專利名稱：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車能量控制技術(shù)，特別涉及一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，電動(dòng)汽車發(fā)展迅速，世界各地都投入巨資開(kāi)發(fā)研制電動(dòng)汽車，特別是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，大有替代內(nèi)燃機(jī)車的趨勢(shì)。但是，現(xiàn)有電動(dòng)汽車蓄電池還存在過(guò)放、過(guò)充、使用壽命短等問(wèn)題，因此，如何利用高速數(shù)字芯片解決電動(dòng)汽車蓄電池存在的技術(shù)問(wèn)題，是電動(dòng)汽車領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。因此，急需研究解決電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置的技術(shù)問(wèn)題，是滿足混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池自動(dòng)控制、節(jié)省能源和促進(jìn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車普及推廣的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池存在過(guò)放、過(guò)充、使用壽命短的技術(shù)問(wèn)題，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)和成本低的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置。
本實(shí)用新型包括檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、溫度控制器、顯示器、CAN外總線、DSP處理器、存儲(chǔ)器、JTAG接口、電源電路、復(fù)位電路，檢測(cè)模塊的電壓、電流、溫度信號(hào)輸出端與DSP處理器的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)模塊的脈沖信號(hào)端與DSP處理相互相連，溫度控制器的電壓放大器負(fù)輸入端通過(guò)電阻接地，正輸入端通過(guò)電阻與DSP處理器的輸出端相接，電壓放大器的輸出端與繼電器開(kāi)關(guān)連接，顯示器的信號(hào)輸入端與DSP處理器的輸出端相連，CAN外總線通過(guò)外總線驅(qū)動(dòng)芯片與DSP處理器相互連接，存儲(chǔ)器與DSP處理器相互連接，JTAG接口與DSP處理器的仿真口相互連接，電源電路的高壓輸出端與DSP處理器的輸入端相連，復(fù)位電路通過(guò)反相器與DSP處理器的輸入端相連接，反相器的輸入端通過(guò)電阻與電源正端相連，反相器的輸入端通過(guò)電阻經(jīng)開(kāi)關(guān)與電容并聯(lián)接地；所述檢測(cè)模塊包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、放大器，電壓傳感器的一端接電源，另一端的電壓信號(hào)輸出端通過(guò)電阻與DSP處理器輸入端相連，電流傳感器的電流信號(hào)輸出端與DSP處理器的輸入端相連，溫度傳感器的一端接正電源，另一端接地，并通過(guò)電阻與放大器的負(fù)輸入端相接，溫度傳感器的溫度信號(hào)輸出端通過(guò)電阻經(jīng)放大器與DSP處理器的輸入端相連，放大器的負(fù)輸入端和輸出端通過(guò)電阻并連；所述驅(qū)動(dòng)模塊包括高頻開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)器芯片、光電耦合器，DSP處理器的脈沖信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)器芯片的控制信號(hào)輸出端通過(guò)光電耦合器與DSP處理器的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)器芯片的控制信號(hào)另一輸出端與高頻開(kāi)關(guān)連接；所述存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II構(gòu)成，DSP處理器的地址線輸出端通過(guò)地址總線分別與存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II的地址線的輸入端相連，存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II的數(shù)據(jù)端分別通過(guò)數(shù)據(jù)總線與DSP處理器相互連接，DSP處理器的控制信號(hào)輸出端分別與存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II的另一輸入端相連；所述電源電路的電源正端通過(guò)二極管與電壓轉(zhuǎn)換芯片輸入端相連，二極管的輸出端通過(guò)濾波電容與電源的負(fù)端相連，電壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端通過(guò)濾波電容也與電源的負(fù)端相連，電壓轉(zhuǎn)換芯片的GND端接地，電壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸入端相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸入端通過(guò)電阻、發(fā)光二極管接地，低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與DSP處理器的電源輸入端相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸入端、輸出端分別通過(guò)電容接地，低壓轉(zhuǎn)換芯片的GND接地。
本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)和成本低等優(yōu)點(diǎn)。能滿足混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池自動(dòng)控制、節(jié)省能源和促進(jìn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車普及推廣的需要。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理框圖；
圖2是本實(shí)用新型電路原理示意圖；圖3是檢測(cè)模塊電路原理示意圖；圖4是電源電路原理示意圖；圖中1 檢測(cè)模塊、2 驅(qū)動(dòng)模塊、3 溫度控制器、4 顯示器、5 CAN外總線、6 DSP處理器、7 存儲(chǔ)器、8 JTAG接口、9 電源電路、10 復(fù)位電路、11 高頻開(kāi)關(guān)、12 驅(qū)動(dòng)器芯片、13 光電耦合器、14 繼電器開(kāi)關(guān)、15 電壓放大器、16 外總線驅(qū)動(dòng)芯片、17 存儲(chǔ)器芯片I、18 存儲(chǔ)器芯片II、19 低壓轉(zhuǎn)換芯片、20 電壓轉(zhuǎn)換芯片。
具體實(shí)施方式
結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方案和工作過(guò)程。
如圖所示，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量控制裝置，包括檢測(cè)模塊1、驅(qū)動(dòng)模塊2、溫度控制器3、顯示器4、CAN外總線5、DSP處理器6、存儲(chǔ)器7、JTAG接口8、電源電路9、復(fù)位電路10、高頻開(kāi)關(guān)11、驅(qū)動(dòng)器芯片12、光電耦合器13、繼電器開(kāi)關(guān)14、電壓放大器15、外總線驅(qū)動(dòng)芯片16、存儲(chǔ)器芯片I 17、存儲(chǔ)器芯片II 18、低壓轉(zhuǎn)換芯片19、電壓轉(zhuǎn)換芯片20。
如圖1、圖2所示，檢測(cè)模塊1通過(guò)傳感器把蓄電池的電壓、電流、溫度信號(hào)的輸出端與DSP處理器6的輸入端AD0、AD1、AD2相連。
驅(qū)動(dòng)模塊2由高頻開(kāi)關(guān)(IGBT)11、驅(qū)動(dòng)器芯片(EXB841)12、光電耦合器(TPL550)13構(gòu)成，DSP處理器6的脈沖信號(hào)的輸出端PWM1與驅(qū)動(dòng)器芯片(EXB841)12的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)器芯片(EXB841)12的控制信號(hào)輸出端通過(guò)光電耦合器13與DSP處理器6的輸入端IOPA7相接，起到過(guò)流保護(hù)作用，驅(qū)動(dòng)器芯片12的控制信號(hào)另一輸出端與高頻開(kāi)關(guān)(IGBT)11連接。
溫度控制器3包括電壓放大器15、繼電器開(kāi)關(guān)14，電壓放大器15的負(fù)輸入端通過(guò)電阻R11接地，正輸入端通過(guò)電阻R10與DSP處理器6的輸出端IOPA2相接，電壓放大器15的輸出端與繼電器開(kāi)關(guān)14連接。
顯示器4采用有內(nèi)嵌控制器T6393C的240×180藍(lán)色液晶屏，顯示器4的輸入端WR、RD、CE、C/D分別與DSP處理器6的輸出端IOPE4～I(xiàn)OPE7相連，DSP處理器6的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端IOPB0～I(xiàn)OPB7與顯示器4的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端DB0～DB7相連。
CAN外總線5通過(guò)外總線驅(qū)動(dòng)芯片(TJA1050)16分別與DSP處理器6的CANRX、CANTX端子相互連接。
存儲(chǔ)器7由存儲(chǔ)器芯片I 17、存儲(chǔ)器芯片II 18組成，這兩片存儲(chǔ)器芯片I、II為IS63LV1024-12T靜態(tài)RAM，DSP處理器6的地址線輸出端A0～A15通過(guò)地址總線分別與存儲(chǔ)器芯片I 17、存儲(chǔ)器芯片II 18的地址線輸入端相連接，存儲(chǔ)器芯片I 17的數(shù)據(jù)線I/O0～I(xiàn)/O7通過(guò)數(shù)據(jù)總線與DSP處理器6數(shù)據(jù)線的低8位D0～D7相互連接，存儲(chǔ)器芯片II 18的數(shù)據(jù)線I/O0～I(xiàn)/O7通過(guò)數(shù)據(jù)總線與DSP處理器6數(shù)據(jù)線的高8位D8～D15相互連接，DSP處理器6的控制信號(hào)輸出端DS、WE、RD分別與存儲(chǔ)器芯片I 17、存儲(chǔ)器芯片II 18的另一輸入端OE、WE、CE相接。
JTAG接口8的1、2、3、7端分別與DSP處理器6的TMS、TRST、TDO、TDI端相互連接，JTAG接口的9、11端與DSP處理器6的TCK端相互連接，JTAG接口的13、14端通過(guò)兩個(gè)上拉電阻R8、R9與DSP處理器6的EMU0、EMU1端相互連接。
復(fù)位電路10通過(guò)反相器74LS04的輸出端與DSP處理器6的輸入端RS相連接，反相器74LS04的輸入端通過(guò)電阻R6與電源5V相連，反相器74LS04的輸入端通過(guò)電阻R7經(jīng)開(kāi)關(guān)K1與電容C1并聯(lián)接地。
如圖1、圖3所示，檢測(cè)模塊1包括電壓傳感器KV50A/P、電流傳感器KA50A/P、溫度傳感器LM35、放大器，電壓傳感器KV50A/P的一端接電源，另一端的電壓信號(hào)輸出端通過(guò)電阻R1與DSP處理器6的輸入端AD0相連，電流傳感器KA50A/P的電流信號(hào)輸出端與DSP處理器6的輸入端AD1相連，溫度傳感器LM35的一端接正電源，另一端接地，并通過(guò)電阻R3與放大器的負(fù)輸入端相接，溫度傳感器LM35的溫度信號(hào)輸出端通過(guò)電阻R2經(jīng)放大器與DSP處理器6的輸入端AD2相連接，放大器的負(fù)輸入端和輸出端通過(guò)電阻R4并連。
如圖1、圖4所示，電源電路9的電源正端通過(guò)二極管IN4002與電壓轉(zhuǎn)換芯片(LM1117-5.0)20輸入端相連，二極管的輸出端通過(guò)濾波電容C2、C3與電源的負(fù)端相連(即接地)，電壓轉(zhuǎn)換芯片20的輸出端通過(guò)濾波電容C4、C5也與電源的負(fù)端相連，電壓轉(zhuǎn)換芯片20的GND端接地，電壓轉(zhuǎn)換芯片20的輸出端與低壓轉(zhuǎn)換芯片(LM1117-3.3)19的輸入端相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片19輸入端通過(guò)電阻R5、發(fā)光二極管LED接地，低壓轉(zhuǎn)換芯片19的輸出端與DSP處理器6的電源VCC輸入端相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片19的輸入端、輸出端分別通過(guò)電容C6、C7與地相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片19的GND接地。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是如圖1所示，檢測(cè)模塊1通過(guò)傳感器把蓄電池的電壓、電流、溫度信號(hào)傳送給DSP處理器6進(jìn)行采樣處理，在顯示器4上顯示各種參數(shù)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊2控制車載充電器的開(kāi)關(guān)，合理有效的使用蓄電池，防止過(guò)放、過(guò)充，并由溫度控制器3進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)由CAN外總線5與其他控制系統(tǒng)進(jìn)行連接傳送信號(hào)，出現(xiàn)異常時(shí)可以通過(guò)復(fù)位電路10對(duì)裝置進(jìn)行復(fù)位。
權(quán)利要求1.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置，其特征是，包括檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、溫度控制器、顯示器、CAN外總線、DSP處理器、存儲(chǔ)器、JTAG接口、電源電路、復(fù)位電路，檢測(cè)模塊的電壓、電流、溫度信號(hào)輸出端與DSP處理器的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)模塊的脈沖信號(hào)端與DSP處理相互相連，溫度控制器的電壓放大器負(fù)輸入端通過(guò)電阻接地，正輸入端通過(guò)電阻與DSP處理器的輸出端相接，電壓放大器的輸出端與繼電器開(kāi)關(guān)連接，顯示器的信號(hào)輸入端與DSP處理器的輸出端相連，CAN外總線通過(guò)外總線驅(qū)動(dòng)芯片與DSP處理器相互連接，存儲(chǔ)器與DSP處理器相互連接，JTAG接口與DSP處理器的仿真口相互連接，電源電路的高壓輸出端與DSP處理器的輸入端相連，復(fù)位電路通過(guò)反相器與DSP處理器的輸入端相連接，反相器的輸入端通過(guò)電阻與電源正端相連，反相器的輸入端通過(guò)電阻經(jīng)開(kāi)關(guān)與電容并聯(lián)接地。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置，其特征是，所述檢測(cè)模塊包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、放大器，電壓傳感器的一端接電源，另一端的電壓信號(hào)輸出端通過(guò)電阻與DSP處理器輸入端相連，電流傳感器的電流信號(hào)輸出端與DSP處理器的輸入端相連，溫度傳感器的一端接正電源，另一端接地，并通過(guò)電阻與放大器的負(fù)輸入端相接，溫度傳感器的溫度信號(hào)輸出端通過(guò)電阻經(jīng)放大器與DSP處理器的輸入端相連，放大器的負(fù)輸入端和輸出端通過(guò)電阻并連。
3.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置，其特征是，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括高頻開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)器芯片、光電耦合器，DSP處理器的脈沖信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)器芯片的控制信號(hào)輸出端通過(guò)光電耦合器與DSP處理器的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)器芯片的控制信號(hào)另一輸出端與高頻開(kāi)關(guān)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置，其特征是，所述存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II構(gòu)成，DSP處理器的地址線的輸出端通過(guò)地址總線分別與存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II的地址線的輸入端相連，存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II的數(shù)據(jù)端分別通過(guò)數(shù)據(jù)總線與DSP處理器相互連接，DSP處理器的控制信號(hào)輸出端分別與存儲(chǔ)器芯片I、存儲(chǔ)器芯片II的輸入端相連。
5.如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置，其特征是，所述電源電路的電源正端通過(guò)二極管與電壓轉(zhuǎn)換芯片輸入端相連，二極管的輸出端通過(guò)濾波電容與電源的負(fù)端相連，電壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端通過(guò)濾波電容也與電源的負(fù)端相連，電壓轉(zhuǎn)換芯片的GND端接地，電壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸入端相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸入端通過(guò)電阻、發(fā)光二極管接地，低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與DSP處理器的電源輸入端相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片的輸入端、輸出端分別通過(guò)電容與地相連，低壓轉(zhuǎn)換芯片的GND接地。
專利摘要混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池控制裝置，檢測(cè)模塊通過(guò)傳感器把蓄電池的電壓、電流、溫度信號(hào)輸出端與DSP處理器相連，驅(qū)動(dòng)模塊的脈沖信號(hào)端與DSP處理器端相互相連，溫度控制器、顯示器的信號(hào)輸入端與DSP處理器相連，CAN外總線通過(guò)外總線驅(qū)動(dòng)芯片與DSP處理器相互連接，存儲(chǔ)器、JTAG接口與DSP處理器相互連接，電源電路高壓輸出端與DSP處理器相連，復(fù)位電路通過(guò)反相器與DSP處理器相連接，本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)和成本低等優(yōu)點(diǎn)。能滿足混合動(dòng)力電動(dòng)汽車蓄電池自動(dòng)控制、節(jié)省能源和促進(jìn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車普及推廣的需要。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2824406SQ20052009169
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者王大志, 馬景川, 王克難 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)理工大學(xué)