一款基于嵌入式STM32的充放电控制单元的制作方法

一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元
技术领域
1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元。


背景技术：

2.随着科技的发展，新能源也一步步取代传统燃料的能源，新能源由许多电池进行组成，使用时需要利用充放电模块对电池进行控制，使得电池能够进行有效进行充电和放电工作。
3.现有技术的电池的充放电控制单元对电池的检测和控制精度不高，导致电池无法发挥出优异的性能，且不具有对电池保护的作用，导致电池在使用时容易造成过充、过放电现象。因此，亟需设计一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的检测精度低、不具有对电池进行保护的效果的缺点，而提出的一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元，包括a/d采样模块、stm32控制器、d/a控制模块、信号调理模块、通讯模块、信息存储模块、散热模块、温度检测模块、保护模块和显示模块，所述a/d采样模块与stm32控制器通过电路板呈电性连接，所述stm32控制器与d/a控制模块通过电路板呈电性连接，所述stm32控制器与信号调理模块通过电路板呈电性连接，所述stm32控制器与通讯模块通过电路板呈电性连接，所述信息存储模块与stm32控制器通过电路板呈电性连接，所述散热模块与d/a控制模块通过电路板呈电性连接。
6.上述技术方案的关键构思在于：通过设置的stm32f103作为处理器，嵌入了包括模糊pid控制算法在内的多种控制算法，也实现了多任务编程，硬件接口功能电路设计等，并在软件中采用过采样算法进行运算，进一步提高检测和控制精度。
7.进一步的，所述温度检测模块与a/d采样模块通过电路板呈电性连接，所述保护模块与d/a控制模块通过电路板呈电性连接。
8.进一步的，所述通讯模块包括并行通信模块和串行通信模块，所述串行通信模块采用双工通信方式进行信息传输。
9.进一步的，所述散热模块包括散热器和半导体制冷片，所述显示模块与stm32控制器通过电路板呈电性连接。
10.本实用新型的有益效果为：
11.1.通过设置的stm32f103作为处理器，嵌入了包括模糊pid控制算法在内的多种控制算法，也实现了多任务编程，硬件接口功能电路设计等，并在软件中采用过采样算法进行运算，进一步提高检测和控制精度。
12.2.通过设置的保护模块，利用保护模块可以防止电池出现短路、过充电和过放电
的效果，使得电池在使用时更加的安全可靠，因此实现了对电池进行全面保护的效果。
13.3.通过设置的温度检测模块和散热模块，利用温度检测模块对电池的温度进行检测，使得电池的温度过高时通过stm32控制器起到散热模块自动运动，使得实现了对电池进行散热的效果。
14.4.通过设置的通讯模块和显示模块，利用stm32f103作为处理器调度和管理通讯模块和显示模块，实现了实时显示，参数设置，通讯等功能，并采用多种通讯模式，实现数据的传输，与人机界面、上位机通信等。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元的控制流程图；
16.图2为本实用新型提出的一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元的保护模块的电路原理图。
17.图中：1 a/d采样模块、2 stm32控制器、3 d/a控制模块、4散热模块、5信号调理模块、6信息存储模块、7通讯模块、8温度检测模块、9保护模块、10显示模块。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.请同时参见图1至图2，一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元，包括a/d采样模块1、stm32控制器2、d/a控制模块3、信号调理模块5、通讯模块7、信息存储模块6、散热模块4、温度检测模块8、保护模块9和显示模块10，a/d采样模块1与stm32控制器2通过电路板呈电性连接，stm32控制器2与d/a控制模块3通过电路板呈电性连接，a/d采样模块1用于检测信号的采集，d/a控制模块3用于控制信号的输出，stm32控制器2的具体型号为stm32f103，stm32控制器2采用模糊pid控制算法、自适应控制算法和过采样算法进行控制电池的充放电电路，stm32控制器2与信号调理模块5通过电路板呈电性连接，stm32控制器2与通讯模块7通过电路板呈电性连接，通讯模块7用于数据传输、人机交互和上位机通信，信息存储模块6与stm32控制器2通过电路板呈电性连接，散热模块4与d/a控制模块3通过电路板呈电性连接，利用散热模块4对电池进行散热。
22.从上述描述可知，本实用新型具有以下有益效果：通过设置的stm32f103作为处理器，嵌入了包括模糊pid控制算法在内的多种控制算法，也实现了多任务编程，硬件接口功能电路设计等，并在软件中采用过采样算法进行运算，进一步提高检测和控制精度。
23.进一步的，温度检测模块8与a/d采样模块1通过电路板呈电性连接，保护模块9与d/a控制模块3通过电路板呈电性连接，利用保护模块9防止电池出现短路、过充电和过放电的效果。
24.进一步的，通讯模块7包括并行通信模块和串行通信模块，串行通信模块采用双工通信方式进行信息传输，使得通讯模块7能够和上位机采用多种通讯模式进行通讯。
25.进一步的，散热模块4包括散热器和半导体制冷片，显示模块10与stm32控制器2通过电路板呈电性连接，利用散热器和半导体制冷片使得电池的电热效果更好。
26.采用上述的保护模块9，利用保护模块9可以防止电池出现短路、过充电和过放电的效果，使得电池在使用时更加的安全可靠，因此实现了对电池进行全面保护的效果。
27.以下再列举出几个优选实施例或应用实施例，以帮助本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术内容以及本实用新型相对于现有技术所做出的技术贡献：
28.实施例1
29.一款基于嵌入式stm32的充放电控制单元，包括a/d采样模块1、stm32控制器2、d/a控制模块3、信号调理模块5、通讯模块7、信息存储模块6、散热模块4、温度检测模块8、保护模块9和显示模块10，a/d采样模块1与stm32控制器2通过电路板呈电性连接，stm32控制器2与d/a控制模块3通过电路板呈电性连接，a/d采样模块1用于检测信号的采集，d/a控制模块3用于控制信号的输出，stm32控制器2的具体型号为stm32f103，stm32控制器2采用模糊pid控制算法、自适应控制算法和过采样算法进行控制电池的充放电电路，stm32控制器2与信号调理模块5通过电路板呈电性连接，stm32控制器2与通讯模块7通过电路板呈电性连接，通讯模块7用于数据传输、人机交互和上位机通信，信息存储模块6与stm32控制器2通过电路板呈电性连接，散热模块4与d/a控制模块3通过电路板呈电性连接，利用散热模块4对电池进行散热。
30.其中，温度检测模块8与a/d采样模块1通过电路板呈电性连接，保护模块9与d/a控制模块3通过电路板呈电性连接，利用保护模块9防止电池出现短路、过充电和过放电的效果；通讯模块7包括并行通信模块和串行通信模块，串行通信模块采用双工通信方式进行信息传输，使得通讯模块7能够和上位机采用多种通讯模式进行通讯；散热模块4包括散热器和半导体制冷片，显示模块10与stm32控制器2通过电路板呈电性连接，利用散热器和半导体制冷片使得电池的电热效果更好。
31.工作原理：使用时，保护模块电路中的两个mos管q1和q2是用于电池充电和放电的开关，同时也是作为过流检测元件，当芯片在开关两端检测到大的压降时，就会使得mosfet截止，进而关闭流过电池的电流，从而达到电池保护效果，对于过压和欠压状态的检测是通过对vdd和vss之间电压的侦测来完成的；当充电电压高于设定的充电阈值时比较器vd1将会变为低电，防止电池出现过充；当放电电压低于预先设定的放电阈值时，此时比较器vd2将会变为低电平，vd变为低电平，此时dout管脚将会变为低电平，从而使q1的mosfet处于截止状态，最终起到过放保护作用。
32.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不
局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。