專利名稱：一種大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多塊數(shù)、大電流快速充電控制領(lǐng)域，具體的說是利用高頻開 關(guān)電源原理，做成通用型電源組件。用多組件并聯(lián)實(shí)現(xiàn)鉛酸、鎳鎘等電池大電 流快速充電。
背景技術(shù)：
在充電機(jī)領(lǐng)域，充電電源(這里稱單組件)的充電功能已相當(dāng)完善，但單 組件之間并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)大電流快速充電和瞬時(shí)大電流放電時(shí)，組件之間的均流和 電池快充去激化時(shí)的放電對(duì)組件的穩(wěn)定性、可靠性和安全性有較高要求。故現(xiàn) 在組件并聯(lián)充電的技術(shù)還不完善，設(shè)備種類少、價(jià)格較高。本技術(shù)運(yùn)用可有效 解決組件相互之間的聯(lián)系和保證組件工作的一致性、充電電流均衡性，最小化 大電流放電時(shí)對(duì)各組件的影響。要實(shí)現(xiàn)組件之間的自動(dòng)均流，則組件之間的數(shù) 據(jù)交換是必需的功能。因此，組件之間的通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字均流的關(guān)鍵技術(shù)。
本實(shí)用新型采用12C通訊方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。組件間的通訊具有延時(shí)性，為 了保證各組件在放電和充電的開始工作，特別使大電流放電的一致性，我們?cè)?通訊的同時(shí)加入了充/放電控制信號(hào)，保證動(dòng)作的一致性，佳ia件工作穩(wěn)定。本 實(shí)用新型主要采用數(shù)字控制方法，具有均流設(shè)定靈活、控制方便、硬件要求低 的特點(diǎn)，并且單個(gè)組件故障時(shí)不影響與其并聯(lián)的其它組件的正常運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型主要目的是提供一種可大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，解 決單一充電電源之間的并聯(lián)運(yùn)行，滿足充電時(shí)的大電流充、放電時(shí)均流的穩(wěn)定 性和放電時(shí)組件的安全性。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
一種大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，其特征在于包括一個(gè)或多個(gè)充電
單元，各充電單元的結(jié)構(gòu)為單片機(jī)的通訊端口通過SDA數(shù)據(jù)線連接到第二光 耦的輸入負(fù)端和第一光耦的輸出負(fù)端，第二光耦的輸入正端與第一光耦的輸出 正端和+5V電源相連，第二光耦的輸出正端與第一光耦的輸入正端和+5V電源相連，第二光耦的輸出負(fù)端與第一光耦的輸入負(fù)端和地線相連，同時(shí)連接到另
一充電單元的單片機(jī)的通訊端口；單片機(jī)的外部中斷口通過SCL時(shí)鐘線接到第 四光耦的輸入負(fù)端和第三光耦的輸出負(fù)端，第四光耦的輸入正端與第三光耦的 輸出正端和+5V電源相連，第四光耦的輸出正端與第三光耦的輸入正端和+5V 電源相連，第四光耦的輸出負(fù)端與第三光耦的輸入負(fù)端和地線相連，同時(shí)連接 到另一個(gè)充電單元的單片機(jī)通訊端口；第一、第二、第三、第四光耦的電源輸 入端連接到+5V電源；從單片機(jī)外部中斷口輸出控制充放電控制信號(hào)及充電單 元關(guān)斷信號(hào)；單片機(jī)與主計(jì)算機(jī)之間建立通訊。所述的單片機(jī)釆用C8051F005H， 單片機(jī)的RST 口連接有IMP809和電容構(gòu)成的復(fù)位電路；所述的單片機(jī)的 XTAL1和XTAL2 口連接有11.0592M石英震蕩器和電容構(gòu)成的時(shí)鐘電路。所述 的單片機(jī)C8051F005H直接連接到模擬電源、數(shù)字電源、數(shù)字地、模擬地。所 述的光耦釆用TLPU3。 實(shí)用新型工作原理
采用I2C通訊總線(C8051F005H的P0. 0和P0. 1 口 )，用TLP113光耦作組 件之間相互隔離，通訊實(shí)現(xiàn)電流、電壓等參數(shù)之間的互通，在大電流充電時(shí)， 需及時(shí)放電以消除充電電池兩端的激化電壓，并且放電時(shí)，各充電單元必需停 止充電，放電控制信號(hào)和充電單元關(guān)斷信號(hào)采用主單片機(jī)的輸入/輸出口控制 (C8051F005H的Pl. 1、 P3. 0和P3.1 口 )，保證充電單元之間的開通、斷開同步 性和實(shí)時(shí)性。
從充電單元上電后第一次接收到通信信息(可能為自身發(fā)送的信息)起， 每隔10ms向外發(fā)送自身地址碼和電流釆樣值。如發(fā)生沖突，12(:會(huì)根據(jù)每個(gè) 充電單元信息的優(yōu)先級(jí)自動(dòng)調(diào)整發(fā)送順序。由于每個(gè)充電單元發(fā)送信息的優(yōu)先 級(jí)都不相同，因此它們會(huì)自動(dòng)按一定的次序發(fā)送出去。每個(gè)充電單元在自身發(fā) 送信息10ms之后，計(jì)算出并聯(lián)工作的充電單元總數(shù)，并求出所有采樣電流的
平均值，通知充電單元的控制環(huán)節(jié)。由于It高速的通信能力和極低的出錯(cuò)率，
10ms之內(nèi)所有的充電單元都能將電流采樣值發(fā)送出去讓每個(gè)充電單元接收 到。充電單元檢測(cè)到自身出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)切斷輸出，并退出通信。 實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)
1、適用范圍廣。采用帶通訊功能的充電單元，即可實(shí)現(xiàn)充電單元之間的并聯(lián)充電。
2、 外圍電路簡(jiǎn)單，均流性好。由于充電單元采用了通訊使硬件均流電路。
3、 高可靠性。電路元器件少，沒有復(fù)雜元器件。

圖l為本實(shí)用新型的原理框圖 圖2為本實(shí)用新型的電路原理簡(jiǎn)圖具體實(shí)施方式
大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，包括一個(gè)或多個(gè)充電單元，各充電單 元的結(jié)構(gòu)為單片機(jī)的通訊端口通過SDA數(shù)據(jù)線連接到第二光耦的輸入負(fù)端和 第一光耦的輸出負(fù)端，第二光耦的輸入正端與第一光耦的輸出正端和+5V電源 相連，第二光耦的輸出正端與第一光耦的輸入正端和+5V電源相連，第二光耦 的輸出負(fù)端與第一光耦的輸入負(fù)端和地線相連，同時(shí)連接到另一充電單元的單 片機(jī)的通訊端口；單片機(jī)的通訊端口通過SCL時(shí)鐘線接到第四光耦的輸入負(fù)端 和第三光耦的輸出負(fù)端，第四光耦的輸入正端與第三光耦的輸出正端和+5V電 源相連，第四光耦的輸出正端與第三光耦的輸入正端和+5V電源相連，第四光 耦的輸出負(fù)端與第三光耦的輸入負(fù)端和地線相連，同時(shí)連接到另一個(gè)充電單元 的單片機(jī)通訊端口；第一、第二、第三、第四光耦的電源輸入端連接到+5V電 源；從單片機(jī)外部中斷口輸出控制充放電控制信號(hào)及充電單元關(guān)斷信號(hào)；單片 機(jī)與主計(jì)算機(jī)之間建立通訊。所述的單片機(jī)釆用C8051F005H,單片機(jī)的RST 口連接有IMP809和電容構(gòu)成的復(fù)位電路；所述的單片機(jī)的XTAL1和XTAL2 口連接有11.0592M石英震蕩器和電容構(gòu)成的時(shí)鐘電路。所述的單片機(jī) C8051F005H直接連接到模擬電源、數(shù)字電源、數(shù)字地、模擬地。所述的光耦采 用TLP113。
權(quán)利要求1.一種大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，其特征在于包括一個(gè)或多個(gè)充電單元，各充電單元的結(jié)構(gòu)為單片機(jī)的通訊端口通過SDA數(shù)據(jù)線連接到第二光耦的輸入負(fù)端和第一光耦的輸出負(fù)端，第二光耦的輸入正端與第一光耦的輸出正端和+5V電源相連，第二光耦的輸出正端與第一光耦的輸入正端和+5V電源相連，第二光耦的輸出負(fù)端與第一光耦的輸入負(fù)端和地線相連，同時(shí)連接到另一充電單元的單片機(jī)的通訊端口；單片機(jī)的外部中斷口通過SCL時(shí)鐘線接到第四光耦的輸入負(fù)端和第三光耦的輸出負(fù)端，第四光耦的輸入正端與第三光耦的輸出正端和+5V電源相連，第四光耦的輸出正端與第三光耦的輸入正端和+5V電源相連，第四光耦的輸出負(fù)端與第三光耦的輸入負(fù)端和地線相連，同時(shí)連接到另一個(gè)充電單元的單片機(jī)通訊端口；第一、第二、第三、第四光耦的電源輸入端連接到+5V電源；從單片機(jī)外部中斷口輸出控制充放電控制信號(hào)及充電單元關(guān)斷信號(hào)；單片機(jī)與主計(jì)算機(jī)之間建立通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，其特征在于所述 的單片機(jī)采用C8051F005H,單片機(jī)的RET 口連接有IMP809和電容構(gòu)成的 復(fù)位電路；所述的單片機(jī)的XTAL1和XTAL2 口連接有11.0592M石英震蕩 器和電容構(gòu)成的時(shí)鐘電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，其特征在于所述 的光耦采用TLP113。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，其特征在于所述 的單片機(jī)C8051F005H相應(yīng)管腳直接連接到模擬電源、數(shù)字電源、數(shù)字地、 模擬地。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種大功率充電系統(tǒng)并聯(lián)快充通訊電路，解決充電電源之間的并聯(lián)運(yùn)行，滿足大電流充、放電時(shí)均流的穩(wěn)定性和保證組件的安全性。其特點(diǎn)在于包括一個(gè)或多個(gè)充電單元，每個(gè)單片機(jī)的外部中斷口通過SDA數(shù)據(jù)線和SCL時(shí)鐘線經(jīng)光耦后連接到另一充電單元單片機(jī)的通訊端口，單片機(jī)外部中斷口輸出控制充放電控制信號(hào)及充電單元關(guān)斷信號(hào)，單片機(jī)與主計(jì)算機(jī)之間建立通訊。本實(shí)用新型主要采用數(shù)字控制方法，具有均流設(shè)定靈活、控制方便、硬件要求低的特點(diǎn)，并且單個(gè)組件故障時(shí)不影響與其并聯(lián)的其它組件的正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201219203SQ200820038368
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者杜洪濤, 王文兵, 羅四平, 馬蘭新 申請(qǐng)人:合肥同智科技發(fā)展有限公司