一種燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)燃油車啟動(dòng)電池的控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]啟動(dòng)電池是燃油車啟動(dòng)的關(guān)鍵要素，在現(xiàn)有的燃油車啟動(dòng)電池控制系統(tǒng)中，采用的是標(biāo)稱電壓為12 V的蓄電池，燃油車啟動(dòng)后，發(fā)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，再對(duì)啟動(dòng)電池進(jìn)行補(bǔ)充電。燃油車的發(fā)電機(jī)對(duì)啟動(dòng)電池進(jìn)行補(bǔ)充電的電壓，不同燃油車略有不同，同一燃油車在發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速的情況下，也不相同，因此在燃油車啟動(dòng)后，燃油車的發(fā)電機(jī)不僅需為啟動(dòng)電池進(jìn)行補(bǔ)充電，同時(shí)還為一些負(fù)載設(shè)備如行車電腦、車載音響、車輛火花塞點(diǎn)火等電子系統(tǒng)提供能量，這給燃油車的發(fā)電機(jī)造成較大負(fù)擔(dān)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述燃油車啟動(dòng)設(shè)備中的發(fā)電機(jī)負(fù)擔(dān)較大的缺陷，提供一種燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)，包括啟動(dòng)電池、由所述啟動(dòng)電池供電的并聯(lián)連接的負(fù)載設(shè)備和燃油車啟動(dòng)設(shè)備、對(duì)所述啟動(dòng)電池進(jìn)行充電的充電設(shè)備以及與所述啟動(dòng)電池連接的第一控制器、分別與所述第一控制器連接的放電控制電路和充電控制電路，其中:所述放電控制電路和所述充電控制電路依次連接在所述啟動(dòng)電池的負(fù)極與所述負(fù)載設(shè)備和燃油車啟動(dòng)設(shè)備的公共連接點(diǎn)之間；
[0005]所述第一控制器用于檢測(cè)所述啟動(dòng)電池的電壓，所述放電控制電路用于基于所述第一控制器檢測(cè)到的所述啟動(dòng)電池的電壓控制所述啟動(dòng)電池對(duì)所述負(fù)載設(shè)備和所述燃油車啟動(dòng)設(shè)備的放電，所述充電控制電路用于基于所述第一控制器檢測(cè)到的所述啟動(dòng)電池的電壓控制所述充電設(shè)備對(duì)所述啟動(dòng)電池的充電。
[0006]在上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)中，所述啟動(dòng)電池包括4節(jié)串聯(lián)的鋰電池，每一節(jié)鋰電池的標(biāo)稱電壓為3.6V/3.7V。
[0007]在上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)中，所述啟動(dòng)電池包括5節(jié)串聯(lián)的鋰電池，每一節(jié)鋰電池的標(biāo)稱電壓為3.2V/3.3V。
[0008]在上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)中，所述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)還包括分別與每一節(jié)所述鋰電池連接且用于采集每一節(jié)所述鋰電池的電壓并發(fā)送給所述第一控制器的電壓采集電路。
[0009]在上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)中，所述充電控制電路包括充電驅(qū)動(dòng)電路以及第一N型MOS管和第一二極管，所述充電驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接所述第一控制器，所述充電驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接所述第一 N型MOS管的柵極和所述第一二極管的陰極，所述第一 N型MOS管的源極連接所述啟動(dòng)電池的放電負(fù)極和所述第一二極管的陽(yáng)極，所述第一 N型MOS管的漏極連接所述放電控制電路。
[0010]在上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)中，所述放電控制電路包括放電驅(qū)動(dòng)電路以及第二N型MOS管和第二二極管，所述放電驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接所述第一控制器，所述放電驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接所述第二 N型MOS管的柵極和所述第二二極管的陰極，所述第二 N型MOS管的漏極連接所述第一 N型MOS管的漏極，所述第二 N型MOS管的源極分別連接所述啟動(dòng)電池的負(fù)極和所述第二二極管的陽(yáng)極。
[0011]在上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)中，所述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)還包括二級(jí)過充保護(hù)電路，所述二級(jí)過充保護(hù)電路又包括第二控制器、三級(jí)管以及繼電器，所述繼電器包括繼電器線圈和繼電器開關(guān)，其中:所述第二控制器的輸入端與所述啟動(dòng)電池連接，所述第二控制器的輸出端連接所述三極管的基極，所述三極管的集電極分別連接所述繼電器線圈的一端和繼電器開關(guān)的常開觸點(diǎn)，所述繼電器線圈的另一端連接所述啟動(dòng)電池的放電正極，所述繼電器開關(guān)的公共觸點(diǎn)連接所述第一 N型MOS管的源極，所述繼電器開關(guān)的常閉觸點(diǎn)連接所述啟動(dòng)電池的放電負(fù)極。
[0012]實(shí)施本發(fā)明的燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)，具有以下有益效果:通過適當(dāng)提高啟動(dòng)電池的電壓，由該啟動(dòng)電池供電給燃油車啟動(dòng)設(shè)備，燃油車啟動(dòng)設(shè)備中的發(fā)電機(jī)開始工作，同時(shí)也由該啟動(dòng)電池直接供電給負(fù)載設(shè)備如行車電腦、車載音響、風(fēng)扇、大燈、左右轉(zhuǎn)向燈、電子方向盤等，無(wú)需由燃油車啟動(dòng)設(shè)備中的發(fā)電機(jī)供電。在該啟動(dòng)電池的電量消耗至一定程度時(shí)，由充電設(shè)備如充電器等對(duì)該啟動(dòng)電池進(jìn)行充電，不再通過燃油車啟動(dòng)設(shè)備中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充電，極大地減少了燃油車的電機(jī)負(fù)擔(dān)，使電機(jī)輸出功率更多用于燃油車點(diǎn)火系統(tǒng)及其他動(dòng)力系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0014]圖1是本發(fā)明一種燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)實(shí)施例的電路框圖；
[0015]圖2是圖1中第一控制器連接外圍電路的電路示意圖；
[0016]圖3是啟動(dòng)電池實(shí)現(xiàn)過放保護(hù)的電路示意圖；
[0017]圖4是啟動(dòng)電池實(shí)現(xiàn)過充保護(hù)的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0019]如圖1所示，為本發(fā)明一種燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)實(shí)施例的電路框圖，該燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)包括啟動(dòng)電池101、負(fù)載設(shè)備102和燃油車啟動(dòng)設(shè)備103以及充電設(shè)備104。特別地，這里的啟動(dòng)電池101由4節(jié)串聯(lián)的鋰電池組成，每一節(jié)鋰電池的標(biāo)稱電壓為3.6V/3.7V，這樣啟動(dòng)電池101在1V?17V這個(gè)電壓區(qū)間工作，或者啟動(dòng)電池101由5節(jié)串聯(lián)的鋰電池組成，每一節(jié)鋰電池的標(biāo)稱電壓為3.2V/3.3V，這樣啟動(dòng)電池101在1V?18.5V這個(gè)電壓區(qū)間工作。
[0020]通過啟動(dòng)電池101供電給燃油車啟動(dòng)設(shè)備103，燃油車啟動(dòng)設(shè)備103中的發(fā)電機(jī)開始工作，從而啟動(dòng)燃油車，因啟動(dòng)電池1I的電壓較高，也可以由該啟動(dòng)電池1I直接供電給負(fù)載設(shè)備102如行車電腦、車載音響、車輛火花塞點(diǎn)火等電子系統(tǒng)，無(wú)需通過燃油車啟動(dòng)設(shè)備103中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電，并且在該啟動(dòng)電池101的電量消耗至一定程度時(shí)，由外部的充電設(shè)備104給啟動(dòng)電池1I進(jìn)行充電，避免由燃油車啟動(dòng)設(shè)備103中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充電，減少了發(fā)電機(jī)負(fù)擔(dān)，使發(fā)電機(jī)輸出功率更多用于燃油車點(diǎn)火系統(tǒng)及其他動(dòng)力系統(tǒng)，特別是在應(yīng)用在賽車等燃油車時(shí)，其效果尤為突出。
[0021]特別地，在啟動(dòng)電池101對(duì)負(fù)載設(shè)備102和燃油車啟動(dòng)設(shè)備103進(jìn)行供電或由充電設(shè)備104對(duì)啟動(dòng)電池101進(jìn)行充電時(shí)，需對(duì)啟動(dòng)電池的放電電壓和電流以及充電電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行控制以防止啟動(dòng)電池101過充或過放。在本實(shí)施例中，該燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)還包括第一控制器105以及充電控制電路106和放電控制電路107。這里第一控制器105分別與啟動(dòng)電池11、充電控制電路106和放電控制電路107連接，由第一控制器105實(shí)時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)電池101所包括的每一節(jié)鋰電池的電壓和電流，根據(jù)檢測(cè)到的電壓和電流來(lái)控制充電控制電路106和放電控制電路107的工作狀態(tài)，放電控制電路107和充電控制電路106依次連接在啟動(dòng)電池1I的負(fù)極和負(fù)載設(shè)備102之間，如圖所示。
[0022]具體地，如圖2所示，為第一控制器104連接外圍電路的電路示意圖，在本實(shí)施例中，第一控制器104優(yōu)選為由型號(hào)為BM3398的控制芯片ICl。在上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)中，還包括電壓采集電路108，如圖3所示，以啟動(dòng)電池101包括4節(jié)串聯(lián)的鋰電池為例，每一節(jié)鋰電池的標(biāo)稱電壓為3.6V/3.7V，該電壓采集電路108用于采集每一節(jié)鋰電池的電壓并發(fā)送給第一控制器104。
[0023]參見圖3和圖4，上述充電控制電路106包括充電驅(qū)動(dòng)電路106a和第一 N型MOS管M12、第一二極管ZDl，這里充電驅(qū)動(dòng)電路106a的輸入端(電氣符號(hào)為0VP)連接第一控制器104，充電驅(qū)動(dòng)電路106a的輸出端(圖中所示為電阻Rl 52和三極管Q6的發(fā)射極之間的連接點(diǎn))連接第一N型MOS管Ml 2的柵極，第一N型MOS管Ml 2的源極連接啟動(dòng)電池1I的充電負(fù)極(如圖所示為C-)，第一N型MOS管Ml 2的漏極連接放電控制電路107，第一二極管ZDl的陽(yáng)極連接第一 N型MOS管M12的源極，第一二極管ZDl的陰極連接第一 N型MOS管M12的柵極。在本實(shí)施例中，啟動(dòng)電池101包括4節(jié)串聯(lián)的鋰電池，在充電設(shè)備104給啟動(dòng)電池101充電時(shí)，當(dāng)?shù)谝豢刂破?04檢測(cè)到啟動(dòng)電池101的任一節(jié)鋰電池的電壓大于第一預(yù)設(shè)區(qū)間的值如4.1?4.3V時(shí)，第一控制器104在電氣符號(hào)為OVP的引腳輸出高電平信號(hào)，充電驅(qū)動(dòng)電路106a的輸出端輸出低電平信號(hào)，即N型MOS管M12的柵極電平為低電平，N型MOS管M12處于截止?fàn)顟B(tài)，斷開充電設(shè)備104和啟動(dòng)電池101之間的充電連接，防止對(duì)啟動(dòng)電池101進(jìn)行過充電而損壞該啟動(dòng)電池101。
[0024]優(yōu)選地，上述燃油車高壓?jiǎn)?dòng)電池控制系統(tǒng)還包括二級(jí)過充保護(hù)電路，如圖4所示，該二級(jí)過充保護(hù)電路又包括第二控制器U1、三級(jí)管Q2以及繼電器Kl，繼電器Kl包括繼電器線圈和繼電器開關(guān)，其中:第二控制器Ul的輸入端(如圖所示的AlP?A4P)與啟動(dòng)電池101連接，第二控制器Ul的輸出端連接三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極連接繼電器線圈的一端，同時(shí)經(jīng)電阻R123后連接至繼電器開關(guān)的常開觸點(diǎn)，繼電器線圈的另一端連接啟動(dòng)電池1I的放電正極P+，繼電器開關(guān)的公共觸點(diǎn)連接第一N型MOS管