CN210760301U - 一种智能车载充电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能车载充电机，涉及新能源汽车技术领域，该智能车载充电机连接交流电源，包括充电单元、保护单元、检测单元、电池、ECU以及语音提示单元，所述充电单元分别连接交流电源、保护单元和检测单元，所述ECU分别连接保护单元、检测单元以及语音提示单元。该智能车载充电机使充电机更加绿色节能更环保安全性更高，能够在电路工作时散热，对电路提供保护，在充满电后自动断电，在充电开始及结束时语音提示，更加绿色节能，避免一直充电引起的安全隐患。

Description

一种智能车载充电机

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种智能车载充电机。

背景技术

现在通用的充电方式为三阶段充电方式，根据三段充电方式理论，不仅可以使充电效率大大提升，减少充电时间，还可以达到电池不易损坏的目的。三段充电包括：预充阶段(恒流充电)、恒压充电、浮充阶段。

第一阶段为恒流充电，用大电流快速给电池充电，使电池的电压达到一定电压值(根据动力电池组电压设定)；第二阶段为恒压充电，用比恒流小点的电流继续对电池充电；第三阶段为浮充充电，以涓流给电池充电，确保电池能够充满。阶段性充电结合了恒压与恒流充电方式的优点，有利于减少电池的极化，避免了过充和大电流充电冲击。目前，充电大多采用阶段性充电。

随着能源问题的日益突出和环境形势的日渐严峻，电动汽车的发展迎来了新的契机。对于一辆电动汽车而言，蓄电池充电设备使其必不可少的装备之一。对于电动汽车而言，其充电装置有很多种类。但是大体上可以分为两大类，即：车载充电装置和非车载充电装置。

车载充电装置常规的充电方式就是在充电时只需要将车载充电头插到停车场或者家用的电源插座上，因此，充电过程一般由车主自己独立完成。这种充电方式是采用恒压、恒流的传统充电方式，这种情况下充电时间比较久。一般情况下，都是车主晚上回家的时候用充电线连接电源对电动汽车充电，早上出门把充电线拔下来断电。这种传统的充电方式对电动汽车进行充电的充电时长久。虽然充电器最后的充电阶段是浮充状态，但还是会存在浪费电能，不够绿色环保，与国家的绿色环保政策不相符，同时长时间充电还是会影响电池的使用寿命。这样的充电方式不但会损坏充电器、电池，而且多耗能、存在安全隐患(火灾、雷击等)。

实用新型内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本实用新型提出一种智能车载充电机，能够在电路工作时散热，对电路提供保护，在充满电后自动断电，在充电开始及结束时语音提示，更加绿色节能，更加智能，避免一直充电引起的安全隐患。

本实用新型提供了一种智能车载充电机，连接交流电源，包括充电单元、保护单元、检测单元、电池、ECU以及语音提示单元，所述充电单元分别连接交流电源、保护单元和检测单元，所述ECU分别连接保护单元、检测单元以及语音提示单元；

所述保护单元包括串联在交流电源的输入线上且相互并联连接的继电器K1控制电路和继电器K2控制电路；其中，继电器K1控制电路包括继电器K1和风扇M，与风扇M连接的场效应管MOS1，场效应管MOS1用于控制电路通断，电阻R2、R3分别与场效应管MOS1相连，场效应管MOS2分别连接电阻R2、场效应管MOS1和二极管D1，场效应管MOS2用于控制二极管D1通断，二极管D1与电阻R1串联，二极管D1与继电器K1的继电器线圈并联，场效应管MOS2通过栅极电阻R2连接场效应管MOS1，二极管D1与继电器线圈K1并联连接，与二极管D1连接的场效应管MOS2的导通截至由MOS1控制，MOS1的栅极与风扇M相连；继电器K2控制电路包括继电器K2、二极管D2、电容C1和电阻R4，所述二极管D2分别连接电容C1和电阻R4，所述电容C1和电阻R4并联，且其另一端分别继电器K2，继电器K2和二极管D2分别连接电池的正负极。

在本实用新型的某些实施方式中，所述检测单元包括电压检测电路与电流检测电路，所述电压检测电路与电流检测电路均与电池电性连接。

在本实用新型的某些实施方式中，所述电压检测电路包括两个分压电阻R12、R13，构成滤波环节的电阻R14和电容C3，与电阻R14连接的运算放大器U1，电阻R14分别连接分压电阻R12、R13以及电容C3和运算放大器U1的同相输入端，电容C3的另一端接地。

在本实用新型的某些实施方式中，所述电流检测电路包括电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，电容C2，以及四个运算放大器U2、U3、U4、U5，电阻R5分别连接运算放大器U2的反相输入端和输出端以及电阻R6、R10，电阻R7分别连接运算放大器U3的同相输入端和输出端以及电阻R6、R8，电阻R9分别连接运算放大器U5的反相输入端、电容C2以及接地，运算放大器U4的反相输入端和输出端连接电容C2，运算放大器U4的同相输入端分别连接运算放大器U5的输出端以及电阻R11，运算放大器U5的同相输入端分别连接电阻R10、R11。

与现有技术相比，本实用新型有以下优点：

本实用新型所述智能车载充电机只有当充电线同时连接电源和电池后电路才会通电，可以避免未在充电状态电路带电所带来的安全隐患；充电过程中风扇运转，对工作电路进行散热，减少因电路中各器件运行所散发的热量导致的温度上升带来的安全隐患，使得各器件不运行在温度较高的环境中，延长各器件的使用寿命；由电压检测电路和电流检测电路对充电过程全程检测，检测到电路参数异常则反馈给ECU处理，ECU可切断电路连接，当检测到电池充满电时，切断电路连接达到实时断电的效果；电路导通开始充电后，ECU对语音提示单元发送信号，语音提示单元发出语音提示充电开始，充电结束时，ECU对语音提示单元发送信号，语音提示单元发出语音提示充电结束，本实用新型操作简单，更加智能，使用方便，可以延长充电机的使用寿命，减少充电过程中存在的安全隐患，安全性更高，更重要的是响应国家的环保政策，更加绿色节能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述智能车载充电机的原理结构图；

图2为本实用新型所述保护单元的电路参考示意图；

图3为本实用新型所述电压检测电路的参考示意图；

图4为本实用新型所述电流检测电路的参考示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

参阅图1所示，所述智能车载充电机连接交流电源，所述智能车载充电机包括充电单元、保护单元、检测单元、电池、ECU(Electronic Control Unit电子控制单元，又称“行车电脑”)以及语音提示单元，所述充电单元分别连接交流电源、保护单元和检测单元，所述ECU分别连接保护单元、检测单元以及语音提示单元。

在本实用新型实施例中，所述电池的产品型号为额定电压12V的DJM12150，所述ECU的产品型号为bosch0281020460，所述语音提示单元的产品型号为YX60汽车播报器，所述充电单元是充电机的标准充电电路。

所述保护单元包括串联在交流电源的输入线上且相互并联连接的继电器K1控制电路和继电器K2控制电路；其中，继电器K1控制电路包括继电器K1和风扇M，与风扇M连接的场效应管MOS1，场效应管MOS1用于控制电路通断，电阻R2、R3分别与场效应管MOS1相连，场效应管MOS2分别连接电阻R2、场效应管MOS1和二极管D1，场效应管MOS2用于控制二极管D1通断，二极管D1与电阻R1串联，二极管D1与继电器K1的继电器线圈并联，场效应管MOS2通过栅极电阻R2连接场效应管MOS1，二极管D1与继电器线圈K1并联连接，与二极管D1连接的场效应管MOS2的导通截至由MOS1控制，MOS1的栅极与风扇M相连，由风扇M的启动停止作为信号来控制这一系列器件的截至导通。

继电器K2控制电路包括继电器K2、二极管D2、电容C1和电阻R4，所述二极管D2分别连接电容C1和电阻R4，所述电容C1和电阻R4并联，且其另一端分别继电器K2，继电器K2和二极管D2分别连接电池的正负极。

所述检测单元包括电压检测电路与电流检测电路，所述电压检测电路与电流检测电路均连接在直流输出端即电池端。

其中，参阅图3所示，所述电压检测电路包括两个分压电阻R12、R13，构成滤波环节的电阻R14和电容C3，与电阻R14连接的运算放大器U1，电阻R14分别连接分压电阻R12、R13以及电容C3和运算放大器U1的同相输入端，电容C3的另一端接地。

参阅图4所示，所述电流检测电路包括电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，电容C2，以及四个运算放大器U2、U3、U4、U5，电阻R5分别连接运算放大器U2的反相输入端和输出端以及电阻R6、R10，电阻R7分别连接运算放大器U3的同相输入端和输出端以及电阻R6、R8，电阻R9分别连接运算放大器U5的反相输入端、电容C2以及接地，运算放大器U4的反相输入端和输出端连接电容C2，运算放大器U4的同相输入端分别连接运算放大器U5的输出端以及电阻R11，运算放大器U5的同相输入端分别连接电阻R10、R11。

本实用新型实施例所述智能车载充电机的工作原理具体如下：

当直流充电插头插上电动汽车对电池充电时，因为电池本身是带电的，电池通过二极管D2对电容C1通电，此电流使得继电器K2吸合，在一定时间内继电器K2都是吸合的，使得继电器K2的触头保持闭合。交流电源接通后，充电机(即充电单元)通电，对电池充电，风扇通电开始运转，对电路进行散热，同时对场效应管MOS1传递信号，场效应管MOS1导通，电阻R2、R3通电，场效应管MOS2导通，场效应管MOS2导通给二极管D1送电，二极管D1导通，同时继电器K1通电瞬间吸合，使得继电器K1的继电器触头保持闭合状态。这就达到了充电机与交流电源同时接通后充电机电路才会通电，避免由此带来的安全隐患，在交流电源与所述智能车载充电机接通后，开始正常充电过程，充电过程中风扇保持运行状态，持续对电路各器件散热，降低因电路各器件发热带来的安全隐患，同时使得各器件不工作在温度较高的环境下，延长电路各器件的使用寿命。充电过程中由充电检测单元对电路进行参数实时检测，并把检测到的参数传递给ECU处理，ECU对得到的参数进行判断，若参数正常则不动作，若参数异常则ECU发送信号断开对风扇的通电，进一步使得场效应管MOS1截至，场效应管MOS2截至，二极管D1截至，继电器K1不再吸合，继电器K1的继电器触点断开，停止充电，并在ECU上显示充电异常。无充电异常且检测单元检测到电池已经充满，则发送信号给ECU，ECU发送信号断开对风扇的通电，进一步使得场效应管MOS1截至，场效应管MOS2截至，二极管D1截至，继电器K1不再吸合，继电器K1的继电器触点断开，停止充电。电路导通开始充电后，ECU对语音提示单元发送信号，语音提示单元发出语音提示充电开始，充电结束时，ECU对语音提示单元发送信号，语音提示单元发出语音提示充电结束。

本实用新型所述智能车载充电机只有当充电线同时连接电源和电池后电路才会通电，可以避免未在充电状态电路带电所带来的安全隐患；充电过程中风扇运转，对工作电路进行散热，减少因电路中各器件运行所散发的热量导致的温度上升带来的安全隐患，使得各器件不运行在温度较高的环境中，延长各器件的使用寿命；由电压检测电路和电流检测电路对充电过程全程检测，检测到电路参数异常则反馈给ECU处理，ECU可切断电路连接，当检测到电池充满电时，切断电路连接达到实时断电的效果；电路导通开始充电后，ECU对语音提示单元发送信号，语音提示单元发出语音提示充电开始，充电结束时，ECU对语音提示单元发送信号，语音提示单元发出语音提示充电结束，本实用新型操作简单，更加智能，使用方便，可以延长充电机的使用寿命，减少充电过程中存在的安全隐患，安全性更高，更重要的是响应国家的环保政策，更加绿色节能。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能车载充电机，连接交流电源，其特征在于，包括充电单元、保护单元、检测单元、电池、ECU以及语音提示单元，所述充电单元分别连接交流电源、保护单元和检测单元，所述ECU分别连接保护单元、检测单元以及语音提示单元；

所述保护单元包括串联在交流电源的输入线上且相互并联连接的继电器K1控制电路和继电器K2控制电路；其中，继电器K1控制电路包括继电器K1和风扇M，与风扇M连接的场效应管MOS1，场效应管MOS1用于控制电路通断，电阻R2、R3分别与场效应管MOS1相连，场效应管MOS2分别连接电阻R2、场效应管MOS1和二极管D1，场效应管MOS2用于控制二极管D1通断，二极管D1与电阻R1串联，二极管D1与继电器K1的继电器线圈并联，场效应管MOS2通过栅极电阻R2连接场效应管MOS1，二极管D1与继电器线圈K1并联连接，与二极管D1连接的场效应管MOS2的导通截至由MOS1控制，MOS1的栅极与风扇M相连；继电器K2控制电路包括继电器K2、二极管D2、电容C1和电阻R4，所述二极管D2分别连接电容C1和电阻R4，所述电容C1和电阻R4并联，且其另一端分别继电器K2，继电器K2和二极管D2分别连接电池的正负极。

2.根据权利要求1所述的智能车载充电机，其特征在于：所述检测单元包括电压检测电路与电流检测电路，所述电压检测电路与电流检测电路均与电池电性连接。

3.根据权利要求2所述的智能车载充电机，其特征在于：所述电压检测电路包括两个分压电阻R12、R13，构成滤波环节的电阻R14和电容C3，与电阻R14连接的运算放大器U1，电阻R14分别连接分压电阻R12、R13以及电容C3和运算放大器U1的同相输入端，电容C3的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的智能车载充电机，其特征在于：所述电流检测电路包括电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，电容C2，以及四个运算放大器U2、U3、U4、U5，电阻R5分别连接运算放大器U2的反相输入端和输出端以及电阻R6、R10，电阻R7分别连接运算放大器U3的同相输入端和输出端以及电阻R6、R8，电阻R9分别连接运算放大器U5的反相输入端、电容C2以及接地，运算放大器U4的反相输入端和输出端连接电容C2，运算放大器U4的同相输入端分别连接运算放大器U5的输出端以及电阻R11，运算放大器U5的同相输入端分别连接电阻R10、R11。

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