CN111384739A - 一种带车内放电控制功能的预充电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带车内放电控制功能的预充电路，涉及电动汽车技术领域，预充电阻的一端连接于车外电网模块的火线；车载充电器的第一交流端连接于预充电阻的一端，车载充电器的第二交流端连接于预充电阻的另一端；第一开关单元用于将车内电网模块的火线、预充电阻的另一端分别与预充电容的一端连接，第二开关单元用于将车内电网模块的零线、车外电网模块的零线分别与预充电容的另一端连接；当控制中心检测到预充电容的实时电能低于预设电能时，控制第一开关单元将车内电网模块的火线与预充电容的一端连接，控制第二开关单元将车内电网模块的零线与预充电容的另一端连接，提高预充电容的充电速度降低产品成本的目的。

Description

一种带车内放电控制功能的预充电路

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，更具体地说，是涉及一种带车内放电控制功能的预充电路。

背景技术

请参照图1，现有技术中的一种电动汽车车载充电器4预充回路，包括车载充电器4模块、电池包模块41、预充电阻2、预充继电器11、预充电容6以及车外电网模块3，车载充电器4包括H桥，H桥有第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3和第四开关管T4构成。其中，车载充电器4包括第一电感L1和第二电感L2，第一电感L1与预充继电器11的常开触点的一端连接，预充继电器11的常开触点的另一端与车外电网模块3的火线L相连，第二电感L2与车外电网模块3的零线N相连。当车载充电器4对电池包模块41进行充电时，可由车外电网模块3提供电能；当电池包模块41对外放电时，可以使并网放电到车外电网模块3。预充电阻2跨接在预充继电器11的常开触点的两端。预充继电器11的常开触点的一端与第一电感L1的一端之间设有第一节点，第一节点连接于预充电容6的一端，预充电容6的另外一端连接于车外电网模块3的零线N。预充电容6的两端连接有控制中心5，控制中心5连接有预充继电器11的线圈。控制中心5检测到预充电容6需要进行充电时，控制中心5控制预充继电器11的常开触点保持断开。当控制中心5检测到预充电容6预充到预设时间之后，控制中心5控制预充继电器11的常开触点闭合。

带车内放电功能的车载充电器4实现了能量的双向传输，一方面，可以通过车内电网对电池包模块41进行充电；另外，还可以把电池包模块41作为源，通过车载充电器4和充电口对外放电，也可以通过车载充电器4和车内放电。由于国标规定行车过程中充电口不能带电，所以需要对充电口、预充回路和车内放电回路进行电气隔离。在进行电气隔离的过程中，需要使用到继电器。预充回路的预充电流越大则预充电容6的充电速度越快，但是相应的控制预充回路的预充继电器11的成本就越高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带车内放电控制功能的预充电路，以解决现有技术中存在的预充回路的预充电流越大则预充电容的充电速度越快，但是相应的控制预充回路的继电器的成本就越高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种带车内放电控制功能的预充电路，包括车内电网模块、预充电阻、车外电网模块、车载充电器、控制中心、预充电容、第一开关单元以及第二开关单元；

所述预充电阻的一端连接于所述车外电网模块的火线；

所述车载充电器的第一交流端连接于所述预充电阻的一端，所述车载充电器的第二交流端连接于所述预充电阻的另一端；

所述第一开关单元和所述第二开关单元受控于所述控制中心；

所述第一开关单元用于将所述车内电网模块的火线、所述预充电阻的另一端分别与所述预充电容的一端连接；

所述第二开关单元用于将所述车内电网模块的零线、所述车外电网模块的零线分别与所述预充电容的另一端连接；

所述控制中心用于：所述控制中心用于实时监测所述预充电容的实时电能；

当所述控制中心检测到所述预充电容的实时电能低于预设电能时，控制所述第一开关单元将所述车内电网模块的火线与所述预充电容的一端连接，控制所述第二开关单元将所述车内电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接。

本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的有益效果在于：与现有技术相比，本发明的预充回路的控制和车内电网模块的回路控制通过采用第一开关单元和第二开关单元进行控制，由于车内电网模块的回路控制的第一开关单元和第二开关单元的开关控制电流较大，相应地，预充回路的充电电流会较大，故预充电容能够在较短的时间内充满电。故在提高预充回路的充电电流时，不需要额外增加新的开关单元，只需要对车内电网模块的火线和预充电阻的一端通过第一开关单元分别连接至预充电容的一端，同时对车内电网模块的零线和预充电阻的另一端通过第二开关单元分别连接至预充电容的另一端，不仅提高了预充电路的充电时间，同时节约了整车的生产成本。控制中心自动控制第一开关单元和第二开关单元的闭合和断开，非常方便。

进一步地，还包括第三开关单元和第四开关单元；

所述第三开关单元和所述第四开关单元受控于所述控制中心；

所述第三开关单元用于控制所述预充电阻的另外一端和所述预充电容的一端之间的闭合或断开；

所述第四开关单元用于控制所述车外电网模块的零线和所述预充电容的另外一端之间的闭合或断开；

所述控制中心用于：当所述控制中心检测到所述预充电容的实时电能低于预设电能时，所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元断开。

进一步地，所述控制中心还用于：所述控制中心检测所述预充电容的充电时间是否达到预设时间，其中，若所述预充电容的充电时间达到预设时间，则所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元闭合。

进一步地，所述控制中心还用于：所述控制中心检测所述车外电网模块是否进行放电和所述车内电网模块是否进行放电；

其中，当所述控制中心检测到所述车外电网模块进行放电且所述车内电网模块不进行放电时，则所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元闭合，同时控制所述第一开关单元将所述车外电网模块的火线与所述预充电容的一端连接和控制所述第二开关单元将所述车外电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接。

进一步地，所述控制中心还用于：当所述控制中心检测到所述车内电网模块进行放电且所述车外电网模块不进行放电时，则所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元断开、控制所述第一开关单元将所述车内电网模块的火线与所述预充电容的一端连接和控制所述第二开关单元将所述车内电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接。

进一步地，所述控制中心还用于：当所述控制中心检测到所述车内电网模块和所述车外电网模块同时放电时，则所述控制中心控制所述第一开关单元将所述车外电网模块的火线与所述预充电容的一端连接、控制所述第二开关单元将所述车外电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接以及控制所述第三开关单元和所述第四开关单元闭合。

进一步地，所述第一开关单元具有第一动触点、第二动触点以及不动端；所述第二开关单元具有第一动触点、第二动触点以及不动端；

所述第一开关单元的第一动触点耦接于所述车内电网模块的火线，所述第一开关单元的第二动触点耦接于所述预充电阻的一端，所述第一开关单元的不动端耦接于所述预充电容的一端；

所述第二开关单元的第一动触点耦接于所述车内电网模块的零线，所述第二开关单元的第二动触点耦接于所述车外电网模块的零线，所述第二开关单元的不动端耦接于所述预充电容的另外一端。

进一步地，所述第一开关单元和所述第二开关单元为第一继电器，所述第一继电器的动作电流设为16A。

进一步地，所述第三开关单元和所述第四开关单元为第二继电器，所述第二继电器的动作电流设为32A。

进一步地，所述车载充电器连接有电池包模块。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的电路图一；

图3为本发明实施例提供的一种带车内放电控制功能的控制中心的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种带车内放电控制功能的结构示意图二。

其中，图中各附图标记：

1、车内电网模块；11、预充继电器；2、预充电阻；3、车外电网模块；4、车载充电器；41、电池包模块；5、控制中心；51、采样模块；52、比较模块；53、控制信号输出模块；6、预充电容；71、第一开关单元；72、第二开关单元；81、第三开关单元；82、第四开关单元。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图2，现对本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路进行说明。一种带车内放电控制功能的预充电路，包括车内电网模块1、预充电阻2、车外电网模块3、车载充电器4、控制中心5、预充电容6、第一开关单元71以及第二开关单元72；

预充电阻2的一端连接于车外电网模块3的火线；

车载充电器4的第一交流端连接于预充电阻2的一端，车载充电器4的第二交流端连接于预充电阻2的另一端；

第一开关单元71和第二开关单元72受控于控制中心5；

第一开关单元71用于将车内电网模块1的火线、预充电阻2的另一端分别与预充电容6的一端连接；

第二开关单元72用于将车内电网模块1的零线、车外电网模块3的零线分别与预充电容6的另一端连接；

控制中心5用于：控制中心5用于实时监测预充电容6的实时电能；

当控制中心5检测到预充电容6的实时电能低于预设电能时，控制第一开关单元71将车内电网模块1的火线与预充电容6的一端连接，控制第二开关单元72将车内电网模块1的零线与预充电容6的另一端连接。

本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路，与现有技术相比，预充回路的控制和车内电网模块1的回路控制通过采用第一开关单元71和第二开关单元72进行控制，由于车内电网模块1的回路控制的第一开关单元71和第二开关单元72的开关控制电流较大，相应地，预充回路的充电电流会较大，故预充电容6能够在较短的时间内充满电。故在提高预充回路的充电电流时，不需要额外增加新的开关单元，只需要对车内电网模块1的火线和预充电阻2的一端通过第一开关单元71分别连接至预充电容6的一端，同时对车内电网模块1的零线和预充电阻2的另一端通过第二开关单元72分别连接至预充电容6的另一端，不仅提高了预充电路的充电时间，同时节约了整车的生产成本。控制中心5自动控制第一开关单元71和第二开关单元72的闭合和断开，非常方便。

具体的，第一开关单元71具有第一动触点、第二动触点以及不动端；

第二开关单元72具有第一动触点、第二动触点以及不动端；

第一开关单元71的第一动触点耦接于车内电网模块1的火线，第一开关单元71的第二动触点耦接于预充电阻2的一端，第一开关单元71的不动端耦接于预充电容6的一端；

第二开关单元72的第一动触点耦接于车内电网模块1的零线，第二开关单元72的第二动触点耦接于车外电网模块3的零线，第二开关单元72的不动端耦接于预充电容6的另外一端。

具体的，“L”是指火线，“N”是指零线。

具体的，车载充电器4耦接有电池包模块41。

具体的，车内电网模块1用于连接车内负载。

具体的，车外电网模块3用于连接车外负载。

具体的，如图3所示，控制中心5包括采样模块51、比较模块52以及控制信号输出模块53。采样模块51对车内电网模块1的放电电流、对车外电网模块3的放电电流以及预充电容6的充电时间和存储的电能进行采样，采样模块51将车内电网模块1、车外电网模块3和预充电容6采样的实时信号传输到比较模块52中，比较模块52接收预设信号并与实时信号进行比较，比较模块52根据实时信号和预设信号的比较结果输出到控制信号输出模块53，控制信号输出模块53根据比较结果输出控制信号到开关单元中。

具体的，控制中心5为单片机或MCU。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的一种具体实施方式，还包括第三开关单元81和第四开关单元82；

第三开关单元81和第四开关单元82受控于控制中心5；

第三开关单元81用于控制预充电阻2的另外一端和预充电容6的一端之间的闭合或断开；

第四开关单元82用于控制车外电网模块3的零线和预充电容6的另外一端之间的闭合或断开；

控制中心5用于：当控制中心5检测到预充电容6的实时电能低于预设电能时，控制中心5控制第三开关单元81和第四开关单元82断开。

第三开关单元81和第四开关单元82用于控制车载充电器4与车外电网模块3之间形成回路。控制中心5控制第三开关单元81和第四开关单元82的断开或闭合，该预充电路的控制非常方便。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的一种具体实施方式，控制中心5还用于：控制中心5检测预充电容6的充电时间是否达到预设时间，其中，若预充电容6的充电时间达到预设时间，则控制中心5控制第三开关单元81和第四开关单元82闭合。

当预充电容6的充电时间达到预设时间后，即预充电容6已经充满电。若预充电容6的充电时间达到预设时间，则控制中心5控制第三开关单元81和第四开关单元82闭合，则预充电容6的预充完成。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的一种具体实施方式，控制中心5还用于：控制中心5检测车外电网模块3是否进行放电和车内电网模块1是否进行放电；

其中，当控制中心5检测到车外电网模块3进行放电且车内电网模块1不进行放电时，则控制中心5控制第三开关单元81和第四开关单元82闭合，同时控制第一开关单元71将车外电网模块3的火线与预充电容6的一端连接和控制第二开关单元72将车外电网模块3的零线与预充电容6的另一端连接。

车载充电器4通过车外电网模块3对外进行放电，实现对车外电网模块3的车外负载进行供电。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的一种具体实施方式，控制中心5还用于：当控制中心5检测到车内电网模块1进行放电且车外电网模块3不进行放电时，则控制中心5控制第三开关单元81和第四开关单元82断开、控制第一开关单元71将车内电网模块1的火线与预充电容6的一端连接和控制第二开关单元72将车内电网模块1的零线与预充电容6的另一端连接。

车载充电器4通过车内电网模块1对外进行放电，实现对车内电网模块1的车内负载进行供电。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的一种具体实施方式，控制中心5还用于：当控制中心5检测到车内电网模块1和车外电网模块3同时放电时，则控制中心5控制第一开关单元71将车外电网模块3的火线与预充电容6的一端连接、控制第二开关单元72将车外电网模块3的零线与预充电容6的另一端连接以及控制第三开关单元81和第四开关单元82闭合。

车载充电器4通过车外电网模块3和车内电网模块1同时对外进行放电，实现对车内电网模块1的车内负载和车外电网模块3的车外负载进行供电。

进一步地，请参阅图2和图4，作为本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的一种具体实施方式，第一开关单元71和第二开关单元72为第一继电器，第一继电器的动作电流设为16A。

第一开关单元71和第二开关单元72均为第一继电器，即第一开关单元71和第二开关单元72的控制可以同步进行，提高预充电路的切换速度。第一继电器的动作电流设为16A，即预充回路的预充电流达到16A，从而预充电容6能够在较短的时间内充满电。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的一种带车内放电控制功能的预充电路的一种具体实施方式，第三开关单元81和第四开关单元82为第二继电器，第二继电器的动作电流设为32A。

第三开关单元81和第四开关单元82均为第二继电器，即第三开关单元81和第四开关单元82的控制可以同步进行，提高预充电路的切换速度。车外放电模块回路的电流较大，故车外放电模块能够对较大功率的车外负载进行供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，包括车内电网模块、预充电阻、车外电网模块、车载充电器、控制中心、预充电容、第一开关单元以及第二开关单元；

所述预充电阻的一端连接于所述车外电网模块的火线；

所述车载充电器的第一交流端连接于所述预充电阻的一端，所述车载充电器的第二交流端连接于所述预充电阻的另一端；

所述第一开关单元和所述第二开关单元受控于所述控制中心；

所述第一开关单元用于将所述车内电网模块的火线、所述预充电阻的另一端分别与所述预充电容的一端连接；

所述第二开关单元用于将所述车内电网模块的零线、所述车外电网模块的零线分别与所述预充电容的另一端连接；

所述控制中心用于：所述控制中心用于实时监测所述预充电容的实时电能；

当所述控制中心检测到所述预充电容的实时电能低于预设电能时，控制所述第一开关单元将所述车内电网模块的火线与所述预充电容的一端连接，控制所述第二开关单元将所述车内电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接。

2.如权利要求1所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，还包括第三开关单元和第四开关单元；

所述第三开关单元和所述第四开关单元受控于所述控制中心；

所述第三开关单元用于控制所述预充电阻的另外一端和所述预充电容的一端之间的闭合或断开；

所述第四开关单元用于控制所述车外电网模块的零线和所述预充电容的另外一端之间的闭合或断开；

所述控制中心用于：当所述控制中心检测到所述预充电容的实时电能低于预设电能时，所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元断开。

3.如权利要求2所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述控制中心还用于：所述控制中心检测所述预充电容的充电时间是否达到预设时间，其中，若所述预充电容的充电时间达到预设时间，则所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元闭合。

4.如权利要求2所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述控制中心还用于：所述控制中心检测所述车外电网模块是否进行放电和所述车内电网模块是否进行放电；

其中，当所述控制中心检测到所述车外电网模块进行放电且所述车内电网模块不进行放电时，则所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元闭合，同时控制所述第一开关单元将所述车外电网模块的火线与所述预充电容的一端连接和控制所述第二开关单元将所述车外电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接。

5.如权利要求4所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述控制中心还用于：当所述控制中心检测到所述车内电网模块进行放电且所述车外电网模块不进行放电时，则所述控制中心控制所述第三开关单元和所述第四开关单元断开、控制所述第一开关单元将所述车内电网模块的火线与所述预充电容的一端连接和控制所述第二开关单元将所述车内电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接。

6.如权利要求4所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述控制中心还用于：当所述控制中心检测到所述车内电网模块和所述车外电网模块同时放电时，则所述控制中心控制所述第一开关单元将所述车外电网模块的火线与所述预充电容的一端连接、控制所述第二开关单元将所述车外电网模块的零线与所述预充电容的另一端连接以及控制所述第三开关单元和所述第四开关单元闭合。

7.如权利要求2所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述第一开关单元具有第一动触点、第二动触点以及不动端；所述第二开关单元具有第一动触点、第二动触点以及不动端；

所述第一开关单元的第一动触点耦接于所述车内电网模块的火线，所述第一开关单元的第二动触点耦接于所述预充电阻的一端，所述第一开关单元的不动端耦接于所述预充电容的一端；

所述第二开关单元的第一动触点耦接于所述车内电网模块的零线，所述第二开关单元的第二动触点耦接于所述车外电网模块的零线，所述第二开关单元的不动端耦接于所述预充电容的另外一端。

8.如权利要求2所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述第一开关单元和所述第二开关单元为第一继电器，所述第一继电器的动作电流设为16A。

9.如权利要求8所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述第三开关单元和所述第四开关单元为第二继电器，所述第二继电器的动作电流设为32A。

10.如权利要求1所述的一种带车内放电控制功能的预充电路，其特征在于，所述车载充电器连接有电池包模块。

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