專利名稱：一種供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供電裝置，特別是涉及一種純電動(dòng)汽車或者混合動(dòng) 力汽車用的供電裝置。
背景技術(shù)：
目前在純電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力汽車上普遍使用車載電壓轉(zhuǎn)換器與蓄 電池并聯(lián)的方式來(lái)給車輛的低壓用電器供電，該蓄電池與電壓轉(zhuǎn)換器的并聯(lián) 可以滿足車上的常規(guī)負(fù)載(如車前大燈，車廂照明燈等)、某些瞬間大功率 負(fù)載(如電動(dòng)車窗電機(jī)，雨刷電機(jī)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)等)以及常開(kāi)負(fù)載(如 防盜保護(hù)裝置等)的使用要求，并且工作穩(wěn)定可靠。
電壓轉(zhuǎn)換器一端接電源，用于將該電源輸出的電流逆變或?qū)崿F(xiàn)升降壓操
作，常用的電壓轉(zhuǎn)換器的最大輸出一般為14V/60A—14V/100A，目前混合動(dòng) 力車或純電動(dòng)汽車通常以電壓轉(zhuǎn)換器和蓄電池并聯(lián)的方式來(lái)給車輛的各個(gè) 低壓負(fù)載供電，電壓轉(zhuǎn)換器和蓄電池并聯(lián)為電池組后，在該電池組的兩端各 引出一個(gè)輸出端，用于連接各低壓負(fù)載。在該輸出端與電壓轉(zhuǎn)換器之間連接 有電流檢測(cè)裝置，該電流檢測(cè)裝置以一定的采樣周期對(duì)電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電 流進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)得到的輸出電流值傳送到比較器，比較器將該輸出電 流值與一預(yù)定值相比較，例如與電壓轉(zhuǎn)換器的最大輸出電流相比較，當(dāng)所檢 測(cè)到的輸出電流值小于等于電壓轉(zhuǎn)換器的最大輸出電流時(shí)，負(fù)載工作所需的 電力由電壓轉(zhuǎn)換器提供；當(dāng)所述輸出電流大于電壓轉(zhuǎn)換器的最大輸出電流 時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器可在比較器輸出的激勵(lì)下對(duì)輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以將該輸出 電流限制在不大于所述最大輸出電流，此時(shí)，負(fù)載工作所需的其余電力由蓄 電池提供。此外，電壓轉(zhuǎn)換器還用于給所述蓄電池充電。當(dāng)車輛處于駐車狀態(tài)時(shí)， 車上的防盜系統(tǒng)等低壓負(fù)載的電力全部由蓄電池供應(yīng)。此時(shí)，若車輛長(zhǎng)時(shí)間 停放或者由于某些人為疏忽，例如停車后忘了關(guān)車燈等，則可能會(huì)造成蓄電 池的過(guò)度放電，此時(shí)若啟動(dòng)汽車，車載電壓轉(zhuǎn)換器會(huì)以較大的充電電流對(duì)蓄
電池進(jìn)行充電，該充電電流瞬間可達(dá)到1C或以上(具體的充電電流會(huì)因?yàn)?br> 蓄電池饋電程度的不同而有不同，蓄電池的充電電流一般以其容量的倍率表
示，例如容量為60ah的蓄電池lC充電表示充電電流為60A，鉛酸蓄電池理 想的充電電流一般為0.15C)，可能會(huì)遠(yuǎn)高于蓄電池所允許的理想的充電電 流。此時(shí)大電流充電會(huì)使蓄電池急劇升溫，從而容易導(dǎo)致事故，并極大地影 響了蓄電池的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決在蓄電池過(guò)度放電的情況下，電壓轉(zhuǎn)換器以較大的 充電電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電所造成的蓄電池?fù)p毀等問(wèn)題，提供一種電流信號(hào) 反饋控制系統(tǒng)及其控制方法。
本實(shí)用新型提供一種供電裝置，該供電裝置包括第一比較器、電壓轉(zhuǎn)換 器和蓄電池，電壓轉(zhuǎn)換器和蓄電池并聯(lián)，且該電壓轉(zhuǎn)換器和蓄電池相連的兩 端分別作為該供電裝置的輸出端，其中，所述系統(tǒng)還包括第一電流檢測(cè)裝置， 第一電流檢測(cè)裝置的測(cè)量端連接在所述輸出端和蓄電池之間，第一比較器分 別與第一電流檢測(cè)裝置和電壓轉(zhuǎn)換器電連接。
本實(shí)用新型提供的供電裝置，可以在電壓轉(zhuǎn)換器對(duì)蓄電池的充電電流大 于預(yù)定值，例如大于蓄電池所允許的理想的充電電流時(shí)，通過(guò)第一比較器的 輸出使電壓轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)自身的輸出電流，從而將電壓轉(zhuǎn)換器對(duì)蓄電池的充電 電流值限制在不高于蓄電池的理想的充電電流值，由此，可有效防止電壓轉(zhuǎn) 換器對(duì)蓄電池提供過(guò)大的充電電流，例如，在蓄電池電壓明顯低于電壓轉(zhuǎn)換器電壓的情況下，可控制該充電電流值不高于蓄電池的理想的充電電流值， 因此有效避免了因充電電流過(guò)大所導(dǎo)致的蓄電池急劇升溫、燒毀等問(wèn)題，進(jìn) 而降低了事故發(fā)生的幾率，并有效地延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命。


圖1是本實(shí)用新型提供的供電裝置的結(jié)構(gòu)圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的供電裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種供電裝置，該供電裝置包括第一比較 器4、電壓轉(zhuǎn)換器2和蓄電池3，電壓轉(zhuǎn)換器2和蓄電池3并聯(lián)，且該電壓 轉(zhuǎn)換器2和蓄電池3相連的兩端分別作為該供電裝置的輸出端，其中，所述 系統(tǒng)還包括第一電流檢測(cè)裝置1，第一電流檢測(cè)裝置1的測(cè)量端連接在所述 輸出端和蓄電池3之間，第一比較器4分別與第一電流檢測(cè)裝置1和電壓轉(zhuǎn) 換器2電連接。
第一電流檢測(cè)裝置1用于檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換器2對(duì)蓄電池3的充電電流，第 一比較器4用于將該充電電流值與第一閾值相比較，當(dāng)充電電流值大于第一 閾值時(shí)，第一比較器4將該比較結(jié)果輸出給電壓轉(zhuǎn)換器2，從而使電壓轉(zhuǎn)換 器2調(diào)節(jié)該電壓轉(zhuǎn)換器2的輸出電流以使對(duì)蓄電池3的充電電流值不高于所 述第一閾值。
此外，如圖2所示，當(dāng)所述相互并聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換器2和蓄電池3的輸出 端連接有負(fù)載時(shí)，該相互并聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換器2和蓄電池3還可作為并聯(lián)電池 組向負(fù)載輸出電力，此時(shí)，所述供電裝置還包括第二電流檢測(cè)裝置5和第二 比較器6，第二電流檢測(cè)裝置5的測(cè)量端連接在電壓轉(zhuǎn)換器2與所述輸出端 之間，第二比較器6分別與第二電流檢測(cè)裝置5和電壓轉(zhuǎn)換器2電連接。第二電流檢測(cè)裝置5用于檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換器2的輸出電流并將檢測(cè)到的該 輸出電流值傳送給第二比較器6，第二比較器6用于將該輸出電流值與第二 閾值相比較，當(dāng)輸出電流值大于第二閾值時(shí)，第二比較器6將該比較結(jié)果輸 出給電壓轉(zhuǎn)換器2，從而使電壓轉(zhuǎn)換器2將輸出電流值調(diào)節(jié)為不高于所述第
所述第一電流檢測(cè)裝置1和第二電流檢測(cè)裝置5可以是通過(guò)商購(gòu)獲得的 任意類型的電流檢測(cè)裝置，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)且節(jié)約成本，優(yōu)選為采用電流傳感 器實(shí)現(xiàn)。所述電壓轉(zhuǎn)換器2可以是任意的DC-DC轉(zhuǎn)換器或AC-DC轉(zhuǎn)換器。 當(dāng)將該供電裝置應(yīng)用于車輛中時(shí)，由于車輛的動(dòng)力電池為直流電源，因此應(yīng) 采用DC-DC轉(zhuǎn)換器。所述蓄電池3可以是商購(gòu)獲得的任意型號(hào)的蓄電池， 當(dāng)將該供電裝置應(yīng)用于車輛中時(shí)，優(yōu)選為采用額定電壓為12V的鉛酸蓄電 池。所述第一比較器4和第二比較器6可以是商購(gòu)獲得的任意型號(hào)的比較器。 上述電流檢測(cè)裝置和比較器可以分立構(gòu)造,也可以和電壓轉(zhuǎn)換器2集成構(gòu)造。
所述第一閾值預(yù)置在第一比較器4中，用于和第一電流檢測(cè)裝置1檢測(cè) 到的所述充電電流值相比較，當(dāng)該充電電流值大于所述第一閾值時(shí)，第一比 較器4向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減小電流信號(hào)，從而促使電壓轉(zhuǎn)換器2對(duì)向蓄電 池3輸出的充電電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，該檢測(cè)、比較以及調(diào)節(jié)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程， 直至第一電流檢測(cè)裝置1檢測(cè)到的充電電流值小于等于第一閾值時(shí)，第一比 較器4停止向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減小電流信號(hào)，從而使電壓轉(zhuǎn)換器2停止對(duì) 其輸出的充電電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述第一閾值可以根據(jù)需要設(shè)定，為了有效防 止蓄電池3被過(guò)電流充電，該第一閾值的范圍優(yōu)選為大于蓄電池3的理想的 充電電流的90。^且小于等于蓄電池3的理想的充電電流的105%。蓄電池理 想的充電電流一般為電池容量的0.15倍，例如，標(biāo)稱為60ah的蓄電池的理 想的充電電流為60*0.15=9A。
當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換器2和蓄電池3并聯(lián)后作為一個(gè)并聯(lián)電池組輸出電力時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換器2可同時(shí)向負(fù)載供電并對(duì)蓄電池3充電。第二電流檢測(cè)裝置 5即用來(lái)檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換器2的輸出電流，即對(duì)蓄電池3輸出的充電電流和對(duì) 負(fù)載輸出的負(fù)載電流之和。所述第二閾值預(yù)置在第二比較器6中，用于和第 二電流檢測(cè)裝置5檢測(cè)到的所述輸出電流值相比較，當(dāng)該輸出電流值大于所 述第二閾值時(shí)，第二比較器6向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減小電流信號(hào)，從而促使 電壓轉(zhuǎn)換器2對(duì)該電壓轉(zhuǎn)換器2的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，該檢測(cè)、比較以及調(diào) 節(jié)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，直至第二電流檢測(cè)裝置5檢測(cè)到的輸出電流值小于等 于第二閾值時(shí)，第二比較器6停止向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減小電流信號(hào)，從而 使電壓轉(zhuǎn)換器2停止對(duì)其輸出電流的調(diào)節(jié)。所述第二閾值可以根據(jù)需要設(shè)定 為任意值，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，該第二閾值優(yōu)選設(shè)定為大于電 壓轉(zhuǎn)換器2的最大輸出電流的90%且小于等于電壓轉(zhuǎn)換器2的最大輸出電流 的105%。
下面根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)將所述供電裝置應(yīng)用于混合動(dòng) 力車或電動(dòng)汽車時(shí)的控制過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述。
當(dāng)所述供電裝置應(yīng)用于車輛中時(shí)，首先將電壓轉(zhuǎn)換器2的輸入端與車上 的動(dòng)力電池相連。由于混合動(dòng)力或電動(dòng)汽車中的動(dòng)力電池一般為高壓直流電 源，因此，在向車輛的一些低壓負(fù)載供電時(shí)，需要將該動(dòng)力電池輸出的電壓 經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為低壓后再向低壓負(fù)載供電，此時(shí)電壓轉(zhuǎn)換器2為DC-DC 轉(zhuǎn)換器。電壓轉(zhuǎn)換器2用于給蓄電池3充電或與蓄電池3并聯(lián)后向車輛的各 種低壓負(fù)載供電，且對(duì)于電壓轉(zhuǎn)換器2來(lái)說(shuō)，對(duì)蓄電池3的充電和對(duì)負(fù)載的 供電可同時(shí)或分別進(jìn)行。此時(shí)，蓄電池3優(yōu)選為額定電壓為12V，理想的充 電電流為15A的鉛酸蓄電池，且電壓轉(zhuǎn)換器2的最大輸出電流為100A。因 此，為了有效保護(hù)蓄電池3和電壓轉(zhuǎn)換器2，優(yōu)選為將第一閾值設(shè)定為15, 將第二閾值設(shè)定為100。
當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換器2與蓄電池3并聯(lián)后通過(guò)所述輸出端向負(fù)載輸出電流時(shí)，第二電流檢測(cè)裝置5對(duì)電壓轉(zhuǎn)換器2的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)到的輸出 電流值傳送到第二比較器6，因?yàn)殡妷恨D(zhuǎn)換器2的額定電壓遠(yuǎn)大于蓄電池3 的額定電壓，因此當(dāng)該檢測(cè)到的輸出電流值小于等于第二閾值時(shí)，負(fù)載所需 的電流基本由電壓轉(zhuǎn)換器2提供，當(dāng)該檢測(cè)到的輸出電流值大于第二閾值時(shí)， 即電壓轉(zhuǎn)換器2為過(guò)流輸出時(shí)，則第二比較器6向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減小電 流信號(hào)，電壓轉(zhuǎn)換器2在該減小電流信號(hào)的激勵(lì)下減小輸出電流，直至檢測(cè) 到的輸出電流值不大于第二閾值，第二比較器6停止向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減 小電流信號(hào)，此時(shí)電壓轉(zhuǎn)換器2完成輸出電流調(diào)節(jié)，從而使得電壓轉(zhuǎn)換器2 的輸出電流被有效控制在不高于其額定輸出電流，此時(shí)車輛負(fù)載所需的其余 電流將由與電壓轉(zhuǎn)換器2并聯(lián)的蓄電池3供給。由于車輛低壓負(fù)載是時(shí)刻動(dòng) 態(tài)變化的，因此電池組的供電模式不停地在以上兩種情況下轉(zhuǎn)換。
與此同時(shí)，第一電流檢測(cè)裝置1還對(duì)電壓轉(zhuǎn)換器2向蓄電池3輸出的充 電電流進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)到的充電電流值傳送到第一比較器4，當(dāng)該檢測(cè)到 的充電電流值大于第一閾值時(shí)，即蓄電池3被過(guò)流充電時(shí)，第一比較器4向 電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減小電流信號(hào)，電壓轉(zhuǎn)換器2在該減小電流信號(hào)的激勵(lì)下 減小輸出電流，直至檢測(cè)到的充電電流值不大于第一閾值，第一比較器4停 止向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出減小電流信號(hào)，此時(shí)電壓轉(zhuǎn)換器2完成輸出電流調(diào)節(jié)， 從而使蓄電池3的充電電流被有效控制在不高于其額定充電電流。
此外，所述第一電流檢測(cè)裝置1和第二電流檢測(cè)裝置5是以一定的采樣 周期來(lái)對(duì)充電電流和輸出電流進(jìn)行檢測(cè)的，該采樣周期的大小可以按需求設(shè) 置，優(yōu)選設(shè)定為大于零且小于等于30秒的任意值，且第一電流檢測(cè)裝置1 和第二電流檢測(cè)裝置5的采樣周期可以設(shè)置為相同或不同。所述第一比較器 4和第二比較器6向電壓轉(zhuǎn)換器2輸出的減小電流信號(hào)可以為各種具有激勵(lì) 功效的電平信號(hào)，例如為高電平信號(hào)、低電平信號(hào)或正弦信號(hào)等。
此外，該供電裝置具有很好的擴(kuò)展性，可以根據(jù)需要增加多個(gè)電流檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)多路電流，并將檢測(cè)到的各路電流值分別與預(yù)定的閾值相比較，
并將比較結(jié)果返回到電壓轉(zhuǎn)換器2，電壓轉(zhuǎn)換器2對(duì)輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從 而實(shí)現(xiàn)對(duì)多路電流的限流控制。
權(quán)利要求1、一種供電裝置，該供電裝置包括第一比較器(4)、電壓轉(zhuǎn)換器(2)和蓄電池(3)，電壓轉(zhuǎn)換器(2)和蓄電池(3)并聯(lián)，且該電壓轉(zhuǎn)換器(2)和蓄電池(3)相連的兩端分別作為該供電裝置的輸出端，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第一電流檢測(cè)裝置(1)，第一電流檢測(cè)裝置(1)的測(cè)量端連接在所述輸出端和蓄電池(3)之間，第一比較器(4)分別與第一電流檢測(cè)裝置(1)和電壓轉(zhuǎn)換器(2)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其中該供電裝置還包括第二電流 檢測(cè)裝置(5)和第二比較器(6)，第二電流檢測(cè)裝置(5)的測(cè)量端連接在 電壓轉(zhuǎn)換器(2)與所述輸出端之間，第二比較器(6)分別與第二電流檢測(cè) 裝置(5)和電壓轉(zhuǎn)換器(2)電連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的供電裝置，其中所述第一電流檢測(cè)裝置 (1)和第二電流檢測(cè)裝置(5)為電流傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種供電裝置，該供電裝置包括第一比較器(4)、電壓轉(zhuǎn)換器(2)和蓄電池(3)，電壓轉(zhuǎn)換器(2)和蓄電池(3)并聯(lián)，且該電壓轉(zhuǎn)換器(2)和蓄電池(3)相連的兩端分別作為該供電裝置的輸出端，其中，所述系統(tǒng)還包括第一電流檢測(cè)裝置(1)，第一電流檢測(cè)裝置(1)的測(cè)量端連接在所述輸出端和蓄電池(3)之間，第一比較器(4)分別與第一電流檢測(cè)裝置(1)和電壓轉(zhuǎn)換器(2)電連接。使用該供電裝置，可有效防止蓄電池(3)被過(guò)電流充電，從而防止意外事故的發(fā)生并延長(zhǎng)了蓄電池(3)的使用壽命。
文檔編號(hào)B60L3/00GK201231688SQ200820115919
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者張建華, 梁樹(shù)林 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司