CN110014978B - 车载充电器及其预充电路和电动汽车 - Google Patents

车载充电器及其预充电路和电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载充电器及其预充电路和电动汽车,其中,所述车载充电器包括预充电容和AC/DC变换器,预充电路包括:第一预充电阻和第二预充电阻,第一预充电阻的一端与交流电源的一端相连,另一端与预充电容的一端相连,第二预充电阻的一端与交流电源的另一端相连,另一端与预充电容的另一端相连;第一可控开关和第二可控开关,第一可控开关的一端用于连接交流电源的一端,另一端与预充电容的一端相连,第二可控开关的一端用于连接交流电源的另一端,另一端与预充电容的另一端相连;其中,第一可控开关和第二可控开关的前后两端形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证车载充电器的耐压要求。

Description

车载充电器及其预充电路和电动汽车
技术领域
本发明涉电动汽车技术领域,特别涉及一种车载充电器的预充电路、一种车载充电器和一种电动汽车。
背景技术
车载充电器的输入端接交流电源AC的L、N线,AC/DC变换器和动力电池相连,以将交流电转换为直流电后给动力电池充电。因控制和保护的需要,如图1所示,一般会在输入侧增加继电器k2和k3用于断开端口和内部电路。由于继电器k2和k3后端存在电容性负载c1,导致继电器k2和k3在闭合瞬间的电流过大,容易对车载充电系统产生冲击,损坏电子器件,因此需要增加预充电路。
如图1所示,相关技术中,预充电路一般由预充继电器k1、预充电阻r1、L线继电器k2、N线继电器k3组成,后端接车载充电器内部电容负载c1。车载充电器启动时先控制k1和k3闭合,通过r1限流对c1进行充电,c1充满后控制k2闭合并断开k1。其中k1和k3闭合时流过k1和k3的电流I1为:I1=Uac/r1,其中,Uac为交流电源AC的电压,选择合适的r1即可控制k1和k3的闭合电流,c1充满后I1接近0A,k2两端电压接近0V,因此k2闭合瞬间无冲击电流产生,从而可以保证继电器的电气寿命不受影响。
然而,上述电路中所采用的继电器均是常开触点的继电器,继电器未闭合时将前段电路和后端电路分隔成了两个独立的电路网络,闭合后又形成了一个电路网络。当需要对车载充电器的端口进行耐压测试时,由于常开触点的继电器开关将前后分隔,因此要求继电器的触点在分离时所能承受的耐压值需要达到测试电压值,一般为1000VAC以上,否则在进行耐压测试时,继电器的触点之间将会被击穿形成漏电回路,测试漏电流偏大,并且损坏继电器。然而常用的继电器触点间隙非常小,通常仅在2mm左右,无法承受1000VAC以上的测试电压,而触点间距较大的继电器体积和功率均会较大,不适用于预充电路。
由此,将会导致使车载充电器在进行耐压测试时继电器后端电路无法被测试,无法检测出车载充电器是否耐压不足的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种车载充电器的预充电路,该预充电路的第一可控开关和第二可控开关的前后两端可以形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证车载充电器的耐压要求。
本发明的第二个目的在于提出一种车载充电器。
本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种车载充电器的预充电路所述车载充电器包括预充电容和AC/DC变换器,所述预充电路包括:第一预充电阻和第二预充电阻,所述第一预充电阻的一端与所述交流电源的一端相连,所述第一预充电阻的另一端与所述预充电容的一端相连,所述第二预充电阻的一端与所述交流电源的另一端相连,所述第二预充电阻的另一端与所述预充电容的另一端相连;第一可控开关和第二可控开关,所述第一可控开关的一端用于连接所述交流电源的一端,所述第一可控开关的另一端与所述预充电容的一端相连,所述第二可控开关的一端用于连接所述交流电源的另一端,所述第二可控开关的另一端与所述预充电容的另一端相连;其中,所述第一可控开关和第二可控开关的前后两端形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试。
根据本发明实施例的车载充电器的预充电路,第一可控开关和第二可控开关的前后两端可以形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证车载充电器的耐压要求。
另外,根据本发明上述实施例提出的车载充电器的预充电路还可以具有如下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,上述的车载充电器的预充电路还包括:双触点常闭可控开关,所述双触点常闭可控开关包括第一常闭开关和第二常闭开关,所述第一常闭开关的一端用于连接交流电源的一端,所述第二常闭开关的一端用于连接所述交流电源的另一端。
根据本发明的一个实施例,当所述车载充电器对所述预充电容进行预充时,所述AC/DC变换器控制所述第一常闭开关和第二常闭开关保持常闭状态,所述第一可控开关和第二可控开关处于断开状态。
根据本发明的一个实施例,当所述预充电容完成预充时,所述AC/DC变换器控制所述第一可控开关和第二可控开关处于闭合状态,所述AC/DC变换器对所述交流电源进行转换以给动力电池进行充电。
根据本发明的一个实施例,当所述车载充电器处于故障状态时,所述AC/DC变换器控制所述第一常闭开关和第二常闭开关、以及所述第一可控开关和第二可控开关均处于断开状态,以将所述交流电源与所述AC/DC变换器进行隔离。
根据本发明的一个实施例,所述双触点常闭可控开关为双触点常闭继电器。
根据本发明的一个实施例,所述第一可控开关和第二可控开关均为常开继电器。
根据本发明的一个实施例,所述第一预充电阻与所述第二预充电阻的阻值相等。
根据本发明的一个实施例,所述第一预充电阻与所述第二预充电阻的阻值为30~80欧姆。
为达到上述目的,本发明的第二方面实施例提出的一种车载充电器,其包括本发明第一方面实施例所述的车载充电器的预充电路。
本发明实施例的车载充电器,通过上述的车载充电器第一可控开关和第二可控开关的前后两端可以形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证耐压要求。
为达到上述目的,本发明的第三方面实施例提出的一种电动汽车,其包括本发明第一方面实施例所述的车载充电器的预充电路。
根据本发明实施例的电动汽车通过上述的车载充电器的预充电路第一可控开关和第二可控开关的前后两端可以形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证耐压要求。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中,
图1是相关技术中的车载充电器的预充电路的电路拓扑图;
图2是根据本发明一个实施例的车载充电器的预充电路的电路拓扑图;
图3时根据本发明另一个实施例的车载充电器的预充电路的电路拓扑图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来描述本发明实施例提出的车载充电器的预充电路、车载充电器和电动汽车。
图2是根据本发明一个实施例的车载充电器的预充电路的电路拓扑图。其中,如图2所示,车载充电器包括预充电容C和AC/DC变换器10,预充电路包括:第一预充电阻R1、第二预充电阻R2、第一可控开关K1、第二可控开关K2。
其中,第一预充电阻R1的一端与交流电池AC的一端相连,第一预充电阻R1的另一端与预充电容C的一端相连,第二预充电阻R2的一端与交流电源AC的另一端相连,第二预充电阻R2的另一端与预充电容C的另一端相连。第一可控开关K1的一端用于连接交流电源AC的一端,第一可控开关K1的另一端与预充电容C的一端相连,第二可控开关K2的一端用于连接交流电源AC的另一端,第二可控开关K2的另一端与预充电容C的另一端相连。第一可控开关K1和第二可控开关K2的前后两端形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试。
在本发明的实施例中,第一预充电阻R1与第二预充电阻R2的阻值相等。第一预充电阻R1与第二预充电阻R2的阻值可以为30~80欧姆,具体可根据实际情况进行预设。
具体地,交流电源AC的一端可以为L线(火线)端口,交流电源AC的另一端可以为N线(零线)端口。当车载充电器需要进行耐压测试时,由于第一预充电阻R1和第二预充电阻R2的存在,从而可以使K1和K2的前后两端形成一个电路网络,通过交流电源AC的L线和N线端口,再经过R1和R2可以对K1和K2后端的电路进行耐压测试,从而可以一次性给整个预充电路进行端口耐压测试,无需分开两次给整个预充电路的左右回路分别进行耐压测试,就可以保证车载充电器的耐压要求。
根据本发明的一个实施例,如图3所示,上述的车载充电器的预充电路还可以包括:双触点常闭可控开关K3,双触点常闭可控开关K3包括第一常闭开关和第二常闭开关,第一常闭开关的一端与交流电源AC的一端相连,第一常闭开关的一端与交流电源AC的一端相连。第二常闭开关的一端与交流电源AC的另一端相连,第二常闭开关的另一端与第二预充电阻R2的一端相连。
在本发明的实施例中,双触点常闭可控开关K3可以为双触点常闭继电器。第一可控开关K1和第二可控开关K2均可以为常开继电器。
进一步地,根据本发明的一个实施例,如图3所示,当车载充电器对预充电容C进行预充时,AC/DC变换器10控制第一常闭开关和第二常闭开关保持常闭状态,第一可控开关K1和第二可控开关K2处于断开状态。
当预充电容C完成预充时,AC/DC变换器10控制第一可控开关K1和第二可控开关K2处于闭合状态,AC/DC变换器10对交流电源AC进行转换以给动力电池进行充电。
具体地,当车载充电器对对动力电池进行充电时,为避免发生由于K1和K2在闭合瞬间的电流过大而对车载充电系统产生冲击的情况,需要对预充电容C进行预充电。AC/DC变换器10可以控制K3保持常闭状态,并控制第一可控开关K1和第二可控开关K2处于断开状态,通过K3和R1、R2对C1进行预充电,C1充满电后,K1和K2的两端电压接近0V,因此此时再控制K1和K2闭合,那么在K1和K2闭和瞬间无冲击电流产生,从而可以保证继电器的电气寿命不受影响。K1、K2闭合后,交流电源AC通过AC/DC变换器10对动力电池进行充电。同时K3不影响车载充电器电路其它电路的功能,可保持闭合状态,也不会增加控制功耗。
根据本发明的一个实施例,当车载充电器处于故障状态时,AC/DC变换器10可以控制第一常闭开关和第二常闭开关、以及第一可控开关K1和第二可控开关K2均处于断开状态,以将交流电源AC与AC/DC变换器10进行隔离。
具体地,当车载充电器处于故障状态时,需要将交流电源AC与AC/DC变换器10进行隔离。因此AC/DC变换器10可以控制K1、K2和K3断开,以实现交流电源AC与AC/DC变换器10的隔离,提高电路的安全性。可以理解,如图1所示,相关技术中,预充电路中的预充继电器k1需要增加电源控制以控制k1的开闭。而在本发明中,双触点常闭可控开关K3、第一可控开关K1和第二可控开关K2均可受AC/DC变换器10控制,无需增加额外的电源控制,节约了预充电路的成本。
综上所述,根据本发明实施例的车载充电器的预充电路,双触点常闭可控开关通过第一常闭开关和第二常闭开关的常闭状态以使第一可控开关和第二可控开关的前后两端形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证车载充电器的耐压要求,在发生故障时还可以可靠地将交流电源AC与AC/DC变换器进行的隔离,提高了电路的安全性,并且,无需增加额外的电源控制,节约了电路成本。
本发明实施例还提出一种车载充电器,其包括上述的车载充电器的预充电路。
本发明实施例的车载充电器,通过上述的车载充电器的预充电路,第一可控开关和第二可控开关的前后两端可以形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证耐压要求。
此外,本发明实施例还提出一种电动汽车,其包括上述的车载充电器的预充电路。
根据本发明实施例的电动汽车通过上述的车载充电器的预充电路,第一可控开关和第二可控开关的前后两端可以形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试,从而可以保证耐压要求。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种车载充电器的预充电路,其特征在于,所述车载充电器包括预充电容和AC/DC变换器,所述预充电路包括:
第一预充电阻和第二预充电阻,所述第一预充电阻的一端与交流电源的一端相连,所述第一预充电阻的另一端与所述预充电容的一端相连,所述第二预充电阻的一端与所述交流电源的另一端相连,所述第二预充电阻的另一端与所述预充电容的另一端相连;
第一可控开关和第二可控开关,所述第一可控开关的一端用于连接所述交流电源的一端,所述第一可控开关的另一端与所述预充电容的一端相连,所述第二可控开关的一端用于连接所述交流电源的另一端,所述第二可控开关的另一端与所述预充电容的另一端相连;
其中,所述第一可控开关和第二可控开关的前后两端形成一个电路网络,以便于进行端口耐压测试。
2.如权利要求1所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,还包括:双触点常闭可控开关,所述双触点常闭可控开关包括第一常闭开关和第二常闭开关,所述第一常闭开关的一端与所述交流电源的一端相连,所述第一常闭开关的另一端与所述第一预充电阻的一端相连,所述第二常闭开关的一端与所述交流电源的另一端相连,所述第二常闭开关的另一端与所述第二预充电阻的一端相连。
3.如权利要求2所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,当所述车载充电器对所述预充电容进行预充时,所述第一常闭开关和第二常闭开关保持常闭状态,所述AC/DC变换器控制所述第一可控开关和第二可控开关处于断开状态。
4.如权利要求1-3中任一项所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,当所述预充电容完成预充时,所述AC/DC变换器控制所述第一可控开关和第二可控开关处于闭合状态,所述AC/DC变换器对所述交流电源进行转换以给动力电池进行充电。
5.如权利要求2所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,当所述车载充电器处于故障状态时,所述AC/DC变换器控制所述第一常闭开关和第二常闭开关、以及所述AC/DC变换器控制所述第一可控开关和第二可控开关均处于断开状态,以将所述交流电源与所述AC/DC变换器进行隔离。
6.如权利要求2所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,所述双触点常闭可控开关为双触点常闭继电器。
7.如权利要求1所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,所述第一可控开关和第二可控开关均为常开继电器。
8.如权利要求1所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,所述第一预充电阻与所述第二预充电阻的阻值相等。
9.如权利要求8所述的车载充电器的预充电路,其特征在于,所述第一预充电阻与所述第二预充电阻的阻值为30~80欧姆。
10.一种车载充电器,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的车载充电器的预充电路。
11.一种电动汽车,其特征在于,包括如权利要求10所述的车载充电器。
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