CN211918424U - 一种电动汽车蓄电池充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车蓄电池充电装置。本装置中欠压检测模块电源分别连接到低压蓄电池正负极，其唤醒输出端口通过欠压唤醒线连接到BMS模块，DC‑DC模块低压输出正负极分别连接到低压蓄电池的正负极，DC‑DC模块高压输入正负极分别连接到动力电池包高压直流输出正负极，BMS模块及DC‑DC模块连接到CAN网络。本装置在车辆静置工况下自动检测低压蓄电池欠压，一旦检测到欠压唤醒BMS模块，利用动力电池对低压蓄电池进行充电，降低了车辆对低压蓄电池容量的要求及空间布置要求，降低整车成本，延长车辆静置时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体是一种电动汽车蓄电池充电装置。
背景技术
电动汽车一般配置两种电池系统，一种为动力电池系统，另一种为低压辅助电池系统。动力电池系统主要为车辆行驶提供能量，具有较高的存储能量。低压辅助电源系统主要为车辆低压系统如车辆控制器，影音娱乐系统及车辆附属设备提供电力。整车低压系统依赖于低压电池系统提供的电力，但实际也需要其他外部能源对低压蓄电池进行充电以满足整车低压系统的供电需求。一般情况下，当车辆打开钥匙开关时，由车辆控制器控制动力电池对低压电池充电，以补充低压系统的能量消耗并维持低压蓄电池一定的容量状态；当拔下钥匙，车辆处于静置状态时，由低压蓄电池独立为整车低压系统供电，满足低压系统休眠状态下供电的要求。由于车辆静置工况下低压系统的静态电流消耗，低压蓄电池电量会逐渐减小，因车辆控制器处于休眠状态，动力电池包即使电量充足，但也无法给低压蓄电池充电，最终低压蓄电池亏电，车辆无法启动。因此需要根据整车静态电流的大小及最长静置时间目标，为车辆配置足够容量来满足车辆一段时间静置后低压蓄电池仍保持有一定电量的要求。目前一般采用铅酸蓄电池作为低压蓄电池，这种电池能量密度低，容量的增加也带来电池成本、重量及体积的增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电动汽车蓄电池充电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电动汽车蓄电池充电装置，包括低压蓄电池，欠压检测模块，欠压唤醒线，动力电池包，BMS模块、DC-DC模块和CAN网络，所述欠压检测模块电源正极和所述低压蓄电池正极相连，所述欠压检测模块负极和低压蓄电池负极相连；所述欠压检测模块唤醒端口通过欠压唤醒线连接到所述BMS模块；所述DC-DC模块高压输入电源正负极分别和所述动力电池包高压直流输出正负极连接，所述DC-DC模块低压输出正负极分别和所述低压蓄电池正负极连接。
作为本实用新型的优选方案：所述BMS模块和DC-DC模块通过CAN总线通讯连接。
作为本实用新型的优选方案：所述欠压检测模块电路包括TPS370芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2，所述R1和R2串联，且串联之后的一端作为欠压检测模块的电源正极，另一端作为欠压检测模块的电源负极，所述TPS3702芯片的SENSE管脚连接到R1和R2串联电路的中间，同时TPS3702芯片的SENSE管脚连接到电容C1一端，C1另一端连接到欠压检测模块的电源负极，TPS3702芯片的VDD管脚连接到欠压检测模块电源正极，且同时连接到电容C2的一端，C2的另一端连接到欠压模块电源负极，TPS3702芯片的SET管脚连接到欠压检测模块电源负极，芯片的UV管脚连接到电阻R3的一端，R3的另一端连接到欠压检测模块电源正极，且同时UV管脚连接到欠压检测模块的唤醒端口作为唤醒输出。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本设计通过欠压检测模块，在车辆静置工况下，持续自动检测低压蓄电池电压。一旦低压蓄电池欠压，利用动力电池包存储能量对低压蓄电池充电，以补偿车辆静态电流消耗对低压蓄电池电量的消耗，可以降低车辆对低压蓄电池容量的要求，减小了低压蓄电池系统的空间布置要求，最终降低整车成本和质量，同时延长车辆静置时间，不仅改善了电动车使用体验，也具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是一种电动汽车蓄电池充电装置示意图
图2是欠压检测模块电路示意图。
图中：101-低压蓄电池，102-欠压检测模块，103-欠压唤醒线，104-BMS模块，105-DC/DC模块，106-动力电池包，107-CAN网络。
具体实施方式
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种电动汽车蓄电池充电装置，低压蓄电池，欠压检测模块，欠压唤醒线，动力电池包，BMS模块、DC-DC模块和CAN网络，所述欠压检测模块电源正极和低压蓄电池电池正极连接，欠压检测模块电源负极和低压蓄电池电池负极连接，通过将欠压检测模块连接到低压蓄电池来检测低压蓄电池欠压；所述欠压检测模块唤醒端口和欠压唤醒线连接，且欠压唤醒线连接到BMS模块，一旦欠压检测模块检测到欠压，欠压检测模块将通过欠压唤醒线唤醒BMS模块。
所述DC-DC模块高压输入正极和动力电池包高压直流输出正极连接，DC-DC模块高压输入负极和动力电池包高压直流输出负极连接；且DC-DC模块低压输出正极和低压蓄电池正极连接，DC-DC模块低压输出负极和低压蓄电池负极连接。基于这四路连接，DC-DC模块将高压电池包高压直流转换为低压直流为低压蓄电池充电。
所述BMS模块和DC-DC模块通过CAN网络进行通讯连接。在BMS被欠压检测模块唤醒后,由BMS模块控制动力电池包输出高压直流。同时BMS通过CAN网络向DC-DC模块发送充电请求，通过DC-DC模块将高压直流转换为低压直流，为低压蓄电池充电。在低压蓄电池充电过程中，BMS将持续监测充电状态，并将当前充电状态和BMS模块内置的充电停止条件进行比较，一旦BMS判断充电停止条件满足，BMS将控制DC-DC模块停止充电，控制停止输出高压直流，并控制DC-DC模块进入休眠状态，最终控制自身进入休眠状态。
图2是所述欠压检测模块电路示意图，包括欠压检测芯片TPS3702，电阻R1，电阻R2，电阻R3和电容C1，电容C2。所述电阻R1和电阻R2串联，且串联之后的一端作为欠压检测模块的电源正极，另一端作为欠压检测模块的电源负极。所述TPS3702芯片的SENSE管脚连接到电阻R1和电阻R2串联电路的中间，同时TPS3702芯片的SENSE管脚连接到电容C1一端，电容C1另一端连接到欠压检测模块的电源负极。
所述TPS3702芯片的VDD管脚连接到欠压检测模块电源正极，且同时连接到电容C2的一端，C2的另一端连接到欠压模块电源负极。
所述TPS3702芯片的SET管脚连接到欠压检测模块电源负极。
所述TPS3702芯片的UV管脚连接到电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接到欠压检测模块电源正极，且同时UV管脚连接到欠压检测模块的唤醒端口作为唤醒输出。
本实用新型的工作原理是：本欠压检测电路通过欠压检测芯片TPS3702来实现对低压蓄电池的欠压检测。其中TPS3702的VDD管脚连接到欠压检测模块的电源正极，为TPS3702提供供电电源。TPS3702的SENSE管脚连接到电阻R1和R2串联后中点，通过R1和R2串联对欠压检测模块电源电压进行分压，将低压蓄电池较电压转换为符合TPS3702检测范围要求的较低电压。TPS3702芯片的欠压检测阈值由芯片选型决定，实际欠压触发电压通过设置电阻R1和电阻R2的阻值来决定。通过预设电阻R1和电阻R2的阻值来设定欠压阈值。
欠压阈值电压计算公式如下：
U欠压阈值＝[R2/(R1+R2)]*U欠压检测模块电源电压
注：其中U欠压检测模块电源电压为欠压检测模块电源正极和负极之间电压
电容C1连接在TPS3702的SENSE管脚和欠压检测模块电源负极之间，用来减小SENSE管脚对瞬态电压变化的敏感性。
电容C2连接在TPS3702的VDD管脚和欠压检测模块电源负极之间，用来实现输入进TPS3702供电管脚的电源滤波。
电阻R3连接在TPS3702的VDD管脚和欠压检测模块电源正极之间，用来实现低压蓄电池欠压情况下的欠压检测模块唤醒端口的上拉。当低压蓄电池电压高于欠压检测模块设定低压阈值，欠压检测模块唤醒端口将通过R3上拉接近到欠压检测模块电源正极电平，否则TPS3702的UV端口将欠压检测模块唤醒端口下拉接近到欠压检测模块电源负极电平。
在低压蓄电池电压高于欠压检测模块设定电压阈值时，欠压检测模块将在唤醒端口输出接近低压蓄电池电源正极电平。在低压蓄电池电压低于欠压检测模块设定电压阈值时，欠压检测模块将在唤醒端口输出接近低压蓄电池电源负极电平。在低压蓄电池电压从高于设定阈值电压下降到低于设定阈值电压时，欠压检测模块将产生下降沿信号，由此输出唤醒信号。
Claims (3)
1.一种电动汽车蓄电池充电装置，包括低压蓄电池，欠压检测模块，欠压唤醒线，动力电池包，BMS模块、DC-DC模块和CAN网络，其特征在于：所述欠压检测模块电源正极和所述低压蓄电池正极相连，所述欠压检测模块负极和低压蓄电池负极相连；所述欠压检测模块唤醒端口通过欠压唤醒线连接到所述BMS模块；所述DC-DC模块高压输入电源正负极分别和所述动力电池包高压直流输出正负极连接，所述DC-DC模块低压输出正负极分别和所述低压蓄电池正负极连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车蓄电池充电装置，其特征在于，所述BMS模块和DC-DC模块通过CAN总线通讯连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车蓄电池充电装置，其特征在于，所述欠压检测模块电路包括TPS370芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2，所述R1和R2串联，且串联之后的一端作为欠压检测模块的电源正极，另一端作为欠压检测模块的电源负极，所述TPS3702芯片的SENSE管脚连接到R1和R2串联电路的中间，同时TPS3702芯片的SENSE管脚连接到电容C1一端，电容C1另一端连接到欠压检测模块的电源负极，TPS3702芯片的VDD管脚连接到欠压检测模块电源正极，且同时连接到电容C2的一端，C2的另一端连接到欠压模块电源负极，TPS3702芯片的SET管脚连接到欠压检测模块电源负极，芯片的UV管脚连接到电阻R3的一端，R3 的另一端连接到欠压检测模块电源正极，且同时UV管脚连接到欠压检测模块的唤醒端口作为唤醒输出。
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2020
- 2020-02-13 CN CN202020174102.6U patent/CN211918424U/zh active Active
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