CN202679006U - 车辆供电系统、充电系统、对充充电系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了车辆供电系统、充电系统、对充充电系统及车辆，其中所述车辆供电系统包括电池组、变换单元、控制单元和对充充电接口，所述电池组通过变换单元与对充充电接口相连，变换单元还与控制单元相连，控制单元接收到供电信号时，控制变换单元实现电池组电流由直流到交流的变换，并通过对充充电接口实现对外界车辆的对充充电。本实用新型的车辆供电系统及充电系统使得车辆能够更加方便地实现充电。

Description

车辆供电系统、充电系统、对充充电系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆充电领域，具体涉及一种车辆供电系统、充电系统、对充充电系统及车辆。

背景技术

随着科技的发展，环保节能的电动汽车正在扮演着取代燃油车的角色，然而电动汽车的普及还面临着一些问题。

目前的电动车一般是通过到充电站充电来补充能量的供给，但由于充电站数量有限，因此使得电动车的充电不是非常便利，从而给电动车的使用带来不便。

发明内容

本实用新型为解决现有电动车充电方式单一的技术问题，提供了一种车辆供电系统、充电系统、对充充电系统及车辆。

本实用新型的技术方案是：

一种车辆供电系统，包括电池组、变换单元、控制单元和对充充电接口，所述电池组通过变换单元与对充充电接口相连，所述变换单元还与控制单元相连，所述控制单元用于接收到供电信号时，控制变换单元实现电池组电流由直流到交流的变换，并通过对充充电接口对外界车辆进行对充充电。

一种车辆充电系统，包括电池组、变换单元、控制单元和对充充电接口，所述电池组通过变换单元与对充充电接口相连，所述变换单元还与控制单元相连，所述控制单元用于接收到充电信号时，控制变换单元实现外界车辆输出的电流由交流到直流的变换，并对电池组进行充电。

一种车辆对充充电系统，包括上述车辆供电系统、充电连接器以及上述车辆充电系统，所述车辆供电系统的对充充电接口与车辆充电系统的对充充电接口通过所述充电连接器连接。

一种车辆，包括上述车辆供电系统。

一种车辆，包括上述车辆充电系统。

采用上述车辆供电系统，通过变换单元实现电池组电流由直流到交流的变换，并可通过对充充电接口实现对外界车辆供电，而采用上述车辆充电系统，通过变换单元将外界车辆输出的电流由交流变换为直流，并对电池组进行充电，因此采用上述车辆供电系统及充电系统，使得车辆之间能够对充充电，实现电动车辆可以随时随地充电，改变了传统的车辆充电习惯，即仅能依赖充电站的单一充电方式，因此利于电动车的推广与普及。

附图说明

图1为本实用新型车辆供电系统提供的一实施例的结构图。

图2为本实用新型车辆供电系统提供的一优选实施例的结构图。

图3为本实用新型车辆充电系统提供的一实施例的具体电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种车辆供电系统，包括电池组1、变换单元3、控制单元4和对充充电接口5，所述电池组1通过变换单元3与对充充电接口5相连，所述变换单元3还与控制单元4相连，所述控制单元4用于接收到供电信号时，控制变换单元3实现电池组电流由直流到交流的变换，并通过对充充电接口5对外界车辆进行对充充电。

具体实施中，所述车辆供电系统还包括第三开关和第四开关，所述变换单元通过第三开关与对充充电接口相连，通过第四开关与电机相连，用于在控制单元接收到供电信号时，控制第三开关闭合，第四开关断开，且控制变换单元实现电池组电流由直流到交流的变换，并通过对充充电接口对外界车辆进行对充充电。

具体实施中，所述车辆供电系统还可包括连接于变换单元和对充充电接口之间的熔断器，当系统电流过大时，熔断器断开从而可以保护系统的设备。

具体实施中， 所述车辆供电系统还可包括连接于变换单元和对充充电接口之间的滤波单元，目的是避免电流突变，从而避免内部器件因电流冲击而损坏。

具体实施中，所述控制单元可以通过以下方式接收所述供电信号：

1）在所述对充充电接口与外界车辆相连时，所述控制单元接收对充充电接口信号，所述对充充电接口信号为供电信号。

2）所述车辆供电系统还包括供电信号输入单元，用于在对充充电接口与外界车辆相连时，接收用户输入的供电信号指令，并向控制单元发送供电信号。

本实用新型还提供了车辆充电系统的一实施例，由于车辆充电系统的实施例的结构图与图1所示的车辆供电系统的结构图一样，因此，参照图1所示，车辆充电系统包括电池组1、变换单元3、控制单元4和对充充电接口5，所述电池组1通过变换单元3与对充充电接口5相连，所述变换单元3还与控制单元4相连，所述控制单元4用于接收到充电信号时，控制变换单元3实现外界车辆输出的电流由交流到直流的变换，并对电池组1进行充电。

具体实施中，所述车辆充电系统还包括第三开关和第四开关，所述变换单元通过第三开关与对充充电接口相连，变换单元 通过第四开关与电机相连。

优选地，所述车辆充电系统还可包括预充电阻和预充开关，所述预充电阻和预充开关串联后并接在第三开关的两端，用于对车辆对充充电系统进行自检，可以提高系统工作的可靠性。

具体实施中，所述车辆充电系统还可包括连接于变换单元和对充充电接口之间的熔断器，当系统电流过大时，熔断器断开，从而可以保护系统的设备。

具体实施中， 所述车辆充电系统还可包括连接于变换单元和对充充电接口之间的滤波单元，避免电流突变，从而可以避免内部器件因电流冲击而损坏。

具体实施中，所述控制单元可以通过以下方式接收所述供电信号：

1）在所述对充充电接口与外界车辆相连时，所述控制单元接收对充充电接口信号，所述对充充电接口信号为充电信号。

2）所述车辆充电系统还包括充电信号输入单元，用于在对充充电接口与外界车辆相连时，接收用户输入的充电信号指令，并向控制单元发送充电信号。

采用上述车辆供电系统，通过变换单元实现电池组电流由直流到交流的变换，并可通过对充充电接口实现对外界车辆供电，而采用上述车辆充电系统，通过变换单元将外界车辆输出的电流由交流变换为直流，并对电池组进行充电，因此采用上述车辆供电系统及充电系统，使得车辆之间能够对充充电，实现电动车辆可以随时随地充电，改变了传统的车辆充电习惯，即仅能依赖充电站的单一充电方式，因此利于电动车的推广与普及。

如图2所示的本实用新型实施例另一车辆供电系统，包括电池组1、第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、电压转换单元2、变换单元3、控制单元4和对充充电接口5，所述电池组1依次通过第一开关K1、变换单元3、第三开关K3和对充充电接口5相连，所述电池组1还依次通过第二开关K2、电压转换单元2、变换单元3、第四开关K4和电机6相连，所述第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、电压转换单元2、变换单元3均与控制单元4相连。

在此需说明的是，车辆充电系统的一优选实施例的结构图与图2所示的车辆供电系统的结构图相同，因此车辆充电系统的一优选实施例的结构图可参照图2所示，下面结合附图具体阐述两种系统的工作原理：

对于车辆供电系统，用于车辆向外界车辆供电，所述控制单元4用于接收对充充电接口5信号，当接收的对充充电接口信号为充电信号时，控制第一开关K1、第四开关K4断开，第二开关K2、第三开关K3闭合，使得电池组1输出的电池电压经电压转换单元2实现升压，电池电流通过变换单元3实现直流到交流的变换，并通过对充充电接口5对外界车辆进行对充充电。

对于车辆充电系统，用于外界车辆向车辆自身充电，所述控制单元4用于接收对充充电接口5信号，当的对充充电接口信号为充电信号时，控制第一开关K1、第四开关K4断开，第二开关K2、第三开关K3闭合，使得外界车辆输出的电能通过对充充电接口5输入后，电流经变换单元3实现交流到直流的变换，电压经电压转换单元2降压，并对电池组1进行充电。

本实施例中，通过增加第一开关K1、第二开关K2和电压转换单元2，能够更好地匹配电池组和充电连接器之间的电压。

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，下面以车辆充电系统为例，对本实用新型的技术方案进行详细描述。

如图3所示的一种车辆充电系统提供的一实施例的具体电路图，所述车辆充电系统包括电池组1、第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、电压转换单元2、变换单元3、预充电阻R、预充开关K、滤波单元7、控制单元4和对充充电接口5，所述电池组1依次通过第一开关K1、变换单元3、滤波单元7、第三开关K3和对充充电接口5相连，所述电池组1还依次通过第二开关K2、电压转换单元2、变换单元3、滤波单元7、第四开关K4和电机6相连，所述预充电阻R和预充开关K串联后并接在第三开关K3的两端，所述第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、电压转换单元2、变换单元3均与控制单元4相连。

由图3所示，所述电压转换单元2包括第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、第一开关管Q1和第二开关管Q2，所述第一电感L1的第一端分别与第二开关K2、第一电容C1的第一端相连，第一电感L1的第二端分别与第一开关管Q1的第二端、第二开关管Q2的第一端相连，所述第一开关管Q1的第一端与第二电容C2的第一端相连，所述第二电容C2的第二端、第二开关管Q2的第二端均与第一电容C1的第二端相连。所述变换单元3为6个开关管Q3-Q8构成的三相全桥电路。滤波单元7由电感L2、电感L3、电感L4、电容C3、电容C4和电容C5组成。第三开关K3包括开关Ka和开关Kb，其中，开关Ka的闭合主要实现三相电的对充，而开关Kb的闭合主要实现单相电的输入，当然，具体选用哪种充电方式，可由设计人员根据充电时间的具体要求来具体选择。以上所述的开关管Q1-Q8均由IGBT管或MOS管和反并联的二极管组成。控制单元4可以选用各种具有处理、控制功能的器件，如可采用图3所示的DSP芯片。所述第一开关K1、第二开关K2、开关Ka、开关Kb和第四开关K4均为电控开关，其通断控制均受控于DSP4，在此需说明的是，为了简明起见，图3中省略画出第一开关K1、第二开关K2、开关Ka、开关Kb和第四开关K4分别与DSP4的连接关系。

图3所示的实施例的工作原理如下：

当外界车辆向车辆自身充电时，DSP 4用于接收对充充电接口5信号，当接收的对充充电接口信号为充电信号时，首先控制预充开关K、第二开关K2闭合，控制第一开关K1、第三开关K3和第四开关K4断开，检测并判断变换单元3的输入电压是否在预设电压范围内，当变换单元3的输入电压在预设电压范围内时，判断车辆对充充电系统正常， 接着控制开关Ka或开关Kb（如上所述，具体选用哪种开关闭合，可根据需要而定）闭合，外界车辆输出的电能通过对充充电接口5输入后，DSP4通过控制输出给开关管Q3-Q8的PWM波来实现变换单元3的整流作用，即电流经变换单元3实现交流到直流的变换，DSP4还通过控制输出给第一开关K1管和第二开关K2管的PWM波来实现电压转换单元2的降压作用，即使得电压经电压转换单元2实现降压，最后对电池组1进行充电。而当变换单元3的输入电压不在预设电压范围内时，则判断车辆对充充电系统异常，此时需要维修人员对整个系统进行维修。

在此需说明的是，当DSP控制第二开关K2、第三开关K3断开，第一开关K1、第四开关K4闭合，则可实现电池组1驱动电机6运行，即车辆行驶状态，这是本领域的已有技术且与本实用新型目的不相关，因此在本实用新型中不做具体介绍。

可以理解的是，本实用新型的电压转换单元2、变换单元3以及滤波单元7不局限于图3所示的一种实施方式，具体实施中，所述电压转换单元2可以为任一具有升压和降压功能的单元，所述变换单元3可以为任一具有整流和逆变功能的单元，同理，所述滤波单元7为任一具有滤波作用的单元，在此不做详细介绍。  

本实用新型还提供了车辆对充充电系统，该车辆对充充电系统包括上述任一实施例的车辆供电系统、充电连接器以及上述任一实施例的车辆充电系统，所述车辆供电系统的对充充电接口与车辆充电系统的对充充电接口通过所述充电连接器连接。在此需说明的是，该充电连接器可采用两端具有充电插头的充电枪。

在具体实施中，本实用新型还提供了一种车辆，包括上述车辆供电系统。

在具体实施中，本实用新型还提供了一种车辆，包括上述车辆充电系统。

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

Claims (23)

1.一种车辆供电系统， 其特征在于，包括电池组、变换单元、控制单元和对充充电接口，所述电池组通过变换单元与对充充电接口相连，所述变换单元还与控制单元相连，所述控制单元用于接收到供电信号时，控制变换单元实现电池组电流由直流到交流的变换，并通过对充充电接口对外界车辆进行对充充电。

2.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述车辆供电系统还包括第三开关和第四开关，所述变换单元通过第三开关与对充充电接口相连，所述变换单元 还通过第四开关与车辆的电机相连。

3.根据权利要求2所述的车辆供电系统，其特征在于，所述车辆供电系统还包括第一开关、第二开关和电压转换单元，所述电池组通过第一开关与变换单元相连，所述电池组还依次通过第二开关、电压转换单元与变换单元相连，所述电压转换单元还与控制单元相连，所述控制单元用于接收到车辆供电信号时，控制第一开关、第四开关断开，第二开关、第三开关闭合，使得电池组输出的电池电压经电压转换单元实现升压，电池组电流通过变换单元实现直流到交流的变换，并通过对充充电接口对外界车辆进行对充充电。

4.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述车辆供电系统还包括第一开关、第二开关和电压转换单元，所述电池组通过第一开关与变换单元相连，所述电池组还依次通过第二开关、电压转换单元与变换单元相连，所述电压转换单元还与控制单元相连。

5.根据权利要求3或4所述的车辆供电系统，其特征在于，所述电压转换单元包括第一电容、第二电容、第一电感、第一开关管和第二开关管，所述第一电感的第一端分别与第二开关、第一电容的第一端相连，第一电感的第二端分别与第一开关管的第二端、第二开关管的第一端相连，所述第一开关管的第一端与第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端、第二开关管的第二端均与第一电容的第二端相连。

6.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述车辆供电系统还包括连接于变换单元和对充充电接口之间的熔断器。

7.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于， 所述车辆供电系统还包括连接于变换单元和对充充电接口之间的滤波单元。

8.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述控制单元具体用于在所述对充充电接口与外界车辆相连时，接收对充充电接口信号，且所述对充充电接口信号为供电信号。

9.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述车辆供电系统还包括供电信号输入单元，用于在对充充电接口与外界车辆相连时，接收用户输入的供电信号指令，并向所述控制单元发送供电信号。

10.一种车辆充电系统， 其特征在于，包括电池组、变换单元、控制单元和对充充电接口，所述电池组通过变换单元与对充充电接口相连，所述变换单元还与控制单元相连，所述控制单元用于接收到充电信号时，控制变换单元实现外界车辆输出的电流由交流到直流的变换，并对电池组进行充电。

11.根据权利要求10所述的车辆充电系统，其特征在于，所述车辆充电系统还包括第三开关和第四开关，所述变换单元通过第三开关与对充充电接口相连，所述变换单元 还通过第四开关与车辆的电机相连。

12.根据权利要求11所述的车辆充电系统，其特征在于，所述车辆充电系统还包括预充电阻和预充开关，所述预充电阻和预充开关串联后并接在第三开关的两端。

13.根据权利要求11或12所述的车辆充电系统，其特征在于，所述车辆充电系统还包括第一开关、第二开关和电压转换单元，所述电池组通过第一开关与变换单元相连，所述电池组还依次通过第二开关、电压转换单元与变换单元相连，所述电压转换单元还与控制单元相连，所述控制单元用于接收到车辆充电信号时，控制第一开关、第四开关断开，第二开关、第三开关闭合，使得外界车辆输出的电能通过对充充电接口输入后，电流经变换单元实现交流到直流的变换，电压经电压转换单元实现降压，并对电池组进行充电。

14.根据权利要求13所述的车辆充电系统，其特征在于，所述电压转换单元包括第一电容、第二电容、第一电感、第一开关管和第二开关管，所述第一电感的第一端分别与第二开关、第一电容的第一端相连，第一电感的第二端分别与第一开关管的第二端、第二开关管的第一端相连，所述第一开关管的第一端与第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端、第二开关管的第二端均与第一电容的第二端相连。

15.根据权利要求10所述的车辆充电系统，其特征在于，所述车辆充电系统还包括第一开关、第二开关和电压转换单元，所述电池组通过第一开关与变换单元相连，所述电池组还依次通过第二开关、电压转换单元与变换单元相连，所述电压转换单元还与控制单元相连。

16.根据权利要求15所述的车辆充电系统，其特征在于，所述电压转换单元包括第一电容、第二电容、第一电感、第一开关管和第二开关管，所述第一电感的第一端分别与第二开关、第一电容的第一端相连，第一电感的第二端分别与第一开关管的第二端、第二开关管的第一端相连，所述第一开关管的第一端与第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端、第二开关管的第二端均与第一电容的第二端相连。

17.根据权利要求10所述的车辆充电系统，其特征在于，所述车辆充电系统还包括连接于变换单元和对充充电接口之间的熔断器。

18.根据权利要求10所述的车辆充电系统，其特征在于， 所述车辆充电系统还包括连接于变换单元和对充充电接口之间的滤波单元。

19.根据权利要求10所述的车辆充电系统，其特征在于，所述控制单元具体用于在所述对充充电接口与外界车辆相连时，接收对充充电接口信号，且所述对充充电接口信号为充电信号。

20.根据权利要求10所述的车辆充电系统，其特征在于，所述车辆充电系统还包括充电信号输入单元，用于在对充充电接口与外界车辆相连时，接收用户输入的充电信号指令，并向控制单元发送充电信号。

21.一种车辆对充充电系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的车辆供电系统、充电连接器以及权利要求10至20任一项所述的车辆充电系统，所述车辆供电系统的对充充电接口与车辆充电系统的对充充电接口通过所述充电连接器连接。

22.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的车辆供电系统。

23.一种车辆，其特征在于，包括权利要求10至20任一项所述的车辆充电系统。

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