本實(shí)用新型實(shí)施例涉及電動(dòng)汽車充電技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路。
背景技術(shù):
隨著能源危機(jī)、石油資源短缺、大氣污染以及氣溫上升等問題的出現(xiàn),電動(dòng)汽車以其環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)受到了越來越多人的重視。
電動(dòng)汽車采用電動(dòng)機(jī)及電池驅(qū)動(dòng),而電池需要外部的充電機(jī)進(jìn)行充電。在電動(dòng)車內(nèi)部還設(shè)置有BMU(Battery Management Unit,電池管理單元),用于管理電池的電量,以及充電過程。在充電過程中,充電機(jī)和電池相連以進(jìn)行充電,串聯(lián)的電池電路還通過LDO(Low Dropout Regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)與BMU的采集芯片相連,用于為采集芯片供電。采集芯片采集充電過程中的參數(shù),從而對(duì)充電過程進(jìn)行控制。
在充電過程中,由于充電機(jī)和電動(dòng)車內(nèi)部存在電感和電容,在開啟充電瞬間會(huì)產(chǎn)生二階阻尼振蕩。而BMU的采集芯片內(nèi)部的采集電路是通過LDO進(jìn)行供電,開啟充電瞬間產(chǎn)生的阻尼振蕩傳遞至串聯(lián)的電池組中,電池組電壓也跟隨振蕩,可導(dǎo)致采集芯片內(nèi)部的采集電路的供電電源不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致采集電路不能正常工作,出現(xiàn)因?yàn)閯?dòng)力電池電壓數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤而不能正常充電或提前結(jié)束的充電異常發(fā)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路,以抑制充電過程中的振蕩干擾。
為達(dá)此目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路,包括串聯(lián)的電池組、LDO電路和采集芯片,所述LDO電路連接在電池組和采集芯片之間,用于從所述電池組中獲取工作電壓并提供給所述采集芯片,還包括:
干擾抑制單元,連接在所述LDO電路和采集芯片之間,用于抑制所述電池組在充電過程中傳輸?shù)恼袷庪妷骸?/p>
進(jìn)一步地,所述充電干擾抑制電路中,所述LDO電路包括:三極管,所述三極管的集電極通過電阻連接至所述電池組的正極;所述三極管的基極連接至所述采集芯片的控制端,用于根據(jù)所述采集芯片輸出的控制信號(hào)將電池組的輸出電壓進(jìn)行降壓處理以形成所述工作電壓;所述三極管的發(fā)射極連接至所述采集芯片的正極輸入端,所述采集芯片的負(fù)極輸入端連接至電池組的負(fù)極,用于將所述工作電壓輸入到所述采集芯片。
進(jìn)一步地,所述充電干擾抑制電路中,所述干擾抑制單元包括至少一個(gè)電容,連接在所述三極管的發(fā)射極和負(fù)極之間。
進(jìn)一步地,所述充電干擾抑制電路中,所述干擾抑制單元包括第一電容、第二電容和第三電容,其中:
所述第一電容和所述第二電容并聯(lián),與所述三極管的發(fā)射極串聯(lián)。
進(jìn)一步地,所述干擾抑制單元還包括:
第三電容,連接在三極管的集電極和采集芯片的負(fù)極輸入端之間。
進(jìn)一步地,所述充電干擾抑制電路中,所述第一電容的電容取值為330微法;
所述第二電容的電容取值為330微法;
所述第三電容的電容取值為1微法。
本實(shí)用新型公開的所述充電干擾抑制電路通過在LDO電路和采集芯片之間增加干擾抑制單元,解決了在充電過程中產(chǎn)生的振蕩干擾導(dǎo)致充電異常的問題,不僅抑制了充電過程中的振蕩干擾,還可以保持采集芯片的供電電壓穩(wěn)定,保證采集芯片的正常工作及充電的正常進(jìn)行。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的充電機(jī)與電動(dòng)車之間干擾傳遞示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型,而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例一
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,所述充電干擾抑制電路,包括串聯(lián)的電池組10、LDO電路20和采集芯片30,所述LDO電路20連接在電池組10和采集芯片30之間,用于從所述電池組10中獲取工作電壓并提供給所述采集芯片30,該充電干擾抑制電路還包括:干擾抑制單元40,連接在所述LDO電路20和采集芯片30之間,用于抑制所述電池組10在充電過程中傳輸?shù)恼袷庪妷骸?/p>
需要說明的是,所述充電干擾抑制電路為所述采集芯片30的供電電路,所述采集芯片30正常工作電壓范圍為3.2V-3.5V,此正常工作電壓下,采集芯片30正常工作,通過采集所述電池組10的充電情況數(shù)據(jù),控制電池組10充電的正常進(jìn)行。但由于所述工作電壓輸入源為12串電池組10(一般為39.6V),此時(shí)就需要LDO電路20對(duì)輸入源電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換為所述采集芯片30的正常工作電壓,優(yōu)選為3.3V。
進(jìn)一步需要說明的是,經(jīng)過降壓轉(zhuǎn)換后的所述采集芯片30的正常工作電壓3.3V由于受到充電干擾的影響,工作電壓也跟隨振蕩,為了避免采集芯片30的供電電壓不穩(wěn)導(dǎo)致的采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,影響B(tài)MU(Battery Management Unit,電池管理單元)的正常工作及電池組的充電異常,如不能正常充電或提前結(jié)束,所以需要引進(jìn)所述干擾抑制單元40對(duì)降壓轉(zhuǎn)換后的正常工作電壓進(jìn)行濾除干擾處理。
為了充分的認(rèn)識(shí)充電機(jī)和電動(dòng)車內(nèi)部存在的電感和電容,在開啟充電瞬間產(chǎn)生的二階阻尼振蕩是如何對(duì)電動(dòng)車中采集芯片的采集工作造成干擾的,下面以一具體電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路整體圖對(duì)干擾傳遞過程進(jìn)行詳細(xì)介紹,如圖2所示,圖2為充電機(jī)與電動(dòng)車之間干擾傳遞示意圖。
電動(dòng)汽車在充電過程中,由于充電機(jī)和電動(dòng)車內(nèi)部存在電感和電容(電容為330微法),因此在開啟充電瞬間,即充電機(jī)內(nèi)部繼電器閉合瞬間,會(huì)發(fā)生二階阻尼振蕩,該振蕩電壓幅度高于1000V。BMU中的采集芯片是通過LDO電路進(jìn)行供電的,輸入源為12串電池組(一般為39.6V),開啟充電瞬間產(chǎn)生的阻尼振蕩傳遞至串聯(lián)的電池組中,電池組電壓也跟隨振蕩,導(dǎo)致了采集芯片的供電電源不穩(wěn)定,最終造成采集芯片采集電池組電壓數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,例如可以是導(dǎo)致充電機(jī)的SOC(State of Charge,荷電狀態(tài))標(biāo)為100%而停止充電,影響了BMU正常工作及電池組出現(xiàn)充電異常,不能正常充電或提前結(jié)束。
本實(shí)用新型公開的所述充電干擾抑制電路通過在LDO電路和采集芯片之間增加干擾抑制單元,解決了在充電過程中產(chǎn)生的振蕩干擾導(dǎo)致充電異常的問題,不僅抑制了充電過程中的振蕩干擾,還可以保持采集芯片的供電電壓穩(wěn)定,保證采集芯片的正常工作及充電的正常進(jìn)行。
實(shí)施例二
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路結(jié)構(gòu)示意圖,在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,所述充電干擾抑制電路中,所述LDO電路20包括:三極管Q1,所述三極管Q1的集電極通過電阻R1連接至所述電池組10的正極;所述三極管Q1的基極連接至所述采集芯片30的控制端(BASE端口),用于根據(jù)所述采集芯片30輸出的控制信號(hào)將電池組10的輸出電壓進(jìn)行降壓處理以形成所述工作電壓;所述三極管的發(fā)射極連接至所述采集芯片的正極輸入端(V3P3端口),所述采集芯片的負(fù)極輸入端(VSS端口)連接至電池組的負(fù)極,用于將所述工作電壓輸入到所述采集芯片。
所述干擾抑制單元40包括至少一個(gè)電容,連接在所述三極管Q1的發(fā)射極和電池組10負(fù)極之間。優(yōu)選的,所述干擾抑制單元40包括第一電容C3和第二電容C4,其中:所述第一電容C3和所述第二電容C4并聯(lián),與所述三極管Q1的發(fā)射極串聯(lián)。所述第一電容C3的電容取值為330微法;所述第二電容C4的電容取值為330微法,用于濾除充電干擾。
該干擾抑制單元40還可以進(jìn)一步包括第三電容C5,連接在三極管的集電極和采集芯片的負(fù)極輸入端之間。所述第三電容C5的電容取值優(yōu)選為1微法,用于濾除充電干擾中的高頻干擾。
具體的,由于LDO電路20具有電阻R1,因此該干擾會(huì)傳遞到LDO輸出端口,進(jìn)而影響采集芯片30的正常工作。但干擾抑制單元為濾波電路,其原理是利用電容電壓瞬間不能突變來保證短時(shí)間內(nèi)LDO輸出電壓穩(wěn)定在3.3V左右,從而保證采集芯片的正常工作。
LDO電路20中三極管Q1為NPN型三極管,電阻R1約為100歐姆。由于通過測(cè)得的充電開啟瞬間的充電干擾波形圖譜可知充電干擾持續(xù)時(shí)間為100微秒,而電阻和第一電容C3、第二電容C4的RC常數(shù)大于幾十毫秒,即在100微秒內(nèi),電容兩端的電壓變化遠(yuǎn)小于0.3V,采集芯片30的供電電源幾乎沒有任何變化,從而保證采集芯片30正常工作。所述電阻R1分壓,三極管Q1用于將輸入源(電池組10)電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換為所述采集芯片30的正常工作電壓。
需要說明的是,采集芯片30內(nèi)部設(shè)有用于采集電池組10充電情況的采集電路,上述方案中采集芯片30的正常工作電壓是指采集電路的正常工作電壓。
進(jìn)一步需要說明的是,采集芯片30的控制端(BASE端口)給LDO電路20的三極管Q1的基極提供控制信號(hào),其中所述控制信號(hào)為電壓信號(hào),三極管Q1的導(dǎo)通條件為VB>VE,VC>VB,其中B為基極、E為發(fā)射極、C為集電極,如果要輸出所述采集芯片30中采集電路所需的正常工作電壓3.3V,則三極管Q1的基極必須比發(fā)射極至少要高出0.7V才能導(dǎo)通的,優(yōu)選為采集芯片30的控制端輸出4V的電壓信號(hào),具體的,輸出的4V電壓信號(hào)可以是采集芯片通過內(nèi)部轉(zhuǎn)換電池組電壓得到。
干擾抑制單元40由第一電容C3、第二電容C4和第三電容C5組成。其中,第三電容C5為小容量電容,優(yōu)選為1uF;電阻R1與第三電容C5構(gòu)成一級(jí)RC低通濾波,濾除主要的高頻干擾;第一電容C3和第二電容C4為大容量?jī)?chǔ)能電容(330微法),根據(jù)電容電壓瞬間不能突變的原理,在殘余充電干擾進(jìn)入時(shí),保持供電電壓穩(wěn)定。
本實(shí)用新型公開的一種電動(dòng)汽車充電干擾抑制電路,通過LDO電路中的三極管將電池組的電壓降壓轉(zhuǎn)換成采集芯片中采集電路的工作電壓,再由干擾抑制單元中的三個(gè)電容配合濾除工作電壓中的充電干擾,解決了采集電路供電不穩(wěn)導(dǎo)致采集電池組電壓數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問題,保證了電池組充電的正常進(jìn)行。
注意,上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解,本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,雖然通過以上實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明,但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。