專利名稱：電動車傳導(dǎo)式車載充電電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可充電電源，具體涉及一種用于電動車的采用民 用市電供電的傳導(dǎo)式車載充電電源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動車動力電池組的充電器通常是外置的，比如充電站、充電 柜等。所述充電站或者充電柜可以實現(xiàn)較大的充電功率，但由于充電站、 充電柜為專用充電的固定設(shè)施，在現(xiàn)階段電動車尚未普及的狀況下，若要 對電動車進行充電，必須將電動車行駛至特定的充電站內(nèi)才能進行充電， 有相當(dāng)?shù)木窒扌院筒环奖阈浴?br> 傳統(tǒng)解決以上問題的方案是盡可能多的建設(shè)電動車充電設(shè)施。但在電 動車發(fā)展階段，行業(yè)內(nèi)各家企業(yè)也沒有統(tǒng)一的充電設(shè)備標準，特別是涉及 到充電時需要有數(shù)據(jù)通訊的情況，更難做到電動車充電設(shè)備的標準化。并 且電動車充電設(shè)施涉及用電安全，若配備專門的職守人員，投入也非常巨 大，所以目前大規(guī)模建設(shè)電動車充電設(shè)施仍不現(xiàn)實。
所以，亟待一種新的電動車可充電電源可解決上述傳統(tǒng)電動車電源充 電中出現(xiàn)的問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于電動車 的可利用民用市電供電的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源。
本實用新型的另一目的是提供一種智能化管理的電動車傳導(dǎo)式車載充 電電源。
為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是 一種電動車傳導(dǎo)式車 載充電電源，包括安裝在電動車車身內(nèi)的可充電動力電池組，所述動力電 池組作為電源的輸出端為電動車供電。所述電動車傳導(dǎo)式車載充電電源還 包括安裝在電動車車身內(nèi)的通過線纜連接市電電網(wǎng)為動力電池組充電的充 電器。
優(yōu)選的，所述動力電池組連接實時監(jiān)控電池組電壓、電流和溫度狀態(tài) 并發(fā)送給車身通訊網(wǎng)絡(luò)的管理器。
具體來說，所述充電器包括升壓電路、降壓電路和控制通訊電路，市電輸入由升壓電路升壓后再經(jīng)過降壓電路調(diào)整電壓，為動力電池組恒壓恒 流供電，所述用來啟動/結(jié)束充電或者與電動車其它模塊通訊的控制通訊電 路連接升壓電路、降壓電路和管理器。
優(yōu)選的，所述升壓電路采用有源功率因數(shù)校正升壓電路。
優(yōu)選的，所述降壓電路采用脈寬調(diào)制降壓電路。
進一步的，所述充電器還包括設(shè)置在升壓電路和市電輸入之間的濾波 保護電路。
進一步的，所述充電器還包括輔助供電電路，從濾波保護電路出來的 交流電經(jīng)由輔助供電電路輸出直流電并且輸送到升壓電路、降壓電路和控 制通訊電路上。
進一步的，所述充電器還包括散熱模塊，所述散熱模塊連接濾波保護 電路和輔助供電電路，由輔助供電電路直流供電或者濾波保護電路交流供 電。
所述電動車傳導(dǎo)式車載充電電源還進一步包括設(shè)置在電動車車身上 的用來巻繞所述線纜的線盤。
所述連接市電電網(wǎng)的線纜端部具有插頭，所述插頭上設(shè)有漏電保護器。 本實用新型采用所述技術(shù)方案，其有益的技術(shù)效果在于1)本實用 新型的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，安裝在電動車車身內(nèi)部，可利用居民 市電作為電能的輸入，并且將輸出功率控制在居民市電普遍能夠負荷的2 千瓦以下，使得電動車在有市電供應(yīng)的地方就可以方便的對電動車補充電
能；2)本實用新型的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，采用控制通訊電路來啟 動/結(jié)束充電或者與電動車其它模塊通訊，智能化控制所述車載充電電源的 充電過程；3)本實用新型的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，所述充電器的充 電輸出線纜、通訊線纜均已經(jīng)固定在車身內(nèi)，因此所述充電器的輸出端無 需用戶進行插頭頻繁的插拔操作，相對于外置充電器，大大減少了因人為 插拔對接插件壽命和性能的影響，以及可能由于連接的不可靠性所帶來的 安全性問題。

圖1是本實用新型電動車傳導(dǎo)式車載充電電源的充電原理圖。 圖2是本實用新型電動車傳導(dǎo)式車載充電電源的充電示意圖。 圖3是本實用新型電動車傳導(dǎo)式車載充電電源的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。請參考圖1至圖3，本實用新型涉及一種電動車傳導(dǎo)式車載充電電源， 包括安裝在電動車10車身內(nèi)的可充電動力電池組30、還包括安裝在電動 車10車身內(nèi)的為動力電池組充電的充電器20。所述動力電池組30作為電 源的輸出端為電動車供電。所述充電器20通過線纜40連接市電電網(wǎng)的市 電輸入50。所述充電器20包括形成串聯(lián)關(guān)系的濾波保護電路22、升壓電 路24、降壓電路25，還包括輔助供電電路26、散熱模塊28以及控制通訊 電路29。
一般電動車10為保障其動力性要求，通常采用多節(jié)電池組串聯(lián)的方 式得到高壓電池組以降低大功率輸出的電流值，通常電壓在400伏特以下。 所以在考慮動力電池組充電方案時，必然是交流電轉(zhuǎn)直流電。同時，因為 充電時充電電流1= (Uout-UBat) /R (Uout代表充電器輸出電壓，UBat電 池組電壓，R代表等效阻值)，即充電器輸出電壓Uout與電池組電壓UBat 的差值除以充電回路中(包含電池組內(nèi)阻)的等效阻值R。所述動力電池 組30在充電過程中電壓是不斷上升的，所以最終充電器20輸出給動力電 池組30的電壓必須高于動力電池組30的電壓。然而，考慮到功率因素和 寬電壓輸入的需要，采用有源功率因數(shù)校正方式比較理想，并且能得到一 個超過電池組最高電壓的恒定電壓值?；诖耍性垂β室驍?shù)校正升壓電 路24后級只需要一個脈寬調(diào)制降壓電路25即可方便的實現(xiàn)充電器20電壓 電流的調(diào)節(jié)。
所述動力電池組30連接實時監(jiān)控電池組電壓、電流和溫度狀態(tài)并發(fā) 送給車身通訊網(wǎng)絡(luò)的管理器32。所述動力電池組30以及管理器32，可視 為車載充電器20的輸出端。
所述市電輸入50為所述充電器20總的供電部分，為車載充電器20 提供能源，使車載充電器20將220V交流市電轉(zhuǎn)換成適合電動車10動力電 池組30的電壓、電流。由于目前居民市電單路普遍僅能負荷2千瓦功率， 且沒有簡單易行的方法區(qū)分線路容量。所以將車載充電器20的功率設(shè)定在 2千瓦以下時能實現(xiàn)電動車10隨時隨地方便的充電，而不會導(dǎo)致因過載而 導(dǎo)致的用電事故。
所述市電輸入50由升壓電路24升壓后再經(jīng)過降壓電路25調(diào)整電壓， 為動力電池組30恒壓恒流供電。所述控制通訊電路29用來啟動/結(jié)束充電 或者與電動車其它模塊通訊，并且所述控制通訊電路29連接升壓電路24、 降壓電路25和管理器32。
本實用新型中，所述升壓電路24采用有源功率因數(shù)校正升壓電路。有源功率因數(shù)校正升壓電路24是將市電輸入50提供的220V交流市電轉(zhuǎn)換 為高壓直流電(如390VDC)，為脈寬調(diào)制降壓電路25提供一個恒壓源。并 且由于有源功率因數(shù)校正升壓電路24具備寬電壓輸入范圍，功率因素矯正 功能等特點，所以提高了整機功率因素和使用的可靠性。
具體實施方式
可 為IR1150, UC3854等控制芯片控制的BOOST電路。主電路包含一個電感線 圈， 一個開關(guān)管， 一個二極管和輸出電容，由電壓電流反饋給控制芯片實 現(xiàn)有源功率因數(shù)校正升壓電路。
本實用新型中，所述降壓電路25采用脈寬調(diào)制降壓電路25。脈寬調(diào) 制降壓電路25是將有源功率因數(shù)校正升壓電路24輸出的直流電調(diào)節(jié)為適 合電池組30充電的電壓電流值，實現(xiàn)恒壓恒流充電，保障充電過程中的安 全性。所述脈寬調(diào)制降壓電路25的具體實施方式
較多，最簡單的為UC3842 等脈寬調(diào)制控制芯片實現(xiàn)的非隔離式的BUCK電路，主電路包含一個開關(guān) 管， 一個電感線圈， 一個二極管和輸出電容，有電壓電流反饋給控制芯片 實現(xiàn)脈寬調(diào)制降壓電路。主電路原邊包含4個開關(guān)管和驅(qū)動電路，中間為 一個隔離變壓器，副邊為全波整流和濾波電路，通常為二極管、電感和電 容組成。
所述控制通訊電路29實現(xiàn)充電器20的軟件層保護以及和電動車10 車各部件的相互通訊。所述控制通訊電路29是對整個充電電源進行控制的 單元，可以實現(xiàn)充電器20的啟動、結(jié)束充電；或者有源功率因數(shù)校正升壓 電路24和脈寬調(diào)制降壓電路25的開啟和關(guān)閉；或者負責(zé)與電動車10其他 模塊(主要是電池管理器32)通訊(如用于汽車的CAN總線網(wǎng)絡(luò))；或者 充電時實時接收電池組30的狀態(tài)信息，并根據(jù)狀態(tài)控制是否對電池組30 進行充電。
具體實施方式
可采用包含通訊功能的單片機即可。
所述充電器20還包括設(shè)置在升壓電路24和市電輸入50之間的濾波 保護電路22。所述濾波保護電路22包括濾波電路以及保護電路。所述濾 波電路降低電網(wǎng)與車載充電器20之間的干擾，所述保護電路包括漏電保護 功能、防過電流保險絲、防雷擊過壓器件，保障車載充電器20正常工作和 異常情況下的人員安全。
所述充電器20還包括輔助供電電路26。所述輔助供電電路26使用市 電輸入50提供的電源，輸出多路直流電源供其他電路使用。從濾波保護電 路22出來的電流經(jīng)由輔助供電電路26輸送到升壓電路24、降壓電路25 和控制通訊電路29上。所述輔助供電電路26的具體實施方式
通常為反激 拓撲結(jié)構(gòu)的隔離式電源，可輸出多路不同電壓值的穩(wěn)壓源。所述充電器20還包括散熱模塊28。所述散熱模塊28連接濾波保護電 路22和輔助供電電路26。由輔助供電電路26直流供電或者濾波保護電路 22交流供電。所述散熱模塊28對整個可充電電源進行散熱，可以根據(jù)實 際情況采取風(fēng)冷或水冷方式。
所述電動車傳導(dǎo)式車載充電電源還進一步包括設(shè)置在電動車10車身 上的用來巻繞所述線纜40的線盤44。
所述連接市電電網(wǎng)的線纜40端部具有插頭42，所述插頭42上設(shè)有漏 電保護器。本實施方式中，所述漏電保護器可是是設(shè)置在插頭42上的接地 地線。
盡管上面詳細的描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)該明白，對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的、這里講述的基本發(fā)明構(gòu)思的許多變形和 修飾都落在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，包括安裝在電動車車身內(nèi)的可充電動力電池組，所述動力電池組作為電源的輸出端為電動車供電，其特征在于還包括安裝在電動車車身內(nèi)的通過線纜連接市電電網(wǎng)為動力電池組充電的充電器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在 于所述動力電池組連接實時監(jiān)控電池組電壓、電流和溫度狀態(tài)并發(fā)送 給車身通訊網(wǎng)絡(luò)的管理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述充電器包括升壓電路、降壓電路和控制通訊電路，市電輸入由 升壓電路升壓后再經(jīng)過降壓電路調(diào)整電壓，為動力電池組恒壓恒流供電， 所述用來啟動/結(jié)束充電或者與電動車其它模塊通訊的控制通訊電路連 接升壓電路、降壓電路和管理器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述升壓電路采用有源功率因數(shù)校正升壓電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述降壓電路采用脈寬調(diào)制降壓電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述充電器還包括設(shè)置在升壓電路和市電輸入之間的濾波 保護電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述充電器還包括輔助供電電路，從濾波保護電路出來的交流電經(jīng) 由輔助供電電路輸出直流電并且輸送到升壓電路、降壓電路和控制通訊 電路上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述充電器還包括散熱模塊，所述散熱模塊連接濾波保護電路和輔 助供電電路，由輔助供電電路直流供電或者濾波保護電路交流供電。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述電動車傳導(dǎo)式車載充電電源還進一步包括設(shè)置在電動車車身上 的用來巻繞所述線纜的線盤。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，其特征在于所述連接市電電網(wǎng)的線纜端部具有插頭，所述插頭上設(shè)有漏電保護與
專利摘要本實用新型涉及一種電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，包括安裝在電動車車身內(nèi)的可充電動力電池組，所述動力電池組作為電源的輸出端為電動車供電。所述電動車傳導(dǎo)式車載充電電源還包括安裝在電動車車身內(nèi)的通過線纜連接市電電網(wǎng)為動力電池組充電的充電器。本實用新型的電動車傳導(dǎo)式車載充電電源，安裝在電動車車身內(nèi)部，利用居民市電作為電能的輸入，并且將輸出功率控制在居民市電普遍能夠負荷的2千瓦以下，使得電動車在有市電供應(yīng)的地方就可以方便的對電動車補充電能。
文檔編號B60K1/04GK201143884SQ20072017164
公開日2008年11月5日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者彬 郭 申請人:比亞迪股份有限公司