[发明专利]一种充放电专用线束的状态检测及控制系统

摘要

本发明公开了一种充放电专用线束的状态检测及控制系统，包含依次连接的市电接入模块、EMI滤波模块、AD/DC转换模块、充电控制模块、蓄电池、放电控制模块；采用合封三极管实现启动，待机功耗低，速度快，本发明采用合封技术，无需高压工艺，易于实现、节约成本；本发明当输出短路时，系统自动进入固定频率模式，提高稳定性本发明通过对可充电蓄电池专用线束工作过程中电流的变化进行分析，合理控制蓄电池的工作进程，从而保证和提高了蓄电池的循环使用寿命，本发明提供一种三级运算放大器，设计三重放大结构，显著提高放大器的转换速率，设计巧妙，值得推广。

主权项

一种充放电专用线束的状态检测及控制系统，其特征在于：包含依次连接的市电接入模块、EMI滤波模块、AD/DC转换模块、充电控制模块、蓄电池、放电控制模块；AD/DC转换模块包含反激式变压器、整流滤波模块、启动电路、启动控制和低压锁定模块、峰值电流检测、采样保持模块、误差放大器、CV控制模块、退磁时间检测模块、CC控制模块、PFM逻辑控制模块、驱动模块、功率开关管M1；所述启动电路包含一功率开关管Q1，所述反激式变压器的原边绕组Np的上端连接外部输入电压Vin端，原边绕组Np的下端连接启动电路；所述反激式变压器的次边绕组Ns连接外部整流滤波模块；所述变压器的辅助绕组Naux经电阻分压分别连接采样保持模块和退磁时间检测模块的输入端，所述反激式变压器的辅助绕组Naux经二极管送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块；所述启动电路的一端也送入VDD端连接启动控制和低压锁定模块，另一端连接功率开关管M1的漏端；所述功率开关管M1的源端经CS端连接峰值电流检测的输入端；所述峰值电流检测的输出端连接PFM逻辑控制的输入端；所述整流滤波模块的输出端连接电压输出Vout端；所述采样保持模块的输出端依次通过误差放大器、CV控制模块连接PFM逻辑控制模块的输入端；所述退磁时间检测模块的输出端经CC控制模块也连接到PFM逻辑控制的输入端，PFM逻辑控制模块的输出端通过驱动模块控制功率开关管M1和功率开关管Q1的通断，从而控制反激式变压器原边电路的通断；整流滤波模块包含MPU处理单元、可控硅整流单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元、温度反馈单元和电压电流变量反馈单元；MPU处理单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元及可控硅整流单元依次连接，温度反馈单元和电压电流变量反馈单元分别与MPU处理单元连接；所述MPU处理单元根据温度反馈单元所测量的温度值、电压电流变量反馈单元所测量的电压值和电流值，输出调整脉冲触发频率的控制信号和控制脉冲触发控制单元的通断的控制信号；所述充电控制模块与蓄电池通过专用线束连接，蓄电池与放电控制模块也通过专用线束连接；还包含分别设置在所述专用线束上的电流检测模块，以及与所述电流检测模块连接的数据处理模块；所述数据处理模块包含微控制器模块、显示器模块、输入模块、报警模块、PWM驱动器；所述电流检测模块、显示器模块、输入模块、报警模块、PWM驱动器分别与微控制器模块连接；所述PWM驱动器还分别与充电控制模块、放电控制模块连接；还包含一三级运算放大器，所述电流检测模块通过三级运算放大器连接微控制器模块；包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管；所述第一电阻为变阻器，所述第一电阻的滑动端连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端分别连接第二电阻的一端、第三电容的一端，第三电阻的一端、第一三极管的基极，所述第三电阻的另一端接地，所述第一三极管的发射极分别连接第五电阻的一端、第四电容的一端，所述第五电阻的另一端、第四电容的另一端均接地；所述第一三极管的集电极分别连接第三电容的另一端、第四电阻的一端、第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极连接第五电容的一端，所述第五电容的另一端接地；所述第二三极管的集电极分别连接第二电阻的另一端、第二电容的一端、第六电容的一端、第三三极管的发射极；所述第二电容的另一端分别连接第六电阻的一端、第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端分别连接第三三极管的集电极、第七电容的一端，所述第七电容的另一端接地；所述第六电阻的另一端分别连接第一二极管的阳极、第三三极管的基极；所述第一二极管的阴极连接第四电阻的另一端；其中，电流检测模块，用于检测线束中的充电电流参数和放电电流参数；显示器模块，用于显示所采集的充电电流参数和放电电流参数；输入模块，用于设定蓄电池的充放电电流正常阈值；报警模块，用于当检测充电电流参数和放电电流参数不在正常阈值范围内时发出警报；PWM驱动器，用于根据采集的充电电流参数和放电电流参数，进而驱动充电控制电路及放电控制电路场效应管的PWM信号；所述EMI滤波模块包含共模电感、X电容、Y电容与泄放电阻；所述共模电感由两个同向绕制的线圈组成，用于消除回路差分电流；X电容并接在共模电感两侧，用于消除差模干扰；Y电容跨接在输出端且串联中点接地，用于抑制共模干扰；泄放电阻用于消除在滤波器中出现的静电积累。