CN203707843U - 复合型电动汽车电源管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合型电动汽车电源管理系统，包括车载拾取装置、市电接入器、车载电能变换装置、充电机、锂电池组、电控系统和电机，控制单元通过控制不同的控制开关进行开/断操作，控制不同的模块工作，从而根据实际需要选择充电模式。其显著效果是：本实用新型结构简单，设计合理，提供了多种充电模式，且与现有的充电方式相兼容，在方便的解决了充电汽车充电问题的同时，并未大量增加制造成本，具有很好的推广价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及到电动汽车充电技术领域，具体地说，是一种复合型电动汽车电源管理系统。
背景技术
随着全球石油资源的日益枯竭以及对排放要求的日益提高，相比常规汽车更加经济环保的电动汽车成了各大汽车厂商的设计重点。为满足电动汽车更长的可持续行驶需求，要求电动汽车能随时随地进行电源补充。目前电动汽车的充电问题，便是首先需要重点解决的。
然而，目前电动汽车采用的充电模式为有线或者无线充电模式，然而无线充电电动汽车在城郊或者乡下时，没有特定的充电设备，而大部分的电动汽车只携带有一种充电模式的充电装置，当遇到需要使用不同的充电模式时，由于模式的兼容问题，就不能方便的对电动汽车进行充电。
综上所述，这就迫切的需要一种复合型电动汽车电源管理系统，能够提供多种兼容的电源管理模式，方便的对电动汽车进行充电。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能够提供多种兼容的电源管理模式，方便的对电动汽车进行充电的复合型电动汽车电源管理系统。
为达到上述目的，本实用新型表述一种复合型电动汽车电源管理系统，其关键在于：包括车载电能变换装置、充电机、锂电池组、电控系统和电机，所述车载电能变换装置的电源接入端与第一控制开关的公共触点相连，该第一控制开关的第一触点连接有车载拾取装置，该第一控制开关的第二触点连接有市电接入器，在所述车载电能变换装置的输出端与所述充电机之间连接有第二控制开关，所述充电机的输出端与所述锂电池组连接，该锂电池组与所述电控系统之间连接有第三控制开关，所述电控系统与所述电机相连，所述车载电能变换装置的输出端还通过第四控制开关与所述电控系统的输入端连接，所述第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关与第四控制开关的控制端均连接在控制单元上。
通过上述控制单元控制不同的控制开关的开断，从而根据实际需要选择充电模式，解决了现有技术中充电车多种充电模式之间不兼容的问题，极大地方便了对充电汽车的使用。
所述车载电能变换装置包括整流滤波模块和DC-DC调压模块，所述整流滤波模块与所述车载拾取装置连接，该整流滤波模块为桥式整流电路，所述DC-DC调压模块的输出端与充电机连接，该DC-DC调压模块采用直流斩波电路。
通过整流滤波模块将高频交流电转化为充电所学的直流电，所述DC-DC调压模块通过负反馈控制来调节输出电压，使得本系统更具有兼容性。
所述控制单元包括FPGA控制芯片，该FPGA控制芯片的输入端连接有比较电路，该FPGA控制芯片的输出端连接有驱动电路，所述比较电路的输入端通过电压检测模块连接在所述DC-DC调压模块的输出端上，所述驱动电路用于控制所述DC-DC调压模块中的调压开关。
控制单元通过控制不同的控制开关进行开/断操作，从而根据实际需要选择充电模式，可以方便的选择最适宜的充电模式对电动汽车进行充电。
本实用新型的显著效果是：结构简单，设计合理，提供了多种充电模式，且与现有的充电方式相兼容，在方便的解决了充电汽车充电问题的同时，并未大量增加制造成本，具有很好的推广价值。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图；
图2是图1中车载电能变换装置3的电路原理框图；
图3是图1中整流滤波模块3a的电路原理图；
图4是图1中控制单元8的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
参见附图1，一种复合型电动汽车电源管理系统，包括车载电能变换装置3、充电机4、锂电池组5、电控系统6和电机7，所述车载电能变换装置3的电源接入端与第一控制开关S1的公共触点c相连，该第一控制开关S1的第一触点a连接有车载拾取装置1，该第一控制开关S1的第二触点b连接有市电接入器2，在所述车载电能变换装置3的输出端与所述充电机4之间连接有第二控制开关S2，所述充电机4的输出端与所述锂电池组5连接，该锂电池组5与所述电控系统6之间连接有第三控制开关S3，所述电控系统6与所述电机7相连，所述车载电能变换装置3的输出端还通过第四控制开关S4与所述电控系统6的输入端连接，所述第一控制开关S1、第二控制开关S2、第三控制开关S3与第四控制开关S4的控制端均连接在控制单元8上。
参见附图2-3，所述车载电能变换装置3包括整流滤波模块3a和DC-DC调压模块3b，所述整流滤波模块3a与所述车载拾取装置1连接，该整流滤波模块3a为桥式整流电路，所述DC-DC调压模块3b的输出端与充电机4连接，该DC-DC调压模块3b采用直流斩波电路。
整流滤波模块3a采用快速恢复二极管构成全桥不可控整流桥，用电解电容作为滤波器件，车载线圈拾取到181v～241v、41KHz的高频交流电，经过整流滤波环节后，被转换为241v～351v的直流电。DC-DC调压模块3b通过负反馈控制调节开关管的占空比来调节输出电压。
参见附图4，所述控制单元8包括FPGA控制芯片8A，该FPGA控制芯片8A的输入端连接有比较电路8c，该FPGA控制芯片的输出端连接有驱动电路8b，所述比较电路8c的输入端通过电压检测模块9连接在所述DC-DC调压模块3b的输出端上，所述驱动电路8b用于控制所述DC-DC调压模块3b中的调压开关。
工作原理：本系统提供有一下几种工作模式：驻车无线充电模式、行车充电模式、行车供电模式、电池供电模式和驻车市电充电模式。
控制单元8将第一控制开关S1切换至a端，同时闭合第二控制开关S2，断开开关S3、S4，则为驻车无线充电模式。此时电动车通过无线方式获取能量，车载电能变换装置3将电能送入充电机4，为锂电池组5充电，电动机7处于不工作状态。
控制单元8将第一控制开关S1切换至a端，同时闭合开关S2、S3，断开第四控制开关S4，则为行车充电模式。此时电动车一边行进一边通过无线方式获取能量，车载电能变换装置3将电能送入充电机4，为锂电池组5充电，同时锂电池组5为电动机7提供能量。
控制单元8将第一控制开关S1切换至a端，同时闭合第四控制开关S4，断开开关S2、S3，则为行车供电模式。此时电动车一边行进一边通过无线方式获取能量，车载电能变换装置3停止对车载锂电池组5充电，直接为电动机7提供能量。
控制单元将第一控制开关S1切换至a端，同时闭合第三控制开关S3，断开开关S2、S4，则为电池供电模式。此时电动车在行进过程中停止从外部获取能量，车载电能变换装置3停止工作，电动车以车载锂电池组5为电源。
控制器将开关S1切换至b端，同时闭合第二控制开关S2，断开开关S3、S4，则为驻车市电充电模式。此时电动车处于驻车状态，通过有线方式接入三相交流电，车载电能变换装置3将电能送入充电机4，为车载锂电池组5充电。
当工作模式确定之后，DC-DC调压模块3b的输出电压也就确定了，控制单元8将通过电压检测电路9对DC-DC调压模块3b输出电压采样，送入电压比较电路8c与参考值进行比较，FPGA控制芯片8b将根据比较的结果，不断产生相应的控制信号。控制信号经过驱动电路8a后产生相应的驱动方波，调节开关管占空比，使输出电压稳定在需要的电压值上，从而达到调节充电模式的目的。
Claims (3)
1.一种复合型电动汽车电源管理系统，其特征在于：包括车载电能变换装置（3）、充电机（4）、锂电池组（5）、电控系统（6）和电机（7），所述车载电能变换装置（3）的电源接入端与第一控制开关（S1）的公共触点（c）相连，该第一控制开关（S1）的第一触点(a)连接有车载拾取装置（1），该第一控制开关（S1）的第二触点(b)连接有市电接入器（2），在所述车载电能变换装置（3）的输出端与所述充电机（4）之间连接有第二控制开关（S2），所述充电机（4）的输出端与所述锂电池组（5）连接，该锂电池组（5）与所述电控系统（6）之间连接有第三控制开关（S3），所述电控系统（6）与所述电机（7）相连，所述车载电能变换装置（3）的输出端还通过第四控制开关（S4）与所述电控系统（6）的输入端连接，所述第一控制开关（S1）、第二控制开关（S2）、第三控制开关（S3）与第四控制开关（S4）的控制端均连接在控制单元（8）上。
2.根据权利要求1所述的复合型电动汽车电源管理系统，其特征在于：所述车载电能变换装置（3）包括整流滤波模块（3a）和DC-DC调压模块（3b），所述整流滤波模块（3a）与所述车载拾取装置（1）连接，该整流滤波模块（3a）为桥式整流电路，所述DC-DC调压模块（3b）的输出端与充电机（4）连接，该DC-DC调压模块（3b）采用直流斩波电路。
3.根据权利要求2所述的复合型电动汽车电源管理系统，其特征在于：所述控制单元（8）包括FPGA控制芯片（8A），该FPGA控制芯片（8A）的输入端连接有比较电路（8c），该FPGA控制芯片的输出端连接有驱动电路（8b），所述比较电路（8c）的输入端通过电压检测模块（9）连接在所述DC-DC调压模块（3b）的输出端上，所述驱动电路（8b）用于控制所述DC-DC调压模块（3b）中的调压开关。
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|---|---|---|---|---|
| CN109066942A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-21 | 蔚来汽车有限公司 | 能量管理方法和装置以及移动充电车 |
| CN109591654A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-09 | 江苏方天电力技术有限公司 | 三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统 |
| WO2023019856A1 (zh) * | 2021-08-18 | 2023-02-23 | 西安特来电领充新能源科技有限公司 | 在线供电充电系统及控制方法 |
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