[发明专利]一种智能蓄电池充放电结构

权利要求书

1.一种智能蓄电池充放电结构，包括串联蓄电池组，其特征在于，

包括用于处理数据的主控芯片，所述主控芯片设有用于连接外部电路的IO数据端口，用于输出PWM信号的定时器，用于实现电压检测的ADC；

包括用于为各芯片以及模块供电的电源模块，所述电源模块包括第一电源，第二电源以及辅助电源，第一电源包括用于作为电源芯片的LM2940S稳压芯片，LM2940S稳压芯片的IN输入端连接至6～15V的外部直流电源，LM2940S的IN输入端和GND端之间设有CT1输入钽电容，LM2940S的OUT输入端和GND端之间设有CT2输出钽电容，CT1输入钽电容和CT2输出钽电容两侧还分别跨接有用于消除高频信号的滤波电容C23和C24；第二电源包括AMS1117稳压器，第一电源的OUT端输出信号作为AMS1117的IN端的输入信号，AMS1117的IN端和GND端之间还设有滤波电容C22；AMS1117稳压器的OUT输出端与GND端之间接有并联的输出钽电容CT3以及滤波电容C21；辅助电源包括LM5010稳压芯片，LM5010稳压芯片中，SW引脚用于电压输出，FB引脚连接至芯片内的比较器作为反馈引脚；

包括用于对环境温度以及蓄电池组进行温度检测的温度检测模块，温度检测模块包括设置在各蓄电池上的DS1820传感器，所述DS1820传感器挂载在同一根总线上并通过总线连接至LM2940S的IO数据端口；

包括用于对串联蓄电池进行电压检测的电压检测模块，电压检测模块包括分压控制电路以及电压隔离电路；分压控制电路中包括用于实现对分压网络的选通的隔离控制多个TPL179D光耦继电器，TPL179D光耦继电器；各TPL179D光耦继电器的4脚分别连接至各蓄电池的正极，各TPL179D光耦继电器的1脚分别连接至主控芯片的IO口；STM32通过各IO口控制各光耦继电器的通断；电压隔离电路由线性光耦一个NCNR201以及两个精密运放OPA2180构成，两个精密运放OPA2180分别与NCNR201构成隔离输入电路以及隔离输出电路；在隔离输入电路中，分压电路的输出电压输入至第一OPA2180的A运放的+INA端，其输出端OUTA通过电阻R_r2连接至A运放的-INA端，第一OPA2180的A运放的输出端通过限流电阻R_r1后连接至NCNR201的LED正极以使LED发光供电；LED发光后，NCNR201内的两个二极管PD1和PD2分别产生感应电流，PD1产生的电流经过电阻RH1后引入第一OPA2180的B运放的+INB端；在隔离输出电路中，PD2产生的感应电流经过电阻RH2和R_r4连接第二OPA2180的+INA端，第二OPA2180的OUTA端经电阻R_r5连接其-INA端构成电压跟随器，所述电压跟随器的输出电压V_A1连接至主控芯片的ADC引脚；

包括电流检测模块，电流检测模块由线性电流传感器ACS712和第三OPA2180构成，ACS712的两个IP-引脚连接至蓄电池组的正极，ACS712的输出端VIOUT依次连接分压电阻R_c1和R_c2后接地，两个分压电阻中间引出输出端输出电压V_cr；V_cr接入第三OPA2180的+INB端，V_cr经过B运放转换成V_A2后接入主控芯片的采样口。

2.根据权利要求1所述一种智能蓄电池充放电结构，其特征在于，包括用于进行计时的DS3231时钟芯片以及用于存储数据的AT24C32数据存储芯片，两个芯片均接入3.3V电压，并且挂载在同一个I2C总线上；其中AT24C32的A0、A1、A2引脚连接至高电平；DS3231的VBAT引脚连接蓄电池组供电。

3.根据权利要求1所述一种智能蓄电池充放电结构，其特征在于，所述第一电源输出电压为5V，所述第二电源输出电压为3.3V，所述辅助电源输出12V和5V电压，所述电压检测模块中的第一OPA2180使用12V辅助电源供电，第二OPA2180使用5V辅助电源供电。

4.根据权利要求1所述一种智能蓄电池充放电结构，其特征在于，所述电流检测模块中，分压电阻R_c2还并联有滤波电容C₃₂。

5.根据权利要求1所述一种智能蓄电池充放电结构，其特征在于，所述主控芯片是指STM32F32F103RCT6。