[发明专利]一种充放电控制电路

说明书

一种充放电控制电路，包括：信号采集单元、A/D转换单元、充放电控制单元、充放电管理单元、D/A转换单元和功率输出单元。本发明中的充放电控制电路，基于现场可编程门阵列(FPGA)控制，处理速度和实时响应快，且面积小巧，成本可控，可大规模量产。该方法通过直接输出、比例积分反馈调节、AD/零点校准等方式实现了高精度的恒流、恒压、恒阻、恒功率以及斜率控制等多种充放电控制管理。

技术领域

本发明属于动力电池充放电技术领域，具体涉及一种充放电控制电路。

背景技术

动力电池充放电控制一般硬件电路或者由微控制器(CPU)或数字信号处理器(DSP)等控制器实现。硬件电路方式面积较大，调试难度大，成本高，不利于大规模复制生产；CPU/DSP方式实现较容易，但速度较低，实时性差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种充放电控制电路，包括：

信号采集单元，用于采集电路中电路信号，并将其发送给A/D转换单元；

A/D转换单元，用于将所述信号采集单元发送的电路信号转换为数字信号，并将其发送给充放电控制单元；所述A/D转换单元与所述信号采集单元连接；

充放电控制单元，用于将所述A/D转换单元发送的数字信号发送给充放电管理单元，以及根据所述充放电管理单元的指令执行预设运行模式并发送模式控制信号给D/A转换单元；所述充放电控制单元与所述A/D转换单元通过SPI总线连接；

充放电管理单元，用于根据所述充放电控制单元发送的数字信号控制所述充放电控制单元执行预设运行模式；所述充放电管理单元与所述充放电控制单元通过隔离SPI总线连接；

D/A转换单元，用于将所述充放电控制单元发送的模式控制信号转换为模拟信号；所述D/A转换单元与所述充放电控制单元通过所述SPI总线连接；

功率输出单元，用于根据所述D/A转换单元发送的模拟信号控制电路的输出；所述功率输出单元与所述D/A转换单元连接。

优选地，所述电路信号包括电压和/或电流。

优选地，所述充放电控制单元包括FPGA，所述充放电管理单元包括MCU。

优选地，所述功率输出单元包括：二极管D1、二极管D2、比较器U1、比较器U2、比较器U3、比较器U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、三极管M1和三极管M2，其中，所述二极管D1阳极连接电源而阴极连接所述三极管M1的集电极，所述三极管M1的发射极分别连接所述电阻R2和所述电阻R4的第一端，所述电阻R2的第二端分别连接所述二极管D2的阴极和所述比较器U2的第一输入端，所述二极管D2的阳极连接所述三极管M2的集电极，所述三极管M2的发射极分别连接所述电阻R7第一端、所述电阻R8第一端和所述比较器U4的第一输入端，所述电阻R8第二端和所述比较器U4的第二输入端均接地，所述电阻R7第二端分别连接所述三极管M2的基极和所述电阻R6第一端，所述电阻R6第二端分别连接所述比较器U3的输出端和所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接所述电阻R5第一端，所述电阻R5第二端连接所述比较器U3的第一输入端，所述比较器U4的输出端连接所述比较器U3的第二输入端，所述比较器U3的第一输入端连接放电D/A控制端口而第二输入端连接放电反馈信号端口，所述比较器U2的第二输入端连接所述电阻R2的第一端而输出端连接所述比较器U1的第一输入端，所述比较器U1的第二输入端连接所述电阻R1的第一端而输出端分别连接所述电容C1和电阻R3的第一端，所述电容C1的第二端连接所述电阻R1的第二端，所述电阻R3第二端分别连接所述电阻R4第二端和所述三极管M1的基极，所述比较器U1的第一输入端连接充电反馈信号端口而第二输入端连接充电D/A控制端口。

优选地，所述预设运行模式包括恒流充电模式、恒阻模式、恒功率模式、PI模式和斜率模式。