CN207410094U - 车载充电机预充电电路、车载充电机和车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载充电机预充电电路、车载充电机和车辆，车载充电机预充电电路包括预充电电阻模块、无机械触点的开关模块和控制模块，其中，预充电电阻模块的一端与车载充电机的第一交流输入接口相连，预充电电阻模块的另一端与车载充电机的充电电路的第一输入端相连；开关模块与预充电电阻模块并联相连；控制模块与开关模块的控制端相连，控制模块在检测到第一交流输入接口的输入信号时控制开关模块关断，以及，在检测到预充电结束信号时控制开关模块导通。采用无机械触点的开关模块来实现预充电控制，可靠性高，寿命长。
Description
技术领域
本实用新型属于车辆技术领域，尤其涉及一种车载充电机预充电电路，以及具有该车载预充电电路的车载充电机和车辆。
背景技术
车载充电机的预充电电路，在车载充电机中起着举足轻重的作用，在充电机接入220V 交流电之后，220V交流电先通过预充电电阻为充电机的直流母线充电电容充电，此时充电电流比较小，对充电电容和整流二极管起到保护作用。如果车载充电机不设置预充电电路，充电电流比较大，会损坏直流母线充电电容和整流二极管。
目前，车载充电机的预充电电路通常采用预充电电阻和继电器并联的形式，但是，由于继电器触点在闭合和断开时存在严重的放电拉弧现象，多次放电拉弧会损坏继电器的触点，从而使得继电器损坏。
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，本实用新型需要提出一种车载充电机预充电电路，该车载充电机预充电电路不采用继电器形式，可靠性高，寿命长。
本实用新型实施例还提出具有该车载充电机预充电电路的车载充电机和车辆。
为了解决上述问题，本实用新型第一方面提出的车载充电机预充电电路，包括：预充电电阻模块，所述预充电电阻模块的一端与车载充电机的第一交流输入接口相连，所述预充电电阻模块的另一端与所述车载充电机的充电电路的第一输入端相连；无机械触点的开关模块，所述开关模块与所述预充电电阻模块并联相连；控制模块，所述控制模块与所述开关模块的控制端相连，所述控制模块在检测到所述第一交流输入接口的输入信号时控制所述开关模块关断，以及，在检测到预充电结束信号时控制所述开关模块导通。
根据本实用新型实施例的车载充电机预充电电路，通过采用无机械触点的半导体开关器件来实现预充电控制，可以保护充电电路的输入级电路不受损坏，相较于采用继电器形式，可靠性更高，寿命长。
在本实用新型的一些实施例中，所述开关模块包括第一MOS管和第二MOS管，其中，所述第一MOS管的漏极与所述预充电电阻模块的一端相连，所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的源极相连，所述第一MOS管的栅极与所述控制模块相连，所述第二MOS管的漏极与所述预充电电阻模块的另一端相连，所述第二MOS管的栅极与所述控制模块相连。
在本实用新型的一些实施例中，所述开关模块包括双向可控硅，所述双向可控硅的控制极与所述控制模块相连，所述双向可控硅的第一阳极与所述预充电电阻模块的一端相连，所述双向可控硅的第二阳极与所述预充电电阻模块的另一端相连。
基于上述方面实施例的车载充电机预充电电路，本实用新型第二方面实施例的车载充电机，包括：充电电路；所述的车载充电机预充电电路。
根据本实用新型实施例的车载充电机，其预充电电路采用无机械触点的半导体开关器件来实现预充电控制，可以保护充电电路的输入级电路不受损坏，相较于采用继电器形式，可靠性更高，寿命长。
在本实用新型的一些实施例中，所述充电电路包括滤波模块和整流模块，所述滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元的一端与所述车载充电机预充电电路相连，所述第一滤波单元的另一端与所述整流模块的第一输入端相连，所述第二滤波单元的一端与所述车载充电机的第二交流输入接口相连，所述第二滤波单元的另一端与所述整流模块的第二输入端相连。
在本实用新型的一些实施例中，所述整流模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的阳极与所述第三二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极与所述第三二极管的阴极之间具有所述整流模块的第一输入端，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极之间具有所述整流模块的第二输入端，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接在一起并输出至直流母线，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阳极连接在一起并与地端相连。
在本实用新型的一些实施例中，所述充电电路还包括充电电容，所述充电电容的一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，所述充电电容的另一端与所述地端相连，其中，在所述充电电容的电量达到预设电量时预充电结束。
基于上述方面的车载充电机，本实用新型第三方面实施例的车辆，包括所述的车载充电机。
根据本实用新型实施例的车辆，采用上述方面实施例的车载充电机，预充电控制更加可靠，充电性能提高。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的车载充电机预充电电路的功能框图；
图2是根据本实用新型的一个实施例的车载充电机预充电电路的电路示意图；
图3是根据本实用新型实施例的车载充电机的框图；
图4是根据本实用新型的一个实施例的车载充电机的部分电路示意图；
图5是根据本实用新型实施例的车辆的框图。
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。
下面参照附图描述根据本实用新型实施例的车载充电机预充电电路。
图1是根据本实用新型实施例的车载充电机预充电电路的功能框图，如图1所示，本实用新型实施例的车载充电机预充电电路100包括预充电电阻模块10、无机械触点的开关模块20和控制模块30。
在本实用新型的一些实施例中，预充电电阻模块10的一端与车载充电机的第一交流输入接口相连，预充电电阻模块10的另一端与车载充电机的充电电路的第一输入端相连；开关模块20与预充电电阻模块10并联相连；控制模块30与开关模块20的控制端相连，控制模块30在检测到第一交流输入接口的输入信号时控制开关模块20关断，输入的交流电通过预充电电阻模块10进入充电电路，提供较小的充电电流，避免对车载充电机的充电电路中的充电输入电路的损坏，例如，避免对母线充电电容以及整流二极管的损坏，起到保护充电电路的输入级电路的作用；以及，控制模块30在检测到预充电结束信号时控制开关模块20导通，例如，在充电电容充满电后控制开关模块20导通，则将预充电电阻短路掉，输入的交流电通过开关模块20直接进入至车载充电机的充电电路以提供正常的充电电流，车载充电机进行正常的充电工作。
本实用新型实施例的车载充电机预充电电路100，采用无机械触点的开关模块20来实现预充电的通断控制，相较于相关技术中的继电器形式，不存在放电拉弧现象，可靠性高，寿命长。
在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，开关模块20包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，其中，第一MOS管Q1的漏极D1与预充电电阻模块10的一端相连，第一MOS管 Q1的源极S1与第二MOS管Q2的源极S2相连，第一MOS管Q1的栅极G1与控制模块30相连，第二MOS管Q2的漏极D2与预充电电阻模块10的另一端相连，第二MOS管Q2的栅极G2与控制模块30相连，即采用反向相连的两个MOS管来实现预充电路的控制。具体地，在车载充电机接入220V交流电时，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2处于关断状态，220V 交流电通过预充电电阻模块10例如电阻R1输入至充电电路，提供较小电容以进行预充电，以保护充电电路的输入级电路不被瞬间接入的交流电损坏。在预充电结束后，第一MOS管 Q1和第二MOS管Q2同时导通，将充电电阻R1短路掉，220V交流电直接接入车载充电机的充电电路，进行正常充电。MOS管为无机械触点的半导体开关器件，不存在放电拉弧现象，相较于继电器形式，可靠性高，寿命长。
在一些实施例中，本实用新型的开关模块20可以包括双向可控硅，例如高压大电流的双向可控硅，双向可控硅的控制极与控制模块30相连，双向可控硅的第一阳极与预充电电阻模块10的一端相连，双向可控硅的第二阳极与预充电电阻模块10的另一端相连。在车载充电机接入220V交流电时。双向可控硅处于截断状态，220V交流电通过预充电电阻R1进入车载充电机的充电电路以进行预充电，在预充电结束后，双向可控硅导通，即将预充电电阻短路掉，实现正常充电。相较于继电器形式，采用双向可控硅实现预充电控制，可靠性高，寿命长。
基于上述方面实施例的车载充电机预充电电路，下面参照附图描述根据本实用新型另一方面实施例的车载充电机。
图3是根据本实用新型实施例的车载充电机的框图，如图3所示，本实用新型实施例的车载充电机1000包括充电电路200和上述方面实施例的车载充电机预充电电路100，其中车载充电机预充电电路100的工作过程参见上述方面实施例的说明，在此不再赘述。采用上述方面实施例的车载充电机预充电电路100，可以保护充电电路200的输入级电路不受损坏，相较于采用继电器形式的预充电电路，可靠性高，寿命长。
在本实用新型的一些实施例中，参照图4所示，充电电路200包括滤波模块210和整流模块220，滤波模块210包括第一滤波单元L1和第二滤波单元L2，第一滤波单元L1的一端与车载充电机预充电电路100相连，第一滤波单元L1的另一端与整流模块220的第一输入端P1相连，第二滤波单元L2的一端与车载充电机的第二交流输入接口例如AC-N端相连，第二滤波单元L2的另一端与整流模块220的第二输入端P2相连。
如图4所示，整流模块220包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极相连，第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极之间具有整流模块220的第一输入端P1，第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阴极相连，第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阴极之间具有整流模块220的第二输入端P2，第一二极管D2的阴极与第二二极管D2的阴极连接在一起并输出至直流母线，第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阳极连接在一起并与地端相连。
在车载充电机1000接入交流电之后，可以通过滤波模块210对交流电进行滤波处理，并通过第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4构成的整流桥进行整流以输出直流电。
在一些实施例中，参照图4所示，充电电路200还包括充电电容C1，充电电容C1的一端分别与第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极相连，充电电容C1的另一端与地端相连，其中，在充电电容C1的电量达到预设电量时预充电结束，车载充充电机预充电电路100的预充电完成，则其控制模块控制开关模块导通以短路掉预充电电阻模块，车载充电机1000进行正常充电工作。
参照图4对本实用新型实施例的车载充电机1000的充电过程进行说明，在车载充电机 1000的交流输入接口连接220V交流电源供电端时，220V交流电通过预充电电阻R1，以及通过滤波单元、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4将交流转换为直流输出，以为直流母线的充电电容C1进行小电流充电；当检测到直流母线的充电电容C1充满电后，开关模块例如第一MOS管和第二MOS管同时导通，车载充电机100开始正常充电工作。
概括来说，本实用新型实施例的车载充电机100，通过采用无机械触点的半导体开关器件来实现预充电控制，相较于采用继电器形式，可靠性更高，寿命长。
基于上述方面实施例的车载充电机，图5是根据本实用新型实施例的车辆的框图，如图5所示，本实用新型实施例的车辆10000包括上述方面实施例的车载充电机1000，车载充电机1000的具体工作过程参照上述实施例描述。
本实用新型实施例的车辆10000，采用上述方面实施例的车载充电机1000，预充电控制更加可靠，充电性能提高。
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 (8)
1.一种车载充电机预充电电路，其特征在于，包括：
预充电电阻模块，所述预充电电阻模块的一端与车载充电机的第一交流输入接口相连，所述预充电电阻模块的另一端与所述车载充电机的充电电路的第一输入端相连；
无机械触点的开关模块，所述开关模块与所述预充电电阻模块并联相连；
控制模块，所述控制模块与所述开关模块的控制端相连，所述控制模块在检测到所述第一交流输入接口的输入信号时控制所述开关模块关断，以及，在检测到预充电结束信号时控制所述开关模块导通。
2.如权利要求1所述的车载充电机预充电电路，其特征在于，所述开关模块包括第一MOS管和第二MOS管，其中，所述第一MOS管的漏极与所述预充电电阻模块的一端相连，所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的源极相连，所述第一MOS管的栅极与所述控制模块相连，所述第二MOS管的漏极与所述预充电电阻模块的另一端相连，所述第二MOS管的栅极与所述控制模块相连。
3.如权利要求1所述的车载充电机预充电电路，其特征在于，所述开关模块包括双向可控硅，所述双向可控硅的控制极与所述控制模块相连，所述双向可控硅的第一阳极与所述预充电电阻模块的一端相连，所述双向可控硅的第二阳极与所述预充电电阻模块的另一端相连。
4.一种车载充电机，其特征在于，包括：
充电电路；
如权利要求1-3任一项所述的车载充电机预充电电路。
5.如权利要求4所述的车载充电机，其特征在于，所述充电电路包括滤波模块和整流模块，所述滤波模块包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元的一端与所述车载充电机预充电电路相连，所述第一滤波单元的另一端与所述整流模块的第一输入端相连，所述第二滤波单元的一端与所述车载充电机的第二交流输入接口相连，所述第二滤波单元的另一端与所述整流模块的第二输入端相连。
6.如权利要求5所述的车载充电机，其特征在于，所述整流模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的阳极与所述第三二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极与所述第三二极管的阴极之间具有所述整流模块的第一输入端，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极之间具有所述整流模块的第二输入端，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接在一起并输出至直流母线，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阳极连接在一起并与地端相连。
7.如权利要求6所述的车载充电机，其特征在于，所述充电电路还包括充电电容，所述充电电容的一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，所述充电电容的另一端与所述地端相连，其中，在所述充电电容的电量达到预设电量时预充电结束。
8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求4-7任一项所述的车载充电机。
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| CN111566922A (zh) * | 2019-08-19 | 2020-08-21 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 整流驱动电路 |
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