CN204835609U - 电动汽车及电动汽车的车载充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车及电动汽车的车载充电器。该电动汽车的车载充电器，包括：双向H桥、AC/DC变换器和控制芯片，其中，当车载充电器断开对高压动力电池充电时，控制芯片控制双向H桥将直流母线电压转换为交流电，并控制AC/DC变换器将交流电转换为第一直流电以给车载低压蓄电池充电。该车载充电器无需使用主动泄放模块即可对直流母线电压进行泄放，使得车载充电器更加独立，从而降低了整车设计的复杂度，并且节约了能源。该电动汽车，其包括上述电动汽车的车载充电器。

Description

电动汽车及电动汽车的车载充电器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车以及一种电动汽车的车载充电器。

背景技术

随着电动汽车商业化的发展，电动汽车车载充电系统已经成为电动汽车上重要的零部件之一。

目前，大多数电动汽车车载充电系统的充电、放电集成在一个回路中，当充电完成时启动主动泄放模块以对直流母线电压进行泄放，而如果未启动主动泄放模块，则将导致直流母线电压无法降至安全电压范围，并且主动泄放模块通常为电阻负载，以通过散热方式将直流母线的电能消耗掉，从而达到降低直流母线电压的目的。但是上述方法不仅使得整车设计复杂，而且可靠性低，并且浪费能源。

因此，需要对电动汽车车载充电系统进行改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电动汽车的车载充电器，无需使用主动泄放模块即可对直流母线电压进行泄放，使得车载充电器更加独立，从而降低了整车设计的复杂度，并且节约了能源。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电动汽车。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提出的电动汽车的车载充电器，包括：双向H桥，所述双向H桥具有第一端、第二端、第三端和第四端，所述双向H桥的第一端和第二端用以连接外部交流电源，所述双向H桥的第三端和第四端分别与直流母线的正极端和负极端对应相连；AC/DC变换器，所述AC/DC变换器的第一输入端和第二输入端用以连接所述外部交流电源，且分别与所述双向H桥的第一端和第二端对应相连，所述AC/DC变换器的第一输出端和第二输出端分别与所述电动汽车的车载低压蓄电池的正极端和负极端对应相连；控制芯片，所述控制芯片分别与所述双向H桥的控制端和所述AC/DC变换器的控制端相连，其中，当所述车载充电器断开对高压动力电池充电时，所述控制芯片控制所述双向H桥将直流母线电压转换为交流电，并控制所述AC/DC变换器将所述交流电转换为第一直流电以给所述车载低压蓄电池充电。

根据本实用新型的电动汽车的车载充电器，当车载充电器断开对高压动力电池充电时，控制芯片控制双向H桥将直流母线电压转换为交流电，并控制AC/DC变换器将交流电转换为第一直流电以给车载低压蓄电池充电。由此，该车载充电器无需使用主动泄放模块即可对直流母线电压进行泄放，使得车载充电器更加独立，从而降低了整车设计的复杂度，并且节约了能源。

另外，根据本实用新型上述实施例的电动汽车的车载充电器还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述直流母线的正极端和负极端分别与所述高压动力电池的正极和负极对应相连，其中，当所述车载充电器开始对所述高压动力电池充电时，所述控制芯片检测到所述外部交流电源时先控制所述AC/DC变换器启动以给所述车载低压蓄电池充电，并给所述电动汽车的低压系统供电，再控制所述双向H桥启动以给所述高压动力电池充电。

具体地，所述双向H桥包括第一至第四开关管，所述第一至第四开关管的控制端分别与所述控制芯片相连，第一开关管与第二开关管之间具有第一节点，第三开关管与第四开关管之间具有第二节点，所述第一开关管与所述第三开关管之间具有第三节点，所述第二开关管与所述第四开关管之间具有第四节点，所述第一节点作为所述双向H桥的第一端，所述第二节点作为所述双向H桥的第二端，所述第三节点作为所述双向H桥的第三端，所述第四节点作为所述双向H桥的第四端。

具体地，所述AC/DC变换器包括：整流桥；与所述整流桥相连的第五开关管和第六开关管，所述第五开关管和第六开关管之间具有第五节点，所述第五开关管和第六开关管的控制端与所述控制芯片相连；线性变压器，所述线性变压器的初级绕组的一端与所述第五节点相连，所述线性变压器的初级绕组的另一端与所述第六开关管相连；第七开关管和第八开关管，所述第七开关管的一端与所述线性变压器的第一次级绕组的一端相连，所述线性变压器的第一次级绕组的另一端与所述线性变压器的第二次级绕组的一端相连且具有第六节点，所述线性变压器的第二次级绕组的另一端与所述第八开关管的一端相连，所述第八开关管的另一端与所述第七开关管的另一端相连且具有第七节点，所述第六节点和所述第七节点分别作为所述AC/DC变换器的第一输出端和第二输出端。

为了实现上述目的，本实用新型第二方面提出的电动汽车包括本实用新型第一方面提出的电动汽车的车载充电器。

本实用新型的电动汽车，当车载充电器开始对高压动力电池充电时，控制芯片检测到外部交流电源时先控制AC/DC变换器启动以给车载低压蓄电池充电，并给电动汽车的低压系统供电，再控制双向H桥启动以给高压动力电池充电。当车载充电器断开对高压动力电池充电时，控制芯片控制双向H桥将直流母线电压转换为交流电，并控制AC/DC变换器将交流电转换为第一直流电以给车载低压蓄电池充电。由此，该电动汽车无需使用主动泄放模块即可对直流母线电压进行泄放，降低了整车设计的复杂度，并且节约了能源。

本实用新型附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电动汽车的车载充电器的方框示意图。

图2是根据本实用新型一个实施例的电动汽车的车载充电器的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例提出的电动汽车及电动汽车的车载充电器。

图1是根据本实用新型实施例的电动汽车的车载充电器的方框示意图。如图1所示，该电动汽车的车载充电器包括：双向H桥10、AC/DC变换器20和控制芯片30。

其中，双向H桥10具有第一端、第二端、第三端和第四端，双向H桥10的第一端和第二端用以连接外部交流电源60，双向H桥10的第三端和第四端分别与直流母线的正极端和负极端对应相连。AC/DC变换器20的第一输入端和第二输入端用以连接外部交流电源60，且分别与双向H桥10的第一端和第二端对应相连，AC/DC变换器20的第一输出端和第二输出端分别与电动汽车的车载低压蓄电池50的正极端和负极端对应相连。控制芯片分30别与双向H桥10的控制端和AC/DC变换器20的控制端相连，当车载充电器断开对高压动力电池40充电时，控制芯片30控制双向H桥10将直流母线电压转换为交流电，并控制AC/DC变换器20将交流电转换为第一直流电以给车载低压蓄电池充电50。

根据本实用新型的一个实施例，直流母线的正极端和负极端分别与高压动力电池40的正极和负极对应相连，其中，当车载充电器开始对高压动力电池40充电时，控制芯片30检测到外部交流电源60时先控制AC/DC变换器20启动以给车载低压蓄电池50充电，并给电动汽车的低压系统供电，再控制双向H桥10启动以给高压动力电池40充电。

具体地，如图1所示，当电动汽车充电时，控制芯片30检测到外部交流电源60提供的交流电，此时控制芯片30先控制AC/DC变换器20启动以给车载低压蓄电池50充电，并给电动汽车的低压系统供电，然后控制芯片30控制双向H桥10启动以给高压动力电池40充电。通常，在电动汽车充电完成时，需启动主动泄放模块以使直流母线电压得到泄放，从而将直流母线电压降至安全范围内，但在本实用新型的实施例中，在电动汽车充电完成时，通过控制芯片30控制双向H桥10将直流母线电压逆变为交流电，并由AC/DC变换器20将交流电转换为第一直流电以给车载低压蓄电池50充电，从而节约了能源，并且，由于未设置有主动泄放模块，使得整车设计更加简单。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，双向H桥10包括第一至第四开关管(第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4)，第一至第四开关管的控制端分别与控制芯片30相连，第一开关管Q1与第二开关管Q2之间具有第一节点J1，第三开关管Q3与第四开关管Q4之间具有第二节点J2，第一开关管Q1与第三开关管Q3之间具有第三节点J3，第二开关管Q2与第四开关管Q4之间具有第四节点J4，第一节点J1作为双向H桥10的第一端，第二节点J2作为双向H桥10的第二端，第三节点J3作为双向H桥10的第三端，第四节点J4作为双向H桥10的第四端。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，AC/DC变换器20包括：整流桥21、与整流桥21相连的第五开关管Q5和第六开关管Q6、线性变压器T、第七开关管Q7和第八开关管Q8，其中，第五开关管Q5和第六开关管Q6之间具有第五节点J5，第五开关管Q5和第六开关管Q6的控制端与控制芯片30相连。线性变压器T的初级绕组的一端与第五节点J5相连，线性变压器T的初级绕组的另一端与第六开关管Q6相连。第七开关管Q7的一端与线性变压器T的第一次级绕组的一端相连，线性变压器T的第一次级绕组的另一端与线性变压器T的第二次级绕组的一端相连且具有第六节点J6，线性变压器T的第二次级绕组的另一端与第八开关管Q8的一端相连，第八开关管Q8的另一端与第七开关管Q7的另一端相连且具有第七节点J7，第六节点J6和第七节点J7分别作为AC/DC变换器的第一输出端和第二输出端。

具体地，如图2所示，当电动汽车连接外部交流电源60进行充电时，控制芯片30检测到有交流电输入，则控制芯片30首先通过控制第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8的导通与关断以给车载低压蓄电时50充电，并给电动汽车的低压系统供电，然后控制芯片30通过控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的导通与关断以使双向H桥10工作于整流状态，从而给高压动力电池40充电。在充电过程中，控制芯片30可以通过整车总线实时获取整车信息，当整车充电正常结束断开或异常断开时，控制芯片30通过控制双向H桥10工作于逆变状态，并通过控制第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8的导通与关断以给车载低压蓄电池50充电，从而使得直流母线电压降低至安全范围内。

根据本实用新型的电动汽车的车载充电器，当车载充电器断开对高压动力电池充电时，控制芯片控制双向H桥将直流母线电压转换为交流电，并控制AC/DC变换器将交流电转换为第一直流电以给车载低压蓄电池充电。由此，该车载充电器无需使用主动泄放模块即可对直流母线电压进行泄放，使得车载充电器更加独立，从而降低了整车设计的复杂度，并且节约了能源。

此外，本实用新型的实施例还提出了一种电动汽车，其包括上述的电动汽车的车载充电器。

本实用新型的电动汽车，当车载充电器开始对高压动力电池充电时，控制芯片检测到外部交流电源时先控制AC/DC变换器启动以给车载低压蓄电池充电，并给电动汽车的低压系统供电，再控制双向H桥启动以给高压动力电池充电。当车载充电器断开对高压动力电池充电时，控制芯片控制双向H桥将直流母线电压转换为交流电，并控制AC/DC变换器将交流电转换为第一直流电以给车载低压蓄电池充电。由此，该电动汽车无需使用主动泄放模块即可对直流母线电压进行泄放，降低了整车设计的复杂度，并且节约了能源。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种电动汽车的车载充电器，其特征在于，包括：

双向H桥，所述双向H桥具有第一端、第二端、第三端和第四端，所述双向H桥的第一端和第二端用以连接外部交流电源，所述双向H桥的第三端和第四端分别与直流母线的正极端和负极端对应相连；

AC/DC变换器，所述AC/DC变换器的第一输入端和第二输入端用以连接所述外部交流电源，且分别与所述双向H桥的第一端和第二端对应相连，所述AC/DC变换器的第一输出端和第二输出端分别与所述电动汽车的车载低压蓄电池的正极端和负极端对应相连；

控制芯片，所述控制芯片分别与所述双向H桥的控制端和所述AC/DC变换器的控制端相连，其中，当所述车载充电器断开对高压动力电池充电时，所述控制芯片控制所述双向H桥将直流母线电压转换为交流电，并控制所述AC/DC变换器将所述交流电转换为第一直流电以给所述车载低压蓄电池充电。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的车载充电器，其特征在于，所述直流母线的正极端和负极端分别与所述高压动力电池的正极和负极对应相连，其中，当所述车载充电器开始对所述高压动力电池充电时，所述控制芯片检测到所述外部交流电源时先控制所述AC/DC变换器启动以给所述车载低压蓄电池充电，并给所述电动汽车的低压系统供电，再控制所述双向H桥启动以给所述高压动力电池充电。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车的车载充电器，其特征在于，所述双向H桥包括第一至第四开关管，所述第一至第四开关管的控制端分别与所述控制芯片相连，第一开关管与第二开关管之间具有第一节点，第三开关管与第四开关管之间具有第二节点，所述第一开关管与所述第三开关管之间具有第三节点，所述第二开关管与所述第四开关管之间具有第四节点，所述第一节点作为所述双向H桥的第一端，所述第二节点作为所述双向H桥的第二端，所述第三节点作为所述双向H桥的第三端，所述第四节点作为所述双向H桥的第四端。

4.根据权利要求1或2所述的电动汽车的车载充电器，其特征在于，所述AC/DC变换器包括：

整流桥；

与所述整流桥相连的第五开关管和第六开关管，所述第五开关管和第六开关管之间具有第五节点，所述第五开关管和第六开关管的控制端与所述控制芯片相连；

线性变压器，所述线性变压器的初级绕组的一端与所述第五节点相连，所述线性变压器的初级绕组的另一端与所述第六开关管相连；

第七开关管和第八开关管，所述第七开关管的一端与所述线性变压器的第一次级绕组的一端相连，所述线性变压器的第一次级绕组的另一端与所述线性变压器的第二次级绕组的一端相连且具有第六节点，所述线性变压器的第二次级绕组的另一端与所述第八开关管的一端相连，所述第八开关管的另一端与所述第七开关管的另一端相连且具有第七节点，所述第六节点和所述第七节点分别作为所述AC/DC变换器的第一输出端和第二输出端。

5.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的电动汽车的车载充电器。