CN105305573B - 一种纯电动汽车的智能充电系统及充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动汽车的智能充电系统及充电方法，包括智能PFC电路、逆变器、内供电电路、错接保护电路和电动汽车电源，智能PFC电路的输出端与逆变器连接，逆变器的输出端和内供电电路的输出端均与错接保护电路的输入端连接，错接保护电路的输出端与电动汽车电源的充电接口连接。通过在家庭配电箱总输入加装开放的探头，监测家庭配电箱总电流及其波形，控制总输入的功率因数都达到最大值，这样输出给家用纯电动汽车进行充电装置的电流最大，使得在家给纯电动汽车进行最大功率充电时安全输出功率可达最大值。这样使家庭纯电动汽车进行智能最大功率充电而不受家用电器随时使用的影响的方案成为可能，具有推广使用的价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电系统，尤其涉及一种纯电动汽车的智能充电系统及充电方法。
背景技术
在我国纯电动汽车推广不起来，很重要的一个原因是充电极其困难；各地缺少充电桩，即使有充电桩其充电费也较高，尤其很难在家庭周边利用居民便宜的电费，用最大输出安全功率给纯电动汽车智能大功率充电；因为家用电器随时的用电和电度表20A的限制，使得充电电流很难大于10A，因此，很难方便、安全、、高效、廉价地给纯电动汽车充满电。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种纯电动汽车的智能充电系统及充电方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明一种纯电动汽车的智能充电系统，包括智能PFC电路、逆变器、内供电电路、错接保护电路和电动汽车电源，所述智能PFC电路的输出端与所述逆变器连接，所述逆变器的输出端和所述内供电电路的输出端均与所述错接保护电路的输入端连接，所述错接保护电路的输出端与所述电动汽车电源的充电接口连接。
作为一种改进，所述纯电动汽车的表面贴装有太阳能电池膜。
本发明一种纯电动汽车的智能充电方法，包括以下步骤：
（1）通过活开口的Ｌ１,探头把监测到的家庭配电箱总电流及其波形，用电线经D7，D8，D9，D10，D11，R4，R5，R22，R23，C7，C8输入IC1的PFC的控制端，随时调整输出家用纯电动汽车智能大功率充电装置的输入电流波形；
（2）通过充电系统有接收本车电池的专用密码，在没有接收到本车电池的专用密码时不输出充电电压；密码的传输可以以载波、无线、红外线、超声波、红外线中的一种传输方式通过充电口；
（3）充电的自动控制由逆变器的平均电流检测来控制，首先确定充电接口的电压正常，则控制到内供电输出12V供电，使得智能PFC电路、逆变器、错接保护电路全部由待机转入正常工作；通过逆变部分检测出充电的正常充电电流，说明充电正在进行；当电池接口处电压达到充足电压时，充电停止，全机进入待机状态；而当电池接口的电压下降到一定值，则又恢复充电过程，当电池的电压正常而没有充电电流，则经过小的延时后，全机停止工作进入待机状态；
（4）错接保护电路由1D1、1D2、1D3、1D4组成全桥，使得不论外接电瓶输入端极性反正，甚至是交流电输入，都保证发光二极管两端，正极性工作;1R1，1R2，1D6，1Q1组成稳压恒流电路，保证发光二极管工作电流恒定；1D5，1D7，1D8，1Q2，1R3，1R4，1R5，1R6，1R7，1R8，1IC1组成外接电瓶输入端极性和超压的识别，如果极性反接或电压超过60V，则1IC1的1脚低电位，1Q2截止，发光二极管亮，表示接错；当错接时或充电充足时，控制内供电输出的二组12V电压都降为8V，使得PFC部分、逆变部分都停止工作进入休眠状态；这时充电系统进入待机状态，整机耗电不大于0.1W，约0.03W左右；
（5）通过电线或无线传输电池温度当高于摄氏50度左右时，自动减小充电电流，当高于摄氏55度左右时，自动停止充电。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种纯电动汽车的智能充电系统及充电方法，与现有技术相比，本发明通过在家庭配电箱总输入加装开放的探头，随时监测家庭配电箱总电流及其波形，随时控制总输入的功率因数都达到最大值，这样输出给家用纯电动汽车进行充电装置的电流最大，使得在家给纯电动汽车进行最大功率充电时安全输出功率可达最大值。这样使家庭纯电动汽车进行智能最大功率充电而不受家用电器随时使用的影响的方案成为可能，具有推广使用的价值。
附图说明
图1是本发明的智能PFC电路的电路结构原理图；
图2是本发明的内供电电路的电路结构原理图；
图3是本发明的错接保护电路的电路结构原理图；
图4是本发明的总体电路结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图4所示：本发明一种纯电动汽车的智能充电系统，包括智能PFC电路1、逆变器2、内供电电路3、错接保护电路4和电动汽车电源5，所述智能PFC电路1的输出端与所述逆变器2连接，所述逆变器2的输出端和所述内供电电路3的输出端均与所述错接保护电路4的输入端连接，所述错接保护电路4的输出端与所述电动汽车电源5的充电接口连接。
作为一种改进，所述纯电动汽车的表面贴装有太阳能电池膜（图中未示出）。
本发明一种纯电动汽车的智能充电方法，包括以下步骤：
（1）通过活开口的Ｌ１,探头把监测到的家庭配电箱总电流及其波形，用电线经D7，D8，D9，D10，D11，R4，R5，R22，R23，C7，C8输入IC1的PFC的控制端，随时调整输出家用纯电动汽车智能大功率充电装置的输入电流波形(如图1所示：)；
（2）通过充电系统有接收本车电池的专用密码，在没有接收到本车电池的专用密码时不输出充电电压；密码的传输可以以载波、无线、红外线、超声波、红外线中的一种传输方式通过充电口；
（3）充电的自动控制由逆变器的平均电流检测来控制，首先确定充电接口的电压正常，则控制到内供电输出12V供电，使得智能PFC电路、逆变器、错接保护电路全部由待机转入正常工作；通过逆变部分检测出充电的正常充电电流，说明充电正在进行；当电池接口处电压达到充足电压时，充电停止，全机进入待机状态；而当电池接口的电压下降到一定值，则又恢复充电过程，当电池的电压正常而没有充电电流，则经过小的延时后，全机停止工作进入待机状态；
（4）如图3所示：错接保护电路由1D1、1D2、1D3、1D4组成全桥，使得不论外接电瓶输入端极性反正，甚至是交流电输入，都保证发光二极管两端，正极性工作;1R1，1R2，1D6，1Q1组成稳压恒流电路，保证发光二极管工作电流恒定；1D5，1D7，1D8，1Q2，1R3，1R4，1R5，1R6，1R7，1R8，1IC1组成外接电瓶输入端极性和超压的识别，如果极性反接或电压超过60V，则1IC1的1脚低电位，1Q2截止，发光二极管亮，表示接错；如图2所示：当错接时或充电充足时，控制内供电输出的二组12V电压都降为8V，使得PFC部分、逆变部分都停止工作进入休眠状态；这时充电系统进入待机状态，整机耗电不大于0.1W，约0.03W左右；错接保护，电压小于一定值和大于一定值都可保护电路不被接通；当然极性接反或通入交流电时也都可保护电路不被接通，当交流电没有接通，内供电没有12V，继电器不可能工作；这时即使电池正确接入充电系统，错接保护部分的最大工作电流不超1.5mA，功耗不大于0.5W，1Q4的功耗也不大于0.5W，这时只有交流电接通继电器才能工作；这样极大地提高了电路的可靠性。也就是说当电池没有接入充电系统时，充电插口永远没有电输出；这样就避免了触电的危险和以为有交流市电被偷用的可能。
（5）通过电线或无线传输电池温度当高于摄氏50度左右时，自动减小充电电流，当高于摄氏55度左右时，自动停止充电。
通过在家庭配电箱总输入加装开放的探头，随时监测家庭配电箱总电流及其波形，随时控制总输入的功率因数都达到最大值，这样输出给家用纯电动汽车进行充电装置的电流最大，使得在家给纯电动汽车用本发明专利进行智能最大功率充电时安全输出功率可达最大值。这样实施家庭纯电动汽车进行智能最大功率充电而不受家用电器随时使用的影响的方案成为可能。当错接时或充电充足时，控制内供电输出的二组12V电压都降为8V，使得PFC部分、逆变部分都停止工作进入休眠状态；这时充电系统进入待机状态，整机耗电不大于0.1W，约0.03W左右。并且通过纯电动汽车外壳贴太阳能电池膜可随时给自身电池充电。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。
Claims (1)
1.一种纯电动汽车的智能充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过活开口的电感L1，探头把监测到的家庭配电箱总电流及其波形，用电线经第七二极管D7，第八二极管D8，第九二极管D9，第十二极管D10，第十一二极管D11，第四电阻R4，第五电阻R5，第二十二电阻R22，第二十三电阻R23，第七电容C7，第八电容C8输入PFC控制芯片IC1的PFC控制端，随时调整输出家用纯电动汽车智能大功率充电装置的输入电流波形；
(2)通过充电系统有接收本车电池的专用密码，在没有接收到本车电池的专用密码时不输出充电电压；密码的传输以载波、无线、红外线、超声波、红外线中的一种传输方式通过充电口；
(3)充电的自动控制由逆变器的平均电流检测来控制，首先确定充电接口的电压正常，则控制到内供电输出12V供电，使得智能PFC电路、逆变器、错接保护电路全部由待机转入正常工作；通过逆变部分检测出充电的正常充电电流，说明充电正在进行；当电池接口处电压达到充足电压时，充电停止，全机进入待机状态；而当电池接口的电压下降到一定值，则又恢复充电过程，当电池的电压正常而没有充电电流，则经过小的延时后，全机停止工作进入待机状态；
(4)错接保护电路由第一二极管1D1、第二二极管1D2、第四二极管1D3、第四二极管1D4组成全桥，使得不论外接电瓶输入端极性反正，甚至是交流电输入，都保证发光二极管两端，正极性工作；第一电阻1R1，第二电阻1R2，第六二极管1D6，第一三极管1Q1组成稳压恒流电路，保证发光二极管工作电流恒定；第五二极管1D5，第七二极管1D7，第八二极管1D8，第二场效应管1Q2，第四电阻1R3，第四电阻1R4，第五电阻1R5，第六电阻1R6，第七电阻1R7，第八电阻1R8，放大器芯片1IC1组成外接电瓶输入端极性和超压的识别，如果极性反接或电压超过60V，则放大器芯片1IC1的1脚低电位，第二场效应管1Q2截止，发光二极管亮，表示接错；当错接时或充电充足时，控制内供电输出的二组12V电压都降为8V，使得PFC部分、逆变部分都停止工作进入休眠状态；这时充电系统进入待机状态，整机耗电为0.03W至0.1W之间；
(5)通过电线或无线传输电池温度当高于摄氏50度时，自动减小充电电流，当高于摄氏55度时，自动停止充电。
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