CN218876919U - 一种电动汽车的车与车充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的车与车充电电路，包括MOS管Q1、MOS管Q2、电感L1以及电容C1、C2，开关S1的一端经过放电端子连接至放电车辆的电池正极；开关S1的另一端连接至MOS管Q1的漏极；MOS管Q1的源极经电感L1连接至开关S2的一端，开关S2的另一端引出充电端子；充电端子用于连接至充电车辆的电池正极；在MOS管Q1的源极和L1之间引出端子连接至MOS管Q2的漏极；MOS管Q2的漏极接地；在开关S1和MOS管Q1之间引出端子经电容C1接地；在开关S2和电感L1之间引出端子经电容C2接地。本方案可以实现车与车之间的直流充电，且不受两车之间电压高低的影响。

Description

一种电动汽车的车与车充电电路

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充放电领域，特别涉及一种电动汽车的车与车充电电路。

背景技术

电动汽车充电方式主要为慢充桩充电和快充桩充电，但是在一些特殊场合，建设充电桩不经济或无法建设，需要新的补能方式。更换电池包是解决该问题的方案之一，但是电池包运输和拆装难度较大，在任意场合都能实现换电的难度大，甚至有些特殊场合无法完成。所以车与车之间充电是解决问题的较好方案。移动充电车方案受到车数量的限制，因为电动汽车保有量越来越大，充电车数量资源的瓶颈将无法保证用户补电的及时性。目前的车与车充电，需要提供充电功能的车具有逆变功能，即输出交流电，相当于交流充电桩，但是受车载充电机功率限制，充电功率较小。而且采用专用的芯片来实现交流转换、实现成本高，不便于大规模推广使用。如CN202111030915.3新能源电动汽车的车对车型车载直流充电系统及充电方法，其就存在结构复杂，成本高的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车的车与车充电电路，用于解决现有技术中车车充电方案中成本高、电路复杂的缺陷，提供的电路简单可靠，成本低。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电动汽车的车与车充电电路，包括MOS管Q1、MOS管Q2、电感L1以及电容C1、C2，开关S1的一端经过放电端子连接至放电车辆的电池正极；开关S1的另一端连接至MOS管Q1的漏极；MOS管Q1的源极经电感L1连接至开关S2的一端，开关S2的另一端引出充电端子；充电端子用于连接至充电车辆的电池正极；在MOS管Q1的源极和L1之间引出端子连接至MOS管Q2的漏极；MOS管Q2的漏极接地；在开关S1和MOS管Q1之间引出端子经电容C1接地；在开关S2和电感L1之间引出端子经电容C2接地；在充电时控制开关S1、S2以及MOS管Q1、Q2的工作状态以实现放电车辆对充电车辆进行充电。

所述充电电路还包括开关S5、电阻R1，所述开关S5的一端连接至开关S1和放电端子之间；开关S5的另一端经电阻R1连接至开关S2和充电端子之间。

所述充电电路还包括开关S3、S4，所述开关S3一端连接至电容L1和开关S2之间，另一端连接至开关S1和放电端子之间；所述开关S4的一端连接至开关S1和MOS管Q1之间，另一端连接至充电端子。

所述充电电路还包括控制单元、电压采集单元，所述电压采集单元用于分别采集放电车辆和充电车辆的电池的电压，其输出端连接控制单元；所述控制单元的输出端分别连接MOS管Q1、Q2的栅极。

所述开关S1、S2、S3、S4、S5均为电控开关，其受控于控制单元。

所述充电电路还包括指示灯，所述控制单元的输出端连接指示灯，用于驱动指示灯点亮状态来表示充电状态。

本实用新型的优点在于：解决了现有技术中电路复杂、成本高的缺陷，成本低、实现方便；可以实现车与车之间的直流充电，且不受两车之间电压高低的影响。既可以升压又可以降压进行充电，满足用户的车车充电需求，提高用户体验。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型电动汽车的车与车充电电路的原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本申请主要是解决现有技术车车充电的复杂和成本高的缺陷，通过简单的元器件组成一种电路即可实现车车充电且可以实现升压充电以及降压充电。具体方案如下：

如图1所示，一种电动汽车的车与车充电电路，包括MOS管Q1、MOS管Q2、电感L1以及电容C1、C2，开关S1的一端经过放电端子连接至放电车辆的电池正极；开关S1的另一端连接至MOS管Q1的漏极；MOS管Q1的源极经电感L1连接至开关S2的一端，开关S2的另一端引出充电端子；充电端子用于连接至充电车辆的电池正极；在MOS管Q1的源极和L1之间引出端子连接至MOS管Q2的漏极；MOS管Q2的漏极接地；在开关S1和MOS管Q1之间引出端子经电容C1接地；在开关S2和电感L1之间引出端子经电容C2接地；在充电时控制开关S1、S2以及MOS管Q1、Q2的工作状态以实现放电车辆对充电车辆进行充电。在本申请中电池负极也接地或者将接地的电子元件直接接电源负极。

在本申请中的充电端子、放电端子可以通过插头、插接件等各种方式连接至车辆的电池，当然车辆上应当一同设置有对应的接口；当然本电路也可以作为外置的装置或者可以内置在车辆中，这样可以使得内置有该电路的车辆可以为未内置这种装置的车辆进行充电等，具体如何设置可以根据需求适应性调整。

在本申请中充电电路还包括开关S5、电阻R1，开关S5的一端连接至开关S1和放电端子之间；开关S5的另一端经电阻R1连接至开关S2和充电端子之间。

充电电路还包括开关S3、S4，所述开关S3一端连接至电容L1和开关S2之间，另一端连接至开关S1和放电端子之间；所述开关S4的一端连接至开关S1和MOS管Q1之间，另一端连接至充电端子。

在本申请中的采用控制器件来实现开关和MOS管的控制，控制器件是指具有数据处理和控制的元器件，本申请采用单片机来实现，单片机具有成本低、实现方便的优点，单片机的输入端连接电压采集单元，电压采集单元用于分别采集放电车辆和充电车辆的电池的电压，单片机可以根据采集的车辆的电池电压来控制充放电的进行，即控制开关和MOS管的开关。电压采集单元可以是电压传感器，其通过一些车辆上的接口或者与BMS通信获取对应的两个车辆的电池的电压。单片机根据两个电池的电压来控制开关S1-S5以及MOS管Q1、Q2的导通与否。

当然为了指示充电结束，优选的设置有指示灯，当被充电车辆的电压达到一定数值则判断充电结束或者放电车辆放电到一定电池阈值时，判断放电结束无法对外放电，此时需要给出提醒，本申请采用指示灯进行，当电池电压达到设定的阈值后，控制指示灯点亮来提醒用户充电完毕。指示灯可以为LED灯，由单片机进行驱动控制以点亮LED或熄灭。

本申请的充电控制原理包括：

如图1所示，B1为放电车电池包，B2为受电车电池包。

C1、C2、Q1、Q2和L1组成充电功率电路，通过S1、S2、S3和S4的组合切换，B1既可以对B2进行降压充电，也可以进行升压充电。

(1)当B1电压高于B2电压

B1对B2进行降压充电。S1、S2闭合，S3、S4断开。C1、C2、Q1、Q2和L1组成BUCK降压电路。充电方式为恒流模式，随着B1电压的下降和B2电压的逐渐升高，如果B2满电时，VB1＞VB2，则降压充电完成。

如果随着B1电压的下降和B2电压的逐渐升高，最后与B1电压相等时，B2仍需要充电，则需要B1到B2进行升压充电，功率传输电路需要变换拓扑。

当B1对B2进行降压充电至二者电压相等时，转换为升压充电。当VB1＝VB2时闭合S5，闭合S5后断开S1和S2，此时电池包B1和B2电压因为有R1的存在，可以保持电压相同。R1的作用是以防B1和B2之间在S1和S2断开后仍有很小的压差ΔV，可以通过R1进行电压平衡。闭合S3和S4，此时从B1到B2之间，C1、C2、Q1、Q2和L1组成BOOST升压电路，以恒流模式对B2进行充电，B2电压逐渐升高，直至B2电量充满，BOOST电路停止工作，断开S3和S4，充电完成。

(2)当B1电压等于或低于B2电压

B1对B2进行升压充电。S3、S4闭合。C1、C2、Q1、Q2和L1组成BOOST升压电路。充电方式为恒流模式，随着B1电压的下降和B2电压的逐渐升高，直至B2满电，首先停止BOOST电路工作，S3、S4断开，充电完成。

本申请的充电电路可以实现车与车之间的直流充电，且不受两车之间电压高低的影响。既可以升压又可以降压进行充电。

双向直流转直流变换电路。当需要降压充电时，通过继电器切换成BUCK拓扑进行充电。当需要升压充电时，通过继电器切换成BOOST拓扑进行充电。在电压接近时，通过电阻将两车电压达到相同。本申请的充电电路可以做为零部件安装在车上，也可以独立于车外，做为能量转换设备。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车的车与车充电电路，其特征在于：包括MOS管Q1、MOS管Q2、电感L1以及电容C1、C2，开关S1的一端经过放电端子连接至放电车辆的电池正极；开关S1的另一端连接至MOS管Q1的漏极；MOS管Q1的源极经电感L1连接至开关S2的一端，开关S2的另一端引出充电端子；充电端子用于连接至充电车辆的电池正极；在MOS管Q1的源极和L1之间引出端子连接至MOS管Q2的漏极；MOS管Q2的漏极接地；在开关S1和MOS管Q1之间引出端子经电容C1接地；在开关S2和电感L1之间引出端子经电容C2接地；在充电时控制开关S1、S2以及MOS管Q1、Q2的工作状态以实现放电车辆对充电车辆进行充电。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车的车与车充电电路，其特征在于：所述充电电路还包括开关S5、电阻R1，所述开关S5的一端连接至开关S1和放电端子之间；开关S5的另一端经电阻R1连接至开关S2和充电端子之间。

3.如权利要求2所述的一种电动汽车的车与车充电电路，其特征在于：所述充电电路还包括开关S3、S4，所述开关S3一端连接至电容L1和开关S2之间，另一端连接至开关S1和放电端子之间；所述开关S4的一端连接至开关S1和MOS管Q1之间，另一端连接至充电端子。

4.如权利要求3所述的一种电动汽车的车与车充电电路，其特征在于：所述充电电路还包括控制单元、电压采集单元，所述电压采集单元用于分别采集放电车辆和充电车辆的电池的电压，其输出端连接控制单元；所述控制单元的输出端分别连接MOS管Q1、Q2的栅极。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车的车与车充电电路，其特征在于：所述开关S1、S2、S3、S4、S5均为电控开关，其受控于控制单元。

6.如权利要求5所述的一种电动汽车的车与车充电电路，其特征在于：所述充电电路还包括指示灯，所述控制单元的输出端连接指示灯，用于驱动指示灯点亮状态来表示充电状态。

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