[发明专利]一种模块化的法拉电容电能存储与释放控制装置

权利要求书

1.一种模块化的法拉电容电能存储与释放控制装置，其特征在于，包括：输出采样与控制单元（1）、输出载流单元（2）和法拉电容组储能单元（3）；

所述输出采样与控制单元（1）与所述输出载流单元（2）采用紧固件可拆卸的叠放设置，且所述输出采样与控制单元（1）与所述输出载流单元（2）采用接线端子实现相互电连接；

所述法拉电容组储能单元（3）采用导线与所述输出载流单元（2）相互电连接；

所述输出采样与控制单元（1）包括：第一基板，设置在所述第一基板上的负载电流采样模块（101）、法拉电容电流采样模块（102）、电源电流采样模块（103）、CAN通信驱动模块（104）、工作状态指示模块（105）、二极管控制模块（106）、主控及其外围电路模块（107）、接口模块（108）、电压采样调理模块（109）、5V稳压输出模块（110）、3.3V稳压输出模块（111）、12V稳压输出模块（112）、防反冲模块（113）、电源滤波模块（114）、输出载流单元电源接口（115）和输出载流单元板通信接口（116）；

所述负载电流采样模块（101）、所述法拉电容电流采样模块（102）、所述电源电流采样模块（103）、所述CAN通信驱动模块（104）、所述工作状态指示模块（105）、所述接口模块（108）、所述电压采样调理模块（109）和输出载流单元板通信接口（116）分别与所述主控及其外围电路模块（107）相连接；

所述二极管控制模块（106）分别与所述电源电流采样模块（103）和所述防反冲模块（113）相连接；

所述电压采样调理模块（109）分别与所述法拉电容电流采样模块（102）和所述电源电流采样模块（103）相连接；

所述防反冲模块（113）分别与所述5V稳压输出模块（110）和所述12V稳压输出模块（112）相连接；

所述5V稳压输出模块（110）与所述3.3V稳压输出模块（111）相连接。

2.根据权利要求1所述的法拉电容电能存储与释放控制装置，其特征在于，所述负载电流采样模块（101）包括：负载电流采样电路（1011）和负载电流采样接口电路（1012）；

所述负载电流采样电路（1011）和所述负载电流采样接口电路（1012）相连接；

所述负载电流采样电路（1011）包括：电流灵敏放大器ADC_CHA、电阻R1、电感L3、电容C7和电容C8；

所述电阻R1相对的两端分别与所述电流灵敏放大器ADC_CHA的引脚OUT和所述电容C8相连接，所述电容C8的另一端与模拟地AGND相连接；

所述电容C7的一端与所述电流灵敏放大器ADC_CHA的引脚REF2和VS引脚相连接，另一端与所述模拟地AGND相连接；

所述电感L3一端与所述电流灵敏放大器ADC_CHA的引脚REF2和VS引脚相连接，另一端与短路点A3V3相连接；

所述电流灵敏放大器ADC_CHA的引脚REF1和引脚GND分别与所述模拟地AGND相连接，其引脚IN+与短路点C_OUT+相连接，其引脚IN-与短路点C_OUT-相连接；

所述负载电流采样接口电路（1012）包括：连接器CHASIS、电阻R4；

所述连接器CHASIS的负极与电源地GND相连接，其正极与所述电阻R4相连接；

所述电阻R4与所述连接器CHASIS相连接的一端与所述短路点C_OUT-相连接，其另一端分别与所述短路点C_OUT+和连接孔HOLE1相连接；

所述法拉电容电流采样模块（102）包括：电容电流采样电路（1021）和电容电流采样接口电路（1022）；

所述电容电流采样电路（1021）和所述电容电流采样接口电路（1022）相连接；

所述电容电流采样电路（1021）包括：电流灵敏放大器ADC_CAP、电阻R2、电感L4、电容C9和电容C10；

所述电阻R2相对的两端分别与所述电流灵敏放大器ADC_CAP的引脚OUT和所述电容C10相连接，所述电容C10的另一端与所述模拟地AGND相连接；

所述电容C9的一端与所述电流灵敏放大器ADC_CAP的引脚REF2和VS引脚相连接，另一端与所述模拟地AGND相连接；

所述电感L4一端与所述电流灵敏放大器ADC_CAP的引脚REF2和VS引脚相连接，另一端与所述短路点A3V3相连接；

所述电流灵敏放大器ADC_CAP的引脚REF1和引脚GND分别与所述模拟地AGND相连接，其引脚IN+与短路点C_CAP+相连接，其引脚IN-与短路点C_CAP-相连接；

所述电容电流采样接口电路（1022）包括：连接器CAPACITOR、电阻R5；

所述连接器CAPACITOR的负极分别与所述电源地GND和短路点V_CAP-相连接，其正极与所述电阻R5相连接；

所述电阻R5与所述连接器CAPACITOR相连接的一端分别与所述短路点C_CAP+和短路点V_CAP+相连接，其另一端分别与所述短路点C_CAP-和连接孔HOLE2相连接；

所述电源电流采样模块（103）包括：电源电流采样电路（1031）和电源电流采样接口电路（1032）；

所述电源电流采样电路（1031）和所述电源电流采样接口电路（1032）相连接；

所述电源电流采样电路（1031）包括：电流灵敏放大器ADC_SOU、电阻R3、电感L5、电容C11和电容C12；

所述电阻R3相对的两端分别与所述电流灵敏放大器ADC_SOU的引脚OUT和所述电容C12相连接，所述电容C12的另一端与所述模拟地AGND相连接；

所述电容C11的一端与所述电流灵敏放大器ADC_SOU的引脚REF2和VS引脚相连接，另一端与所述模拟地AGND相连接；

所述电感L5一端与所述电流灵敏放大器ADC_SOU的引脚REF2和VS引脚相连接，另一端与所述短路点A3V3相连接；

所述电流灵敏放大器ADC_SOU的引脚REF1和引脚GND分别与所述模拟地AGND相连接，其引脚IN+与短路点C_IN+相连接，其引脚IN-与短路点C_IN-相连接；

所述电源电流采样接口电路（1032）包括：连接器SOURCE、电阻R6；

所述连接器SOURCE的负极分别与所述电源地GND和短路点V_IN-相连接，其正极与所述电阻R6相连接；

所述电阻R6与所述连接器SOURCE相连接的一端分别与所述短路点C_IN+和短路点V_IN+相连接，其另一端分别与所述短路点C_IN-和短路点DIODE_IN相连接。