一種電動車控制器預(yù)充電電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電動車控制器預(yù)充電電路，二極管D2正極連接鑰匙開關(guān)B+，負(fù)極連接電阻接DC-DC開關(guān)電源、電阻R10一端；電阻R10另一端接場效應(yīng)管Q5漏極；場效應(yīng)管Q5源極接電容C，柵極接電阻R13一端；電阻R13另一端接光電耦合器U1。使用該預(yù)充電電路，減小了導(dǎo)通接觸器開關(guān)時車載電源與電容的電壓差；鑰匙開關(guān)B+關(guān)斷后，由電容給MCU供電，安全關(guān)閉電路，防止控制器產(chǎn)生誤動作，且達(dá)到給電容放點(diǎn)的目的，省去放電電路，節(jié)省成本。
【專利說明】—種電動車控制器預(yù)充電電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動車控制器電路，具體涉及一種電動車控制器預(yù)充電電路。
技術(shù)背景
[0002]電動車以蓄電池為能源驅(qū)動電機(jī)工作從而達(dá)到使電動車行駛的目的，電動車電機(jī)的工作由電機(jī)控制器控制，電機(jī)控制器的內(nèi)部有許多用于濾波及穩(wěn)壓的大電容，大電容的正極與蓄電池的正極通過接觸器開關(guān)直接連接，當(dāng)直接閉合接觸器開關(guān)，蓄電池瞬間會以非常大的電流給電容充電，其沖擊會影響電容的壽命和控制器的可靠性。
[0003]因此，為了解決上述的問題，目前有如下解決方案:通過鑰匙開關(guān)控制預(yù)充電電路，預(yù)充電完成后再由控制器內(nèi)部延時控制大電流繼電器打開總電源開關(guān)。此方案有效解決了瞬間大電流給電容充電的問題，但是關(guān)閉開關(guān)后，電容也一直是充電飽和狀態(tài)，也會影響電容的壽命與控制器的可靠性，另外鑰匙信號關(guān)閉后，開關(guān)電源沒有電壓輸入，開關(guān)電源不工作，單片機(jī)等控制電路因沒有供電電源而停止工作，此時電容器兩端仍有很高的電壓，這樣就存在誤動作的危險。
[0004]為解決以上問題，本實(shí)用新型采用新的控制器預(yù)充電電路，用場效應(yīng)管代替達(dá)林頓管，進(jìn)一步降低預(yù)充電后電容與車載電源的電壓差，減小接觸器吸合時的沖擊電流；開關(guān)管Ul采用光電耦合器，抗干擾性強(qiáng)；省掉放電電路，鑰匙信號關(guān)閉后由電容來供單片機(jī)處理控制器各項(xiàng)關(guān)閉工作，同時將電容電量放掉，兼顧放電功能，安全有效保護(hù)控制器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型出于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，在關(guān)閉鑰匙信號之后，利用電容給單片機(jī)供電，既解決了電容放電的問題，又排除了控制器誤動作的危險。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]一種電動車控制器充放電電路，連接在鑰匙開關(guān)B+與電容C之間，包括:
[0008]鑰匙開關(guān)B+與二極管D2正極相連；
[0009]二極管D2正極連接鑰匙開關(guān)B+，負(fù)極與DC-DC開關(guān)電源一端、電阻RlO —端連接；
[0010]DC-DC開關(guān)電源一端連接二極管D2負(fù)極，另一端連接MCU的輸入端；
[0011]MCU輸入端連接DC-DC開關(guān)電源一端，輸出端與電阻R15 —端連接；
[0012]電阻RlO —端與二極管D2負(fù)極連接，另一端連接開關(guān)管Q5 —端；
[0013]開關(guān)管Q5 —端與電阻RlO連接，另一端與電阻Rll —端、電容C 一端、地PGND連接；
[0014]電阻R12 —端連接+5V電源，另一端連接電阻R14 —端；
[0015]電阻R14—端連接電阻R12，另一端與三極管Q6集電極連接；
[0016]電阻R15 —端接MCU輸出端，另一端與電阻R16 —端、三極管Q6基極連接；
[0017]電阻R16 —端連接電阻R15 —端，另一端接地；[0018]三極管Q6發(fā)射極接地；
[0019]電阻Rll —端接開關(guān)管Q5、電阻R13 —端，另一端接地PGND ；
[0020]電阻R13 —端接電阻Rll —端、開關(guān)管Q5，另一端與開關(guān)管Ul連接；
[0021]開關(guān)管Ul —端接電源P15V，另一端與電阻R13 —端連接；
[0022]電容C 一端接開關(guān)管Q5 —端、地PGND，另一端接地。
[0023]所述開關(guān)管Q5為場效應(yīng)管，其源極連接電容C 一端、電阻Rll —端、PGND，柵極連接電阻Rll另一端、R13 —端，漏極連接電阻RlO —端。
[0024]所述開關(guān)管Ul為光電耦合器，其發(fā)光源與電阻R14兩端分別連接，受光器一端連接電源P15V，另一端與電阻R13 —端連接。
[0025]相比現(xiàn)有的預(yù)充電電路，本實(shí)用新型有顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)為:
[0026]使用該預(yù)充電電路，無需另行設(shè)計(jì)放電電路即可實(shí)現(xiàn)電容的放電，而且由單片機(jī)處理各個輸出有序合適的關(guān)閉，有效防止控制器誤動作，可實(shí)現(xiàn)電容的安全充放電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為現(xiàn)有的電動車控制器預(yù)充電電路的電路原理圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型電動車控制器預(yù)充電電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本實(shí)用新型的具體實(shí)施方法如下:
[0030]如果直接閉合接觸器開關(guān)，車載電源瞬間會以非常大的電流給電容充電，其沖擊會影響電容的壽命和控制器的可靠性，所以通常情況下控制器在閉合接觸器開關(guān)之前給電容進(jìn)行預(yù)充電。
[0031]圖1為現(xiàn)有的電動車控制器預(yù)充電電路的電路原理圖，其中=DC-DC開關(guān)電源一端連接鑰匙開關(guān)B+，另一端連接MCU的輸入端;MCU輸入端連接DC-DC開關(guān)電源一端，輸出端與電阻R7 —端連接；電阻R7另一端連接電阻R8 —端、三極管Q3基極；電阻R8另一端接地；三極管Q3發(fā)射極接地，集電極連接電阻R5 —端；電阻R5另一端連接電阻R2—端、達(dá)林頓管Ql基極；電阻R2另一端接鑰匙開關(guān)B+ ;達(dá)林頓管Ql發(fā)射極接鑰匙開關(guān)B+，集電極接電阻Rl —端；電阻Rl另一端接二極管Dl正極；二極管Dl負(fù)極接電阻R3 —端、電阻R4 —端、電容C 一端；電阻R3另一端接三極管Q2基極、三極管Q4集電極；電阻R4另一端接三極管Q2集電極；三極管Q2發(fā)射極接地；三極管Q4基極接電阻R6 —端、電阻R9 —端，發(fā)射極接地；電阻R9另一端接地；電阻R6另一端接鑰匙開關(guān)B+ ;電容C另一端接地。
[0032]DC-DC開關(guān)電源輸入端連接鑰匙開關(guān)B+，當(dāng)鑰匙開關(guān)B+開通后，由DC-DC開關(guān)電源給MCU供電，MCU開始工作，控制達(dá)林頓管Ql開通，車載電源給電容C預(yù)充電，由于電阻Rl的存在，充電電流不會太大；當(dāng)鑰匙開關(guān)B+關(guān)斷時，DC-DC開關(guān)電源輸入端沒有輸入電壓，輸出電壓會迅速下降，MCU停止工作，而此時電容C兩端電壓仍有很高電壓，不能快速放電，使后續(xù)電路可以持續(xù)工作一段時間，有誤動作的危險，且電容C長時間處于飽和狀態(tài)會影響電容壽命，所以一般會設(shè)有放電電路，如圖中所示，電容C的電量會通過電子R3、R4消耗掉。
[0033]如圖2，本實(shí)用新型的電動車控制器預(yù)充電電路采用場效應(yīng)管Q5代替達(dá)林頓管Q1，由于場效應(yīng)管漏極與源極兩端電壓差小于達(dá)林頓管集電極與發(fā)射極兩端電壓差，在預(yù)充電結(jié)束后，電容C正極電壓會高于使用達(dá)林頓管時的電壓,這樣會使接觸器開關(guān)閉合時兩端電壓差減小，減小接觸器開關(guān)吸合時的沖擊電流，延長接觸器開關(guān)壽命；去掉二極管D1，在鑰匙開關(guān)B+與DC-DC開關(guān)電源之間加入二極管D2，省掉放電電路，鑰匙開關(guān)B+關(guān)斷后利用電容C給DC-DC開關(guān)電源供電來維持MCU的正常工作，使控制器各個元器件能夠有序的關(guān)閉，既能有效的釋放電容C電量，又能保證整個電路的安全運(yùn)行，防止誤動作，做到安全充放電。
[0034]當(dāng)鑰匙開關(guān)B+導(dǎo)通時，MCU控制三極管Q6開通，此時有電流流過電阻R14，電阻R14兩端產(chǎn)生電壓差，即光電耦合器Ul發(fā)光源兩端產(chǎn)生電壓差，使得光電耦合器Ul受光器兩端導(dǎo)通，電源P15V為相對于點(diǎn)PGND電壓為15V，三極管Q5柵極電壓上升，三極管Q5導(dǎo)通，車載電源給電容C預(yù)充電；當(dāng)鑰匙開關(guān)B+斷開時，電容C給MCU供電，使其正常工作，保證整個電路的安全關(guān)閉且能夠快速的消耗掉電容C的電量，無需另行設(shè)計(jì)放電電路，達(dá)到安全放電的目的。
[0035]對于為本實(shí)用新型的示范性實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解為是本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)其中的某一種示范性示例，具有對本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)方案的指導(dǎo)性作用，而非對本實(shí)用新型的限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電動車控制器預(yù)充電電路，其特征在于:連接在鑰匙開關(guān)B+與電容C之間，包括: 鑰匙開關(guān)B+與二極管D2正極相連； 二極管D2正極連接鑰匙開關(guān)B+，負(fù)極與DC-DC開關(guān)電源一端、電阻RlO —端連接； DC-DC開關(guān)電源一端連接二極管D2負(fù)極，另一端連接MCU的輸入端； MCU輸入端連接DC-DC開關(guān)電源一端，輸出端與電阻R15 —端連接； 電阻RlO —端與二極管D2負(fù)極連接，另一端連接開關(guān)管Q5 —端； 開關(guān)管Q5 —端與電阻RlO連接，另一端與電阻Rll —端、電容C 一端、地PGND連接； 電阻R12 —端連接+5V電源，另一端連接電阻R14 —端； 電阻R14 —端連接電阻R12，另一端與三極管Q6集電極連接； 電阻R15 —端接MCU輸出端，另一端與電阻R16 —端、三極管Q6基極連接； 電阻R16 —端連接電阻R15 —端，另一端接地； 三極管Q6發(fā)射極接地； 電阻Rll —端接開關(guān)管Q5、電阻R13 —端，另一端接地PGND ； 電阻R13 —端接電阻Rll —端、開關(guān)管Q5，另一端與開關(guān)管Ul連接； 開關(guān)管Ul 一端接電源P15V，另一端與電阻R13 —端連接； 電容C 一端接開關(guān)管Q5 —端、地PGND，另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動車控制器預(yù)充電電路，其特征在于:所述開關(guān)管Q5為場效應(yīng)管，其源極連接電容C 一端、電阻Rll —端、PGND，柵極連接電阻Rll另一端、R13一端，漏極連接電阻RlO—端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動車控制器預(yù)充電電路，其特征在于:所述開關(guān)管Ul為光電耦合器，其發(fā)光源與電阻R14兩端分別連接，受光器一端連接電源P15V，另一端與電阻Rl3 —端連接。
【文檔編號】H02J7/00GK203827017SQ201420135397
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】石維平 申請人:天津市松正電動汽車技術(shù)股份有限公司