Y电容给共模电流提供一个低阻抗通路。
如图3所示，上述浪涌保护电路用于防止雷电浪涌对线路造成较大毁坏，为防止受高电压的影响，无法满足市场需要。本电源中采用热敏电阻放置在输入电源端口，对雷击浪涌电压进行良好的吸收，保护后续电路。
如图4所示，上述AC/DC电路用于将AC220V的市电转换为直流电压，采用整流二极管将交流电转换为直流电，为后续的直流电压转换提供电压。采用集成式的整流桥，型号为Z4DGP406L，可减少功率损失，提高效率。
如图5所示，上述DC/DC电路用于将直流电压转换用于提供不同电压的直流输出，该电路采用变压器，输出侧选取不同绕线匝数，采用连续模式工作的反激拓扑，这样开关管、线路的损耗都比较小，而且可以减轻输入输出电容的工作应力。开关管型号为TOP267，采用集成的离线开关，具备pwm控制、振荡器、热关闭电路、故障控制电路等，通过该开关管的通断，变压器副边侧生成稳定的+3.3V,+5V，+12V,+24V直流电压，满足常用系统的需求。
如图6所示，上述DSP控制电路用于提供在直流电压变换时开关管的频率，并根据实际输出情况进行反馈调整，保证输出电压的稳定。PWM频率由芯片ADP1051提供，该芯片可提供六路最大为625K的PWM逻辑输出，满足本电源高密度、高效率的DC/DC功率变换。本电源中电压前馈控制、数字环路滤波器补偿、电流、电压和温度检测、校准等功能均依靠该芯片完成。
如图7所示，上述电源监控电路用于对生成的不同直流电压进行对其电压值，输出变换时开关管的频率，并根据实际输出情况进行反馈调整，保证输出电压的稳定。本电路采用TPS386596芯片，该芯片可同时对四路电压进行监控，低功耗，高精度的特点满足本电源中多路输出的设计。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种数字电源，其特征是：包括依次相连接的滤波电路、浪涌保护电路、AC/DC转换电路和DC/DC转换电路，所述DC/DC转换电路的输出经过电源监控电路采集后传输给控制电路，控制电路根据采集的输出调整AC/DC转换电路中开关管的开闭；
所述DC/DC电路将直流电压转换用于提供不同电压的直流输出，该电路采用变压器，输出侧选取不同绕线匝数，通过不同的变压器副边侧生成多档直流电压。
2.如权利要求1所述的一种数字电源，其特征是：所述滤波电路为EMI滤波电路，包括第一电容、第一电感、第二电感、第二电容和第三电容，其中，所述第一电容的两端均连接第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接第二电容，第二电容上同时并联有第二电感，所述第二电感的另一端连接有第三电容。
3.如权利要求1所述的一种数字电源，其特征是：所述浪涌保护电路包括热敏电阻，所述热敏电阻连接在第一电容的一端，通过连接端子连接电源。
4.如权利要求1所述的一种数字电源，其特征是：所述AC/DC转换电路，为集成式的整流桥，包括若干整流二极管，利用整流桥将交流电转换为直流电，为后续的直流电压转换提供电压。
5.如权利要求1所述的一种数字电源，其特征是：所述DC/DC转换电路包括变压器和周边电路，所述变压器的副边输出侧选取不同的绕线匝数，采用连续模式工作的反激拓扑，所述周边电路至少包括与变压器各副边连接的开关管，通过控制开关管的通断，变压器副边侧生成不同档的直流电压。
6.如权利要求1所述的一种数字电源，其特征是：所述控制电路包括DSP控制芯片，所述DSP控制芯片提供在直流电压变换时开关管的频率，并根据实际输出情况进行调整该频率。
7.如权利要求6所述的一种数字电源，其特征是：所述DSP控制芯片为ADP1051芯片，提供六路最大为625K的PWM逻辑输出通道。
8.如权利要求1所述的一种数字电源，其特征是：所述电源监控电路，包括TPS386596芯片，所述芯片的RESET端口连接有重启按键，提供四路电压连接端口。
9.BMS电池管理系统，其特征是：包括如权利要求1-8任一项所述的数字电源。
10.电动汽车充电桩，其特征是：包括如权利要求1-8任一项所述的数字电源。
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| CN201822009820.3U CN209389951U (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 数字电源、bms电池管理系统及电动汽车充电桩 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110712556A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-21 | 国网北京市电力公司 | 一种能够预约用电的储能充电桩及其控制方法 |
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2018
- 2018-11-30 CN CN201822009820.3U patent/CN209389951U/zh active Active
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| CN110712556A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-21 | 国网北京市电力公司 | 一种能够预约用电的储能充电桩及其控制方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 250101 Electric Power Intelligent Robot Production Project 101 in Jinan City, Shandong Province, South of Feiyue Avenue and East of No. 26 Road (ICT Industrial Park) Patentee after: National Network Intelligent Technology Co., Ltd. Address before: 250101 block B, Yinhe building, 2008 Xinjie street, hi tech Zone, Ji'nan, Shandong. Patentee before: Shandong Luneng Intelligent Technology Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201214 Address after: Room 902, 9 / F, block B, Yinhe building, 2008 Xinluo street, hi tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Luneng Software Technology Co.,Ltd. intelligent electrical branch Address before: 250101 power intelligent robot production project 101 south of Feiyue Avenue and east of No.26 Road (in ICT Industrial Park) in Suncun District of Gaoxin, Jinan City, Shandong Province Patentee before: National Network Intelligent Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |