带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路制造技术

本发明专利技术提供了一种带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路，包括：充放电单元，其包括：充电电源模块、超级电容以及开关控制电路模块，充电电源模块的输出端连接至超级电容的正极，超级电容的负极连接至开关控制电路模块的输入端，开关控制电路模块的输出端用于连接至负载；监控单元，其包括：MCU模块、第一采样模块、第二采样模块、第一隔离驱动模块、第二隔离驱动模块以及监控电源模块，监控电源模块为MCU模块、第一隔离驱动模块以及第二隔离驱动模块供电。该带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路解决了现有技术中第一超级电容电压补偿单元和第二超级电容电压补偿单元会相互供电而导致耗能较高的问题。

Charging and discharging circuit with intelligent control function based on AD sampling

The present invention provides a charging and discharging circuit, intelligent sampling control function based on ad include: the charge discharge unit includes a charging power supply module, super capacitor and switch control circuit module, output charging power supply module is connected to the cathode electrode of super capacitor, super capacitor connected to the input end of a control switch the circuit module, switch control circuit module connected to the output end for load; monitoring unit, which comprises a MCU module, a first sampling module, second sampling module, the first isolation driving module, driving module and second isolation monitoring power supply module, power supply module, monitoring module for MCU first isolation driving module and second isolation driving module power supply. The charging and discharging circuit of the intelligent control function based on AD sampling solves the problem that the first super capacitor voltage compensation unit and the second super capacitor voltage compensation unit can supply each other in the prior art, which leads to higher energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路
本专利技术涉及充放电电路，具体涉及一种带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路。
技术介绍
中国专利公开了一种公告号为CN102868287B的纹波补偿电路和超级电容充放电装置，该纹波补偿电路包括电网侧充电电压采样单元，用于在为超级电容充电时采样电网侧输入的实时电压；充电电压比较单元，与所述电网侧充电电压采样单元连接，用于在为超级电容充电时比较该实时电压与预先设定的标准充电电压，得到充电电压校正信号；第一超级电容电压补偿单元，与所述充电电压比较单元连接，用于在为超级电容充电时根据该充电电压校正信号调整超级电容两端的电压。虽然该纹波补偿电路实现了为超级电容充电过程中减小由电网侧输入的脉动电压引起的超级电容两端输出纹波电压的目的，但是该纹波补偿电路存在缺点为：其设置的第一超级电容电压补偿单元目的在于：根据采样在为超级电容充电时采样电网侧输入的实时电压，调节在为超级电容充电时超级电容两端的电压；设置的第二超级电容电压补偿单元目的在于：根据在为超级电容充电时采样超级电容两端的实时电压，调整在为超级电容充电时超级电容两端的电压，但是第一超级电容电压补偿单元和第二超级电容电压补偿单元对超级电容两端电压是相互独立的，极有可能存在相互冲突的情况，一个对超级电容两端电压调节较小，一个对超级电容两端电压调节较大，第一超级电容电压补偿单元和第二超级电容电压补偿单元都相当于电源，一个供电电压较大的电源会向另一个供电电压较小的电源充电，导致供电电压较小的电源(也即是：第一超级电容电压补偿单元或第二超级电容电压补偿单元)，导致第一超级电容电压补偿单元和第二超级电容电压补偿单元也存在耗能的可能，不利于环保。再者，第一超级电容电压补偿单元和第二超级电容电压补偿单元内分别存在一个补偿电源，两个补偿电源同时设置在一个板子上，会占用大量的空间，整个补偿电路形成的体积较大，不符合集成芯片的小体积话要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路，解决了现有技术中第一超级电容电压补偿单元和第二超级电容电压补偿单元会相互供电而导致耗能较高的问题。为实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路，包括：充放电单元，其包括：充电电源模块、超级电容以及开关控制电路模块，充电电源模块的输入端用于连接至输入电源，充电电源模块的输出端连接至超级电容的正极，超级电容的负极连接至开关控制电路模块的输入端，开关控制电路模块的输出端用于连接至负载；监控单元，其包括：MCU模块、第一采样模块、第二采样模块、第一隔离驱动模块、第二隔离驱动模块以及监控电源模块，监控电源模块为MCU模块、第一隔离驱动模块以及第二隔离驱动模块供电，第一采样模块的输入端连接至充电电源模块与输入电源的节点，以采集充电电源模块的输入电压值并对输入电压值进行采样形成输入电压采样信号，第一采样模块的输出端连接至MCU模块的第一输入端；第二采样模块的输入端连接至充超级电容与开关控制电路模块的节点，以采集超级电容的输出电压值并对输出电压值进行采样形成输出电压采样信号，第二采样模块的输出端连接至MCU模块的第二输入端；第一隔离驱动模块的控制输入端连接至MCU模块的第一输出端，第一隔离驱动模块的控制输出端连接至充电电源模块的控制端；第二隔离驱动模块的控制输入端连接至MCU模块的第二输出端，第二隔离驱动模块的控制输出端连接至开关控制电路模块的控制端；其中，MCU模块判断输入电压采样信号是否大于充电阈值、当输入电压采样信号大于充电阈值时通过第一隔离驱动模块控制充电电源模块停止工作、判断输出电压采样信号是否大于放电阈值、并当输出电压采样信号大于放电阈值时通过第二隔离驱动模块控制开关控制电路模块的输入端和输出端断开。优选的是，开关控制电路模块包括：555定时器，其调控端用于接收外部控制信号，以当外部控制信号为高时输出方波电压信号；当外部控制信号为低时输出直流电压信号；电荷泵组件，555定时器的输出端连接至电荷泵组件的输入端，以当电荷泵组件的输入端输入方波电压信号时电荷泵组件的高输出端与低输出端的压差为大于零的恒定值；当电荷泵组件的输入端输入直流电压信号时电荷泵组件的高输出端与低输出端的压差为零；以及开关组件，其控制端与电荷泵组件的高输出端相连，其输入端用于连接至供电电源，其输出端用于连接至负载且与电荷泵组件的低输出端相连。优选的是，开关组件包括第一MOS管Q1以及第二MOS管Q2，第一MOS管Q1漏极连接至第二MOS管Q2漏极，第一MOS管Q1漏极与第二MOS管Q2漏极的节点为开关组件的输入端；第一MOS管Q1源极连接至第二MOS管Q2源极，第一MOS管Q1源极与第二MOS管Q2源极的节点为开关组件的输出端；第一MOS管Q1栅极连接至第二MOS管Q2源极，第一MOS管Q1栅极与第二MOS管Q2栅极的节点为开关组件的控制端。优选的是，开关组件还包括保护二极管D6，保护二极管D6的阳极连接至第一MOS管Q1的漏极，保护二极管D6的阴极连接至第一MOS管Q1的源极。优选的是，555计时器U1的VCC端和R端用于连接至启动电源，555计时器U1的DIS端接入高电平，555计时器U1的CVolt端、TRIG端以及TUR端用于接地，555计时器U1的GND端为555计时器U1调控端，555计时器U1调控端通过一三极管Q4接收外部控制信号，555计时器U1调控端与三极管Q4集电极连接，三极管Q4基极用于接收外部控制信号，三极管Q4的发射极接地。优选的是，555计时器U1的VCC端和R端均通过一电阻NC3连接至15v启动电源，三极管Q4的基极通过一电阻R18连接至接收外部控制信号，三极管Q4的基极通过电阻R19接地，555计时器U1的TRIG端以及TUR端通过电容C27接地，555计时器U1的DIS端连接至电阻R21一端，电阻R21另一端连接至电容C27的正极，555计时器U1的DIS端通过电阻R2连接至555计时器U1的VCC端，555计时器U1的CVolt端通过电容C26接地。优选的是，电荷泵组件包括电容C28、第一二极管组、第二二极管组、电阻R22、电阻R23以及电阻R24，电容C28的正极为电荷泵组件输入端，电容C28负极连接至第一二极管组正极和第二二极管组正极，第一二极管组负极连接至电阻R22，电阻R22连接至电阻R23，电阻R22与电阻R23的节点为电荷泵组件的高输出端，第二二极管组正极连接至电阻R24一端，电阻R24另一端为电荷泵组件的低输出端。优选的是，第一二极管组和第二二极管组均包括二极管D4以及二极管D5，二极管D4阳极连接至二极管D5阳极，二极管D4阳极与二极管D5阳极的节点为第一二极管组正极或第二二极管组正极，二极管D4阴极连接至二极管D5阴极，二极管D4阴极与二极管D5阴极的节点为第一二极管组负极或第二二极管组负极。优选的是，还包括散热壳，充放电单元以及监控单元均设置于散热壳内，且第一MOS管Q1以及第二MOS管Q2紧贴散热壳内壁。相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1)避免了现有技术中第一超级电容电压补偿单元和第二超级电容电压补偿单元会相互供电而导致耗能较高的问题，减少了在对超级电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路，其特征在于，包括：充放电单元，其包括：充电电源模块、超级电容以及开关控制电路模块，充电电源模块的输入端用于连接至输入电源，充电电源模块的输出端连接至超级电容的正极，超级电容的负极连接至开关控制电路模块的输入端，开关控制电路模块的输出端用于连接至负载；监控单元，其包括：MCU模块、第一采样模块、第二采样模块、第一隔离驱动模块、第二隔离驱动模块以及监控电源模块，监控电源模块为MCU模块、第一隔离驱动模块以及第二隔离驱动模块供电，第一采样模块的输入端连接至充电电源模块与输入电源的节点，以采集充电电源模块的输入电压值并对输入电压值进行采样形成输入电压采样信号，第一采样模块的输出端连接至MCU模块的第一输入端；第二采样模块的输入端连接至充超级电容与开关控制电路模块的节点，以采集超级电容的输出电压值并对输出电压值进行采样形成输出电压采样信号，第二采样模块的输出端连接至MCU模块的第二输入端；第一隔离驱动模块的控制输入端连接至MCU模块的第一输出端，第一隔离驱动模块的控制输出端连接至充电电源模块的控制端；第二隔离驱动模块的控制输入端连接至MCU模块的第二输出端，第二隔离驱动模块的控制输出端连接至开关控制电路模块的控制端；其中，MCU模块判断输入电压采样信号是否大于充电阈值、当输入电压采样信号大于充电阈值时通过第一隔离驱动模块控制充电电源模块停止工作、判断输出电压采样信号是否大于放电阈值、并当输出电压采样信号大于放电阈值时通过第二隔离驱动模块控制开关控制电路模块的输入端和输出端断开。...

【技术特征摘要】
1.一种带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路，其特征在于，包括：充放电单元，其包括：充电电源模块、超级电容以及开关控制电路模块，充电电源模块的输入端用于连接至输入电源，充电电源模块的输出端连接至超级电容的正极，超级电容的负极连接至开关控制电路模块的输入端，开关控制电路模块的输出端用于连接至负载；监控单元，其包括：MCU模块、第一采样模块、第二采样模块、第一隔离驱动模块、第二隔离驱动模块以及监控电源模块，监控电源模块为MCU模块、第一隔离驱动模块以及第二隔离驱动模块供电，第一采样模块的输入端连接至充电电源模块与输入电源的节点，以采集充电电源模块的输入电压值并对输入电压值进行采样形成输入电压采样信号，第一采样模块的输出端连接至MCU模块的第一输入端；第二采样模块的输入端连接至充超级电容与开关控制电路模块的节点，以采集超级电容的输出电压值并对输出电压值进行采样形成输出电压采样信号，第二采样模块的输出端连接至MCU模块的第二输入端；第一隔离驱动模块的控制输入端连接至MCU模块的第一输出端，第一隔离驱动模块的控制输出端连接至充电电源模块的控制端；第二隔离驱动模块的控制输入端连接至MCU模块的第二输出端，第二隔离驱动模块的控制输出端连接至开关控制电路模块的控制端；其中，MCU模块判断输入电压采样信号是否大于充电阈值、当输入电压采样信号大于充电阈值时通过第一隔离驱动模块控制充电电源模块停止工作、判断输出电压采样信号是否大于放电阈值、并当输出电压采样信号大于放电阈值时通过第二隔离驱动模块控制开关控制电路模块的输入端和输出端断开。2.根据权利要求1所述的带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路，其特征在于，开关控制电路模块包括：555定时器，其调控端用于接收外部控制信号，以当外部控制信号为高时输出方波电压信号；当外部控制信号为低时输出直流电压信号；电荷泵组件，555定时器的输出端连接至电荷泵组件的输入端，以当电荷泵组件的输入端输入方波电压信号时电荷泵组件的高输出端与低输出端的压差为大于零的恒定值；当电荷泵组件的输入端输入直流电压信号时电荷泵组件的高输出端与低输出端的压差为零；以及开关组件，其控制端与电荷泵组件的高输出端相连，其输入端用于连接至供电电源，其输出端用于连接至负载且与电荷泵组件的低输出端相连。3.根据权利要求2所述的带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路，其特征在于，开关组件包括第一MOS管Q1以及第二MOS管Q2，第一MOS管Q1漏极连接至第二MOS管Q2漏极，第一MOS管Q1漏极与第二MOS管Q2漏极的节点为开关组件的输入端；第一MOS管Q1源极连接至第二MOS管Q2源极，第一MOS管Q1源极与第二MOS管Q2源极的节点为开关组件的输出端；...

【专利技术属性】
技术研发人员：董俊峰，周智宇，莫桃，秦士勇，
申请(专利权)人：重庆大及电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50