一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统技术方案

本发明专利技术提供的基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，主控单元通过隔离采样单元与电能转换单元电连接，主控单元通过SPI总线与人机交互单元电连接；电能转换单元将外部交流电转换为隔离的直流电后，通过主控单元的控制传递给外部负载电池；主控单元通过CAN总线接收外部负载电池的状态参数，并对该状态参数进行实时监控，传输给人机交互单元进行展示。该系统重点用于展示对外部负载电池的充电管理功能，采用了微处理器技术、射频刷卡技术、电流采集技术技术、高低压隔离技术技术、人机接口技术等，实现了对外部负载电池充电过程的状态参数进行实时监控和显示，实现控制外部负载电池的充电功能，能够向人们直观地展示充电桩的功能和原理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统
本专利技术属于新能源
，具体涉及一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统。
技术介绍
我国是一个世界汽车生产和销售大国，在能源问题和环境污染问题不断加剧的今天，发展新能源汽车已经是落实国家节能减排、发展低碳经济要求的重要战略。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车的发展也促进了充电桩技术的发展，但是目前在充电桩技术的学习过程中，缺少一种充电桩技术的演示和开发系统，能够向人们直观地展示充电桩的功能，提供编程接口，并可用于相关知识的学习及二次开发。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，能够向人们直观地展示充电桩的功能并提供开发接口。一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，包括：主控单元、隔离采样单元、人机交互单元以及电能转换单元；其中，主控单元通过隔离采样单元与电能转换单元电连接，主控单元通过SPI总线与人机交互单元电连接；电能转换单元用于将外部交流电转换为隔离的直流电后，通过主控单元的控制传递给外部负载电池；主控单元用于通过CAN总线接收外部负载电池的状态参数，并对该状态参数进行实时监控，并传输给人机交互单元进行展示。优选地，所述隔离采样单元包括AD芯片AD1、基准电压芯片U17和运放放大器OP1；其中，AD芯片AD1的输入端连接所述电能转换单元；基准电压芯片U17的输入端接5V电源，基准电压芯片U17的输出端连接至运放放大器OP1的正向输入端，运放放大器OP1的反向输入端连接至其输出端，运放放大器OP1的输出端输出2.5V参考电压，运放放大器OP1的输出端连接至AD芯片AD1的参考电压输入端。优选地，所述AD芯片AD1的型号为ADS1256,基准电压芯片U17的型号为REF5025，运放放大器OP1的型号为OPA350。优选地，所述隔离采样单元还包括驱动芯片U10和采样电阻R112；驱动芯片U10的第一输入端依次通过电阻R42、磁珠FB3连接至采样电阻R112的高端；驱动芯片U10的第二输入端依次通过电阻R43、磁珠FB4连接至采样电阻R112的低端；电阻R42和磁珠FB3的中间节点通过电容C88连接至电阻R43和磁珠FB4的中间节点；驱动芯片U10的第一输入端、第二输入端分别通过电容C108、电容C107接地；驱动芯片U10的第一输出端通过电阻R97连接至AD芯片AD1的第一输入端，驱动芯片U10的第二输出端通过电阻R98连接至AD芯片AD1的第二输入端，电阻R97和AD芯片AD1中第一输入端的中间节点通过电容C44连接至电阻R98和AD芯片AD1中第二输入端的中间节点。优选地，驱动芯片U10的型号为AMC1200。优选地，所述充电演示系统还包括与所述主控单元电连接的射频刷卡单元；所述主控单元通过射频刷卡单元对RFID卡进行识别与擦写，从而进行充电计费模拟。优选地，所述外部交流电用于给所述充电原理演示系统供电。优选地，所述状态参数包括电压、电流、温度和SOC。优选地，所述主控单元还用于接收用户录入的选择指令，选择模拟对象，根据模拟对象切换运行不同的场景，场景包括SOC、无线刷卡、高精度电流采集或CAN通讯。由上述技术方案可知，本专利技术提供的充电演示系统，重点用于展示对外部负载电池的充电管理功能，采用了微处理器(MC9S12XET256MAL)技术、射频刷卡(125KHz和13.56MHz双兼容)技术、电流采集技术(隔离全差动高速线性光耦)技术、高低压隔离技术(整流AC-DC、斩波DC-DC)技术、人机接口(CAN通讯+OLED触摸显示)技术等，实现了外部负载电池充电过程的状态参数进行实时监控和显示，实现控制外部负载电池的充电功能，该系统可以模拟充电桩中对新能源汽车的充电状态显示、计费结算等操作，能够向人们直观地展示充电桩的功能，并提供控制器编程接口，可用于二次开发。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术实施例提供的充电演示系统的模块框图。图2为本专利技术实施例提供的隔离采样单元的电路图一。图3为本专利技术实施例提供的隔离采样单元的电路图二。图4为本专利技术实施例提供的AMC1200的数据处理示意图。图5为本专利技术实施例提供的AMC1200的输入阻抗电路图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。实施例：一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，参见图1，包括：主控单元、隔离采样单元、人机交互单元以及电能转换单元；其中，主控单元通过隔离采样单元与电能转换单元电连接，主控单元通过SPI总线与人机交互单元电连接；电能转换单元用于将外部交流电转换为隔离的直流电后，通过主控单元的控制传递给外部负载电池；主控单元用于通过CAN总线接收外部负载电池的状态参数，并对该状态参数进行实时监控，并传输给人机交互单元进行展示。所述状态参数包括电压、电流、温度和SOC。具体地，该充电演示系统重点用于展示对外部负载电池的充电管理功能，采用了微处理器(MC9S12XET256MAL)技术、射频刷卡(125KHz和13.56MHz双兼容)技术、电流采集技术(隔离全差动高速线性光耦)技术、高低压隔离技术(整流AC-DC、斩波DC-DC)技术、人机接口(CAN通讯+OLED触摸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，其特征在于，包括：主控单元、隔离采样单元、人机交互单元以及电能转换单元；/n其中，主控单元通过隔离采样单元与电能转换单元电连接，主控单元通过SPI总线与人机交互单元电连接；/n电能转换单元用于将外部交流电转换为隔离的直流电后，通过主控单元的控制传递给外部负载电池；/n主控单元用于通过CAN总线接收外部负载电池的状态参数，并对该状态参数进行实时监控，并传输给人机交互单元进行展示。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，其特征在于，包括：主控单元、隔离采样单元、人机交互单元以及电能转换单元；
其中，主控单元通过隔离采样单元与电能转换单元电连接，主控单元通过SPI总线与人机交互单元电连接；
电能转换单元用于将外部交流电转换为隔离的直流电后，通过主控单元的控制传递给外部负载电池；
主控单元用于通过CAN总线接收外部负载电池的状态参数，并对该状态参数进行实时监控，并传输给人机交互单元进行展示。


2.根据权利要求1所述基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，其特征在于，所述隔离采样单元包括AD芯片AD1、基准电压芯片U17和运放放大器OP1；
其中，AD芯片AD1的输入端连接所述电能转换单元；
基准电压芯片U17的输入端接5V电源，基准电压芯片U17的输出端连接至运放放大器OP1的正向输入端，运放放大器OP1的反向输入端连接至其输出端，运放放大器OP1的输出端输出2.5V参考电压，运放放大器OP1的输出端连接至AD芯片AD1的参考电压输入端。


3.根据权利要求2所述基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，其特征在于，
所述AD芯片AD1的型号为ADS1256,基准电压芯片U17的型号为REF5025，运放放大器OP1的型号为OPA350。


4.根据权利要求2所述基于新能源汽车充电过程的充电原理演示系统，其特征在于，所述隔离采样单元还包括驱动芯片U10和采样电阻R112；
驱动芯片U10的第一输入端依次通过电阻R42、磁珠FB3连接至采样电阻R112的高端；驱动芯片U10的第二输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，董铸荣，徐鑫培，于湛，朱亮红，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44