CN113165523B - 充电电路、装置以及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

充电电路、装置以及电动汽车，充电电路包括动力电池模块(101)、第一开关模块(102)、直流转直流转换器(103)及低压电池模块(104)，动力电池模块(101)的一端与第一开关模块(102)一端连接，第一开关模块(102)的另一端连接直流转直流转换器(103)的一端，直流转直流转换器(103)的另一端连接低压电池模块(104)的一端，低压电池模块(104)的另一端连接动力电池模块(101)的另一端。本申请有利于提升整车系统中为低压电池供电的智能性和便捷性。

Description

充电电路、装置以及电动汽车
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种充电电路、装置以及电动汽车。
背景技术
随着汽车工业的迅猛发展，城市交通工具汽车尤其是家用轿车的数量急剧增加，汽车燃油产生的尾气已成为大气污染的主要污染源之一，电动汽车相对于传统汽车而言，可有效减少尾气排放，从而减少环境污染，因而具有很好的发展前景。
目前，电动汽车的整车系统中存在低压电池和多个集成电路(如微处理器、数字信号处理器、动态随机存取存储器以及静态随机存取存储器等)，当低压电池未馈电时，由低压电池给这多个集成电路供电以维持整车系统的正常运行，当低压电池馈电后，这多个集成电路不能正常工作，导致整车系统无法正常运行，电动汽车无法正常使用，现有技术中，往往通过更换低压电池解决低压电池馈电问题，然而，该方法操作复杂，智能性低。
发明内容
本申请提供了一种充电电路、装置以及电动汽车，以期提高电动汽车充电过程的便捷性和智能性。
第一方面，本申请提供一种充电电路，应用于整车系统，所述充电电路包括动力电池模块、第一开关模块、直流转直流转换器以及低压电池模块，其中，
所述动力电池模块的一端与所述第一开关模块的一端连接，所述第一开关模块的另一端连接所述直流转直流转换器的一端，所述直流转直流转换器的另一端连接所述低压电池模块的一端，所述低压电池模块的另一端连接所述动力电池模块的另一端。
在一个实施例中，所述充电电路还包括第二开关模块，所述第二开关模块与所述第一开关模块并联，所述第二开关模块的一端连接所述动力电池模块的一端，所述第二开关模块的另一端连接所述直流转直流转换器的一端。
在一个实施例中，所述充电电路还包括馈电控制器，其中，
所述馈电控制器分别连接所述动力电池模块和所述第一开关模块；
所述馈电控制器接收所述动力电池模块发送的控制指令，并根据所述控制指令确定所述第一开关模块的状态。
在一个实施例中，所述充电电路还包括第二开关模块，其中，所述第二开关模块连接所述馈电控制器。
在一个实施例中，所述充电电路还包括第二开关模块，所述动力电池模块包括馈电控制器，其中，所述第二开关模块通过所述馈电控制器连接所述动力电池模块。
在一个实施例中，所述第一开关模块为预充电开关。
在一个实施例中，所述第二开关模块为预充电开关。
在一个实施例中，所述直流转直流转换器中设置有电压监测器件或者电路。
第二方面，本申请提供一种充电装置，所述充电装置包括如第一方面任一项所述的充电电路。
第三方面，本申请提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如第一方面任一项所述的充电电路。
可以看出，在本申请中，充电电路包括动力电池模块、第一开关模块、直流转直流转换器以及低压电池模块，其中，动力电池模块的一端与第一开关模块的一端连接，第一开关模块的另一端连接直流转直流转换器的一端，直流转直流转换器的另一端连接低压电池模块的一端，低压电池模块的另一端连接动力电池模块的另一端。可见，本申请的充电电路能够通过高压电池模块向低压电池模块充电，实现向低压电池模块供电，提升整车系统中为低压电池供电的智能性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或背景技术中的技术方案，下面将对本申请或背景技术中所涉及到的附图作简单地介绍。
下面将对本申请所涉及到的附图作简单地介绍。
图1为本申请提供的一种充电电路的结构示意图；
图2为本申请提供的另一种充电电路的结构示意图；
图3为本申请提供的又一种充电电路的结构示意图；
图4为本申请提供的再一种充电电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
以下分别进行详细说明。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列器件或者模块的充电电路、充电装置或电动汽车没有限定于已列出的器件或者模块，而是可选地还包括没有列出的器件或者模块，或可选地还包括对于这些充电电路、充电装置或电动汽车固有的其它器件或者模块。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面结合附图对本申请进行介绍。
请参阅图1，图1是本申请提供的一种充电电路的结构示意图，如图1所示，所述充电电路10包括动力电池模块101、第一开关模块102、直流转直流转换器103以及低压电池模块104，其中，
所述动力电池模块101的一端与所述第一开关模块102的一端连接、所述第一开关模块102的另一端连接所述直流转直流转换器103的一端，所述直流转直流转换器103的另一端连接所述低压电池模块104的一端，所述低压电池模块104的另一端连接所述动力电池模块101的另一端。
其中，所述动力电池模块101为集成了动力电池与动力电池管理模块的模块，能够实现供电及供电管理，所述动力电池管理模块可以是动力电池管理系统(BatteryManagement System,BMS)，所述动力电池管理模块也可以是整车控制器。
其中，直流转直流转换器(DC-to-DC converter)，也称为DC/DC转换器，是电能转换的电路或机电设备，可以将直流(DC)电源转换为不同电压的直流(或近似直流)电源。电动汽车的整车系统可通过直流转直流转换器将动力电池模块提供的高压电流转化为特定的低压电流存储在低压电池模块，以实现向整车系统中的各个集成电路供电。
此外，本申请所涉及的直流转直流转换器103能够实现在接收到来自所述动力电池模块101的高压电流后，若确定出需要向所述低压电池模块104充电，则启动电流转化功能，将所述高压电流转化为所述低压电池模块104对应的低压电流，并向所述低压电池模块104提供所述低压电流。其中，所述直流转直流转换器103确定出需要向所述低压电池模块104充电包括以下两种情况中的任意一种：1、接收到来自所述动力电池模块101的充电指令；2、采样自身的输出电压(对应所述低压电池模块104的电压)，且确定出所述输出电压小于预设电压。
其中，所述低压电池模块104可以直接连接多个集成电路(如微处理器、数字信号处理器、动态随机存取存储器和静态随机存取存储器)，并向这些集成电路提供集成电路需要的特定直流电压，其中，所述低压电池模块104提供的直流电压可以是12V，对所述低压电池模块104提供的直流电压的大小不作具体限定。
具体而言，结合图1，在所述低压电池模块104未馈电时，所述充电电路10能够通过以下两种方式实现通过所述动力电池模块101向所述低压电池模块104模块充电。
第一种实现方式，所述动力电池模块101监测所述低压电池模块104的电压，并在检测到所述电压小于或者等于第一预设电压时，闭合所述第一开关模块102，向所述直流转直流转换器103输入高压电流，同时，生成充电指令，并向所述直流转直流转换器103发送所述充电指令；所述直流转直流转换器103在接收到所述充电指令后，根据所述充电指令将所述动力电池模块101输出的高压电流转换为所述低压电池模块104对应的低压电流，并向所述低压电池模块104提供所述低压电流。需要说明的是，此种方式下，所述电压小于或者等于第一预设电压即对外表现为所述低压电池模块104的电量低于或者等于预设电量时，所述充电电路10能够通过所述动力电池模块101控制所述第一开关模块102闭合，从而向所述直流转直流转换器103输入高压电流，并且通过所述动力电池模块101控制所述直流转直流转换器103启动电流转化功能,以实现向所述低压电池模块104模块充电。
第二种实现方式，所述动力电池模块101监测所述低压电池模块104的电压，并在检测到所述电压小于或者等于第二预设电压时，闭合所述第一开关模块102，从而向所述直流转直流转换器103输入高压电流；所述直流转直流转换器103在接收到所述动力电池模块101的高压电流时，执行以下操作：采样自身的输出电压；判断所述输出电压是否小于第三预设电压，所述第三预设电压小于所述第二预设电压；若是，则将所述动力电池模块101输出的高压电流转换为所述低压电池模块104对应的低压电流，并向所述低压电池模块104提供所述低压电。需要说明的是，第二种方式中的第三预设电压可等同于第一种方式对应的第一预设电压，即是所述电压小于或者等于第三预设电压即对外表现为所述低压电池模块104的电量低于或者等于预设电量时，所述充电电路10能够通过所述动力电池模块101控制所述第一开关模块102闭合，从而向所述直流转直流转换器103输入高压电流，并且通过所述直流转直流转换器103监测所述低压电池模块104的输入电压来控制自身启动电流转化功能，以实现向所述低压电池模块104模块充电。
该实现方式下，可以通过在所述直流转直流转换器103中设置电压监测器件或者电路，以实现能够采样自身输出电压的功能。
可见，本申请提供的充电电路10能够实现在低压电池模块104馈电之前，及时通过动力电池模块101(高压电池模块)向低压电池模块104充电，提升整车系统中为低压电池供电的智能性。
进一步的，所述第一开关模块102可以是预充电开关，若所述第一开关模块102为预充电开关，能够减少所述第一开关模块102启动时的冲击电流，从而所述保护充电电路10。
请参阅图2，图2是本申请提供的另一种充电电路的结构示意图，如图2所示，该充电电路20包括：动力电池模块201、第一开关模块202、直流转直流转换器203、低压电池模块204以及第二开关模块205，其中，所述动力电池模块201的一端与所述第一开关模块202的一端连接、所述第一开关模块202的另一端连接所述直流转直流转换器203的一端，所述直流转直流转换器203的另一端连接所述低压电池模块204的一端，所述低压电池模块204的另一端连接所述动力电池模块201的另一端，所述第二开关模块205与所述第一开关模块202并联，所述第二开关模块205的一端连接所述动力电池模块201的一端、所述第二开关模块205的另一端连接所述直流转直流转换器203的一端。
其中，图2所示出的充电电路20是在图1所示出的充电电路10上增加了一个与第一开关模块102并联的第二开关模块(对应图2中的第二开关模块205)，该第二开关模块为手动开关，该第二开关模块可以是实体开关，该第二开关模块也可以是虚拟控件。
图2所示出的充电电路20能够实现所述图1所示出的充电电路10的全部功能，此外，所述直流转直流转换器203在所述低压电池模块204馈电的情况下，能够从所述动力电池模块201中获取高压电流转化为自身需要的低压电流，以实现给自身供电。
当所述低压电池模块204不馈电的情况下，图2所示出的充电电路20与图1所示出的充电电路10的工作原理以及工作过程相同，请参考上述针对图1所示出的充电电路10的介绍，此处，不再赘述。
当所述低压电池模块204馈电的情况下，所述动力电池模块201的电池管理功能无法自动开启，此时，用户可手动闭合所述第二开关模块205，从而保证所述动力电池模块201向所述直流转直流转换器203输入高压电流，所述直流转直流转换器203将所述高压电流转化为自身需要的低压电流给自身供电，以实现采样自身的输出电压，因此时所述低压电池模块204已经馈电，可知，此时的输出电压小于前述第三预设电压，因而使得所述直流转直流转换器203启动自身的电流转化功能，以实现向所述低压电池模块104模块充电。
在实际应用中，在需要使用电动汽车但所述低压电池模块204已馈电的情况下，用户可手动闭合所述第二开关模块205，以实现通过所述动力电池模块201向所述低压电池模块204供电。可见，本申请所提供的充电电路20除了能够实现充电电路10中的功能，还能够在低压电池模块204馈电时，根据针对第二开关模块205的闭合操作，及时通过动力电池模块201和直流转直流转换器203为低压电池模块204充电，拓展了电动汽车的充电机制，解决了低压电池模块204馈电的问题，保证电动汽车正常工作。
在实际应用中，在电动汽车暂时停用的情况下，用户可以断开所述第二开关模块205，即使所述低压电池模块204已馈电，充电电路20也不会通过所述动力电池模块201向所述低压电池模块204充电。可见，本申请所提供的充电电路20可以通过断开所述第二开关模块205以避免在低压电池模块204馈电但暂时未使用电动汽车的情况下，动力电池模块201中电量发生不必要的消耗。
进一步的，所述第二开关模块205可以是预充电开关，若所述第二开关模块205为预充电开关，能够减少所述第二开关模块205启动的冲击电流，从而所述保护充电电路20。
请参阅图3，图3是本申请提供的又一种充电电路的结构示意图，如图3所示，该充电电路30包括：动力电池模块301、第一开关模块302、直流转直流转换器303、低压电池模块304以及馈电控制器305，其中，所述动力电池模块301的一端与所述第一开关模块302的一端连接，所述第一开关模块302的另一端连接所述直流转直流转换器303的一端，所述直流转直流转换器303的另一端连接所述低压电池模块304的一端，所述低压电池模块304的另一端连接所述动力电池模块301的另一端，所述馈电控制器305分别连接所述动力电池模块301和所述第一开关模块302。
其中，图3所示出的充电电路30是在图1所示出的充电电路10上增加了一个馈电控制器(对应图3中的馈电控制器305)。
其中，与图1所示出的充电电路10不同的是，当所述低压电池模块304未馈电时，图3所示出的充电电路30闭合所述第一开关模块302的方式为：所述动力电池模块301生成控制指令，并向所述馈电控制器305发送所述控制指令；所述馈电控制器305根据控制指令闭合所述第一开关模块302。
可见，在本实施例中，在低压电池模块304即将馈电的情况下，充电电路30能够通过动力电池模块301控制馈电控制器305闭合第一开关模块302，以实现及时通过动力电池模块301向低压电池模块304充电。
请参阅图4，图4是本申请提供的再一种充电电路的结构示意图，如图4所示，该充电电路40包括：动力电池模块401、第一开关模块402、直流转直流转换器403、低压电池模块404、馈电控制器405以及第二开关模块406，其中，所述动力电池模块401的一端与所述第一开关模块402一端连接、所述第一开关模块402的另一端连接所述直流转直流转换器403的一端，所述直流转直流转换器403的另一端连接所述低压电池模块404的一端，所述低压电池模块404的另一端连接所述动力电池模块401的另一端，所述馈电控制器405分别连接所述动力电池模块401、所述第一开关模块402、所述第二开关模块406。
其中，图4所示出的充电电路40是在图3所示出的充电电路30上增加了一个连接所述馈电控制器305的第二开关模块(对应图4中的第二开关模块406)。
图4所示出的充电电路40能够实现所述图3所示出的充电电路30的全部功能，此外，所述直流转直流转换器403和所述馈电控制器405能够在所述低压电池模块404馈电的情况下，从所述动力电池模块401中获取高压电流转化为低压电流，以实现给自身供电。
当所述低压电池模块404不馈电的情况下，图4所示出的充电电路40与图3所示出的充电电路30的工作原理以及工作过程相同，请参考上述针对图3所示出的充电电路30的介绍，此处，不再赘述。
当所述低压电池模块404馈电且所述第二开关模块406闭合的情况下，所述馈电控制器405能够从所述动力电池模块401中获取高压电流，并将该高压电流转化为自身需要的低压电流给自身供电，以闭合所述第一开关模块402，从而实现通过所述动力电池模块401向所述直流转直流转换器403输入高压电流；所述直流转直流转换器403在接收到高压电流之后，将所述高压电流转化为自身需要的低压电流给自身供电，以开启自身的电流转化功能，从而将所述高压电流转化为所述低压电池模块404对应的低压电流，并向所述低压电池模块404提供所述低压电流，至此，实现了通过所述动力电池模块401向所述低压电池模块404充电。
实际应用中，在低压电池模块404馈电时，用户可手动闭合所述第二开关模块406即可实现通过所述动力电池模块401向所述低压电池模块404充电。
可选的，所述馈电控制器405可以集成在所述动力电池模块401中，所述馈电控制器405再连接所述第二开关模块406，则相当于，当所述低压电池模块404馈电时，集成了馈电控制器405的动力电池模块401接收一个外部开关(第二开关模块406)信号就能控制所述第一开关模块402闭合，实现向所述低压电池模块404充电。
可见，在本实施例中，充电电路40能够在低压电池模块404馈电时，通过外接开关(即第二开关模块406)控制馈电控制器405，从而实现通过动力电池模块401向低压电池模块404充电。
此外，本申请提供的一种充电装置(图未示)，所述充电装置包括如上述图1至图4任一图所示出的充电电路。
此外，本申请提供的一种电动汽车(图未示)，所述电动汽车包括如上述图1至图4任一图所示出的充电电路。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的充电电路，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的充电电路实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略。
上述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实现方式及应用范围上均会有改变之处，综上上述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种充电电路，应用于整车系统，其特征在于，所述充电电路包括动力电池模块、第一开关模块、直流转直流转换器以及低压电池模块，其中，所述直流转直流转换器包括电压监测器件或者电路；
所述动力电池模块的一端与所述第一开关模块的一端连接，所述第一开关模块的另一端连接所述直流转直流转换器的一端，所述直流转直流转换器的另一端连接所述低压电池模块的一端，所述低压电池模块的另一端连接所述动力电池模块的另一端；
所述动力电池模块被配置为监测所述低压电池模块的电压，并在检测到所述电压小于或者等于第二预设电压时，闭合所述第一开关模块，从而向所述直流转直流转换器输入高压电流；
所述直流转直流转换器被配置为在接收到所述动力电池模块的高压电流时，采样自身的输出电压，并在判断出所述输出电压小于第三预设电压时，将所述动力电池模块输出的高压电流转换为所述低压电池模块对应的低压电流，并向所述低压电池模块提供所述低压电，所述第三预设电压小于所述第二预设电压。
2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括第二开关模块，所述第二开关模块与所述第一开关模块并联，所述第二开关模块的一端连接所述动力电池模块的一端，所述第二开关模块的另一端连接所述直流转直流转换器的一端。
3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括馈电控制器，其中，
所述馈电控制器分别连接所述动力电池模块和所述第一开关模块；
所述馈电控制器接收所述动力电池模块发送的控制指令，并根据所述控制指令确定所述第一开关模块的状态。
4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括第二开关模块，其中，所述第二开关模块连接所述馈电控制器。
5.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括第二开关模块，所述动力电池模块包括馈电控制器，其中，所述第二开关模块通过所述馈电控制器连接所述动力电池模块。
6.根据权利要求1-5任一项所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关模块为预充电开关。
7.根据权利要求2、4和5中任一项所述的充电电路，其特征在于，所述第二开关模块为预充电开关。
8.一种充电装置，其特征在于，所述充电装置包括如权利要求1-7任一项所述的充电电路。
9.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1-7任一项所述的充电电路。
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