CN201438644U - 一种车载充电器 - Google Patents

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Abstract

一种车载充电器，包括将市电输入进行整流稳压的整流稳压电路，给牵引电池组充电的牵引电池充电电路，控制牵引电池充电电路工作的控制通讯电路，牵引电池充电电路及控制通讯回路分别与整流稳压电路电连接，车载充电器还包括与整流稳压电路电连接的启动电池充电电路，启动电池充电电路可在控制通讯电路的控制下给启动电池组充电。通过以上技术方案，在车载充电器中设有一个启动电池充电电路，在车辆的启动电池和前牵引电池同时馈电的时候，可以通过启动电池电路的控制先实现对车辆启动电池的充电，当车辆的启动电池电压达到门限值时，此时电池管理器能够启动工作从而完成对牵引电池的充电。

Description

一种车载充电器
技术领域
本实用新型涉及一种车载充电器，特别是涉及一种电动车或混合动力车用车载充电器。
背景技术
目前，纯电动或者混合动力汽车上的动力电池有两部分组成，启动电池组和牵引电池组。顾名思义，启动电池组用来参与发动机或者电机的启动，或者在车辆未启动前给车身电器供电；而牵引电池组负责车辆启动后给电机提供电能，从而驱动电机带动车轮运转。
现有的给电动车或者混合动力电动车充电的车载充电器仅仅是给车辆的牵引电池组充电，在纯电动或者混合动力车长时间不启动时，会因为车身电器产品的静态功耗问题导致启动电池组馈电，当启动电池组馈电时，虽然可以利用DC/DC变换器把牵引电池组的电能转换到启动电池组内，但牵引电池组也可能会因为自耗电或者连接在牵引电池上的电器静态功耗出现馈电的情况，此时启动电池组和牵引电池组同时处于馈电状态，所以这个时候不仅要对牵引电池充电，还要对启动电池进行充电。但是由于在充电过程中电池管理器等车身低压电器需要供电，而且此时因为牵引电池馈电而无法通过DC/DC变换器把牵引电池的电能转换到启动电池内，因此在车辆的启动电池组和牵引电池组同时馈电时采用常规的车载充电器是无法对牵引电池组进行充电的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中因纯电动或者混合动力车辆启动电池组和牵引电池组同时馈电时无法给牵引电池组进行充电的不足，提供一种新型车载充电器，解决启动电池组和牵引电池组同时馈电时无法给牵引电池组进行充电的问题。
本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决：
一种车载充电器，包括将市电输入进行整流稳压的整流稳压电路，给牵引电池组充电的牵引电池充电电路，控制牵引电池充电电路工作的控制通讯电路，牵引电池充电电路及控制通讯点路分别与整流稳压电路电连接，车载充电器还包括与整流稳压电路电连接的启动电池充电电路，启动电池充电电路可在控制通讯电路的控制下给启动电池组充电。
本实用新型的有益效果是：通过以上技术方案，在车载充电器中设有启动电池充电电路，在车辆的启动电池组和前牵引电池组同时馈电的时候，可以通过启动电池充电电路的控制先实现对车辆启动电池组的充电，当车辆的启动电池组电压达到门限值时，此时电池管理器能够启动工作从而完成对牵引电池的充电。从而实现车辆启动电池和牵引电池同时馈电时对动力电池的充电，而且，启动电池充电电路能够持续对启动电池组进行充电，无需启动车辆上的DC/DC转换器来对启动电池充电，提高了充电效率，减少了充电过程中参与工作的电器。
附图说明
图1是现有车载充电器的工作示意图；
图2是现有车载充电器的结构框架图；
图3是现有车载充电器的电路组成示意图；
图4是本实用新型车载充电器一种实施例的结构框架图；
图5是本实用新型车载充电器一种实施例的电路组成示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1所示，车载充电器2用来连接电源与动力电池3给纯电动车辆或者混合动力车辆的动力电池3进行充电，结合图2和图3所示，现有的车载充电器2一般包括整流稳压电路22、牵引电池充电电路27、控制通讯电路29。整流稳压电路22将市电输入的电源信号进行交直流转换，同时进行整流滤波并进行稳压，整流稳压电路22给牵引电池充电电路27提供一个电压稳定的电源信号，同时也给控制通讯电路29提供一个电压稳定的电源信号，整流稳压电路22优选采用常用的功率因数矫正电路，这种功率因数矫正电路可以是有源的也可以是无源的。
牵引电池充电电路27包括升压电路24和降压电路25，升压电路24将整流稳压电路22提供的电源信号转换为高压直流电，为降压电路25提供一个恒压源，具体实施方式可为IR1150，UC3854等控制芯片控制的BOOST电路。主电路包含一个电感线圈，一个开关管，一个二极管和输出电容，由电压电流反馈给控制芯片实现升压的升压电路24。
降压电路25采用脉宽调制降压电路25。脉宽调制降压电路25是将升压电路24输出的直流电调节为适合牵引电池组33充电的电压电流值，实现恒压恒流充电，保障充电过程中的安全性。所述脉宽调制降压电路25的具体实施方式较多，最简单的为UC3842等脉宽调制控制芯片实现的非隔离式的BUCK电路，主电路包含一个开关管，一个电感线圈，一个二极管和输出电容，有电压电流反馈给控制芯片实现脉宽调制降压电路25。主电路原边包含4个开关管和驱动电路，中间为一个隔离变压器，副边为全波整流和滤波电路，通常为二极管、电感和电容组成。
控制通讯电路29实现车载充电器2的软件层保护以及和电动车或者混合动力车各部件的相互通讯。控制通讯电路29是对整个充电电源进行控制的单元，可以实现充电器的启动、结束充电；或者控制升压电路24和脉宽调制降压电路25的开启和关闭；或者负责与电动车或者混合动力车其他模块(主要是电池管理器32)通讯(如用于汽车的CAN总线网络)；或者充电时实时接收动力电池组(牵引电池组33)的状态信息，并根据状态控制是否对电池组进行充电。具体实施方式可采用包含通讯功能的单片机即可。
如图3所示，现有的电动车或者混合动力车的动力电池3馈电时，这里所述的动力电池3馈电是指启动电池组31和牵引电池组33不同时馈电的情况，车载充电器2接通市电给牵引电池组33充电，此时，整流稳压电路22对市电进行直流处理并进行稳压，将一个稳定电源信号输送给控制通讯电路29及牵引电池充电电路27，控制通讯电路29控制牵引电池充电电路27对牵引电池进行充电。牵引电池充电过程中，控制通讯电路29与电池管理器32时刻进行信息通讯，电池管理器32实时反馈牵引电池组33的充电情况，当牵引电池组33达到饱和电压时，电池管理器32将此信号及时反馈给控制通讯电路29，控制通讯电路29控制牵引电池充电电路27停止工作，完成对动力电池3中对牵引电池组33的充电。其中，牵引电池组33的充电过程涉及的具体控制及参数检测都是本领域公知常识，在此不做赘述。
如图4所示，本实用新型车载充电器2的一种实施例，因连接线路中的继电器不涉及本技术方案的实质性内容，这里不做详细说明。该车载充电器2不仅包括原有的整流稳压电路22、牵引电池充电电路27、控制通讯电路29，而且还包括启动电池充电电路26。启动电池充电电路26与整流稳压电路22电连接，启动电池充电电路26可以在控制通讯电路29的控制下对动力电池3的启动电池组31进行充电。启动电池充电电路26可以是反激拓扑电路、正激电路或者半桥拓扑电路，因纯电动或者混合动力车上的牵引电池组33的电压要远大约启动电池组31的电压，因此这里的启动电池充电电路26的功率要比牵引电池充电电路27的功率小的多，启动电池充电电路26在功率大小选取时要考虑到启动电池组31充电时，必要的车身电器(启动电池充电电路26中的继电器、电池管理器32、组合仪表)持续工作时的总耗电，这里总耗电假设为36V，那么启动电池充电电路26的输出功率必须大于36V，以防止充电过程中造成启动电池组31电压下降。
如图5所示，整流稳压电路22经过滤波稳压把交流电转变成直流电后，给启动电池充电电路26提供一稳压电流，启动电池充电电路26的控制端与控制通讯电路29电连接，在控制通讯电路29的控制下，实现启动电池充电电路26给电动车或者混合动力车动力电池3的启动电池组31进行充电。
具体工作过程如下，当电动车或者混合动力车的启动电池组31和牵引电池组33同时馈电的时候，采用本实用新型的车载充电器2接通市电输入，然后整流稳压电路22会给控制通讯电路29、牵引电池充电电路27及启动电池充电电路26供电，因为此时启动电池组31馈电而不能给电池管理器32供电，所以启动电池电路会首先进行工作，在控制通讯电路29的控制下启动电池充电电路26给启动电池组31进行充电，启动电池充电电路26从滤波稳压电路获得输入，并将其隔离变换成适当的电压对启动电池组31进行充电，启动电池充电电路26优选地采用反激拓扑结构的开关电源电路，当启动电池的充电电压达到阀值电压时启动电池充电电路26会将此信息反馈给控制通讯电路29，此时控制通讯电路29与动力电池的电池管理器32进行通讯，当控制通讯电路29与电池管理器32通讯后确认能够开始给牵引电池组33进行充电时，控制通讯电路29控制牵引电池充电电路27启动工作对牵引电池组33进行充电，直到牵引电池组33充电完成或者人工干预停止充电。经过一段时间的充电后，启动电池组31和牵引电池组33的电量就会达到维持车辆的运行的电量水平。
另外，在充电过程中，由于启动电池充电电路26能够持续对启动电池组31进行充电，只要启动电池充电电路26的功率达到需求，无需启动车辆的DC/DC转换器来实现牵引电池对启动电池充电，提高了充电效率，减少了充电过程中参与的电器。
所述车载充电器2还包括散热模块28，所述散热模块28连接滤波稳压电路并由滤波稳压电路对其供电。散热模块28对整个车载充电器2进行散热，可以根据实际情况采取风冷或水冷方式。
通过以上技术方案，在纯电动或者混合动力车的启动电池组31和牵引电池组33出现馈电状况时，用户无需寻求其他车辆协助进行电能补充，只需找到市电插座即可实现对启动电池组31的充电，并完成对牵引电池组33的充电。本实用新型的车载充电器2有较好的使用价值，是一种比较可行的技术方案，相比另配专用的启动电池充电器，本实用新型的利用效果更好，不会增加过多的连接器，使用便捷性更强。

Claims (6)

1.一种车载充电器，包括将市电输入进行整流稳压的整流稳压电路(22)，给牵引电池组(33)充电的牵引电池充电电路(27)，控制牵引电池充电电路(27)工作的控制通讯电路(29)，所述牵引电池充电电路(27)及控制通讯电路(29)分别与所述整流稳压电路(22)电连接，其特征在于，所述车载充电器还包括与整流稳压电路(22)电连接的启动电池充电电路(26)，所述启动电池充电电路(26)可在控制通讯电路(29)的控制下给启动电池组充电。
2.根据权利要求1所述的车载充电器，其特征在于，所述启动电池充电电路(26)可以为反激拓扑电路、正激电路或者半桥拓扑电路。
3.根据权利要求2所述的车载充电器，其特征在于，所述启动电池充电电路(26)为反激拓扑结构的开关电源电路。
4.根据权利要求3所述的车载充电器，其特征在于，所述牵引电池充电电路(27)包括升压电路(24)和降压电路(25)。
5.根据权利要求4所述的车载充电器，其特征在于，所述整流稳压电路(22)为功率因数矫正电路。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的车载充电器，其特征在于，所述车载充电器还包括与整流稳压电路(22)电连接的散热模块(28)。
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