CN106877472B - 一种用于车载充电机的输出继电器控制电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种用于车载充电机的输出继电器控制电路，包括高压电池组、继电器、第一、第二电容、直流电源模块、整流电路模块、电池电压检测电路、输出继电器控制电路、输出电压检测电路以及第一、第二控制器，采用车载充电机自身来实现预充电功能，并且通过车载充电机和电池管理系统配合完成输出继电器闭合时间的控制，可以取消PTC热敏电阻和预充电继电器的使用，有效地降低了系统成本，减少了高压接线盒的体积，提高了系统的整体效率和可靠性，最大程度地发挥了微控制器的作用。

Description

一种用于车载充电机的输出继电器控制电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车车载充电机技术领域，尤其涉及一种用于车载充电机的输出继电器控制电路及其控制方法。

背景技术

车载充电机的输出端口存在一定容量的电容，所以在车载充电机工作之前需要对车载充电机的输出电容进行预充电，使得输出端口的电容达到高压电池电压附近，再闭合充电继电器，以避免出现浪涌电流损坏充电继电器的情况。目前国内大多数车载充电系统使用的PTC热敏电阻和两个继电器的方式进行输出电容的预充电。参见图1，上电时，先断开继电器S1，闭合继电器S2，通过PTC热敏电阻R1限制充电电流，直到电容C1的电压达到充电最大值，再闭合继电器S1,。这种电路的优点是结构清晰、控制简单，但是缺点也非常明显，需要的器件较多，系统的效率低，成本高，体积大，可靠性差。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于：针对现有的车载充电系统采用PTC热敏电阻和两个继电器的方式进行输出电容的预充电时存在需要的器件多、系统效率低、成本高、体积大、可靠性差等问题，而提供一种降低系统成本、提高系统可靠性、减小高压接线盒体积、提高系统效率的用于车载充电机的输出继电器控制电路。

本发明所要解决的技术问题之二在于：提供一种上述用于车载充电机的输出继电器控制电路的控制方法。

作为本发明第一方面的一种用于车载充电机的输出继电器控制电路，包括高压电池组、继电器、第一、第二电容、直流电源模块、整流电路模块、电池电压检测电路、输出继电器控制电路、输出电压检测电路以及第一、第二控制器，其中，所述继电器、电池电压检测电路、输出继电器控制电路以及第一控制器集成在电池管理系统内，所述第一、第二电容、直流电源模块、整流电路模块、输出电压检测电路以及第二控制器集成在车载充电机内；

所述高压电池组的正极端通过所述继电器与所述第一电容的一端连接，其负极端与所述第一电容的另一端连接；

所述电池电压检测电路的一端并接在所述高压电池组与继电器的公共连接端上，其另一端与所述第一控制器的信号输入端连接；

所述输出继电器控制电路的一端与所述继电器连接并控制所述继电器的通断，其另一端与所述第一控制器的信号输出端连接；

所述第一控制器的信号通讯端与所述第二控制器的信号通讯端连接；

所述直流电源模块、第二电容以及整流电路模块的两端分别与市电交流电的两端连接，所述直流电源模块的正极输出端与所述第一电容的一端连接，其负极输入端与所述第一电容的另一端连接；

所述输出电压检测电路的一端并接在所述继电器、第一电容以及直流电源模块的公共连接端上，其另一端与所述第二控制器的信号输入端连接；

所述第二控制器的信号输出端与直流电源模块的信号输入端连接。

作为本发明第二方面的一种上述用于车载充电机的输出继电器控制电路的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，当车辆进入充电模式后，市电交流电通过整流电路模块将直流电源模块输入侧的第二电容充至一定的电压值；

步骤S2，第一控制器通过电池电压检测电路读取高压电池组的电池电压V1，并将电池电压V1发送至第二控制器；

步骤S3，第二控制器设置直流电源模块的输出电压为电池电压V1，并启动直流电源模块，同时实时同步地将直流电源模块的输出电压发送至第一控制器；

步骤S4，第一控制器不断地接收第二控制器传送过来的输出电压，并计算输出电压和电池电压之间的电压差值△V，若判断电压差值△V小于继电器闭合允许电压差，则第一控制器产生继电器闭合命令并发送至输出继电器控制电路，输出继电器控制电路控制继电器闭合。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：本发明采用车载充电机自身来实现预充电功能，并且通过车载充电机和电池管理系统配合完成输出继电器闭合时间的控制，可以取消PTC热敏电阻和预充电继电器的使用，有效地降低了系统成本，减少了高压接线盒的体积，提高了系统的整体效率和可靠性，最大程度地发挥了微控制器的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的车载充电机的输出继电器控制电路的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图2，图中给出的是一种用于车载充电机的输出继电器控制电路，包括高压电池组V、继电器S1、电容C1、C2、直流电源模块100、整流电路模块200、电池电压检测电路300、输出继电器控制电路400、输出电压检测电路500以及控制器610、620。

继电器S1、电池电压检测电路300、输出继电器控制电路400以及控制器610集成在电池管理系统10内，其中，电池电压检测电路300、输出继电器控制电路400以及控制器610为电池管理系统10本身所具有的电路结构。

电容C1、C2、直流电源模块100、整流电路模块200、输出电压检测电路500以及控制器620集成在车载充电机20内，其中，直流电源模块100、整流电路模块200、输出电压检测电路500以及控制器620为车载充电机20本身所具有的电路结构或模块。

高压电池组V的正极端通过继电器S1与电容C1的一端连接，其负极端与电容C1的另一端连接。电池电压检测电路300的一端并接在高压电池组V与继电器S1的公共连接端上，其另一端与控制器610的信号输入端连接。输出继电器控制电路400的一端与继电器S1连接并控制继电器S1的通断，其另一端与控制器610的信号输出端连接。控制器610的信号通讯端与控制器620的信号通讯端连接。

直流电源模块100、电容C2以及整流电路模块200的两端分别与市电交流电的两端连接，直流电源模块100的正极输出端与电容C1的一端连接，其负极输入端与电容C1的另一端连接，其中，整流电路模块200为整流桥和PFC电路的组合电路，其为本领域技术人员所熟知的现有的电路结构，在此不再赘述。输出电压检测电路500的一端并接在继电器S1、电容C1以及直流电源模块100的公共连接端上，其另一端与控制器620的信号输入端连接。控制器620的信号输出端与直流电源模块100的信号输入端连接。

本发明的用于车载充电机的输出继电器控制电路的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，当车辆进入充电模式后，市电交流电通过整流电路模块200将直流电源模块100输入侧的电容C2充至一定的电压值，优选地电压值为400V；

步骤S2，电池管理系统的控制器610通过电池电压检测电路300读取高压电池组V的电池电压V1，并将电池电压V1发送至车载充电器的控制器620；

步骤S3，车载充电器的控制器620设置直流电源模块100的输出电压为电池电压V1，并启动直流电源模块100，同时实时同步地将直流电源模块100的输出电压发送至电池管理系统的控制器610；

步骤S4，电池管理系统的控制器610不断地接收车载充电器的控制器620传送过来的输出电压，并计算输出电压和电池电压之间的电压差值△V，若判断电压差值△V小于继电器闭合允许电压差，则电池管理系统的控制器610产生继电器闭合命令并发送至输出继电器控制电路400，输出继电器控制电路400控制继电器S1闭合，完成车载充电机10的输出继电器控制过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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 (2)

1.一种用于车载充电机的输出继电器控制电路，其特征在于，包括高压电池组、继电器、第一、第二电容、直流电源模块、整流电路模块、电池电压检测电路、输出继电器控制电路、输出电压检测电路以及第一、第二控制器，其中，所述继电器、电池电压检测电路、输出继电器控制电路以及第一控制器集成在电池管理系统内，所述第一、第二电容、直流电源模块、整流电路模块、输出电压检测电路以及第二控制器集成在车载充电机内；

所述高压电池组的正极端通过所述继电器与所述第一电容的一端连接，其负极端与所述第一电容的另一端连接；

所述电池电压检测电路的一端并接在所述高压电池组与继电器的公共连接端上，其另一端与所述第一控制器的信号输入端连接；

所述输出继电器控制电路的一端与所述继电器连接并控制所述继电器的通断，其另一端与所述第一控制器的信号输出端连接；

所述第一控制器的信号通讯端与所述第二控制器的信号通讯端连接；

所述直流电源模块、第二电容以及整流电路模块的两端分别与市电交流电的两端连接，所述直流电源模块的正极输出端与所述第一电容的一端连接，其负极输入端与所述第一电容的另一端连接；

所述输出电压检测电路的一端并接在所述继电器、第一电容以及直流电源模块的公共连接端上，其另一端与所述第二控制器的信号输入端连接；

所述第二控制器的信号输出端与直流电源模块的信号输入端连接。

2.一种如权利要求1所述的用于车载充电机的输出继电器控制电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，当车辆进入充电模式后，市电交流电通过整流电路模块将直流电源模块输入侧的第二电容充至一定的电压值；

步骤S2，第一控制器通过电池电压检测电路读取高压电池组的电池电压V1，并将电池电压V1发送至第二控制器；

步骤S3，第二控制器设置直流电源模块的输出电压为电池电压V1，并启动直流电源模块，同时实时同步地将直流电源模块的输出电压发送至第一控制器；

步骤S4，第一控制器不断地接收第二控制器传送过来的输出电压，并计算输出电压和电池电压之间的电压差值△V，若判断电压差值△V小于继电器闭合允许电压差，则第一控制器产生继电器闭合命令并发送至输出继电器控制电路，输出继电器控制电路控制继电器闭合。