專利名稱：一種車載充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車載充電器，特別是涉及一種電動(dòng)車或混合動(dòng)力車用車載充 電器。
背景技術(shù)：
目前，純電動(dòng)或者混合動(dòng)力汽車上的動(dòng)力電池有兩部分組成，啟動(dòng)電池組和牽引 電池組。顧名思義，啟動(dòng)電池組用來參與發(fā)動(dòng)機(jī)或者電機(jī)的啟動(dòng)，或者在車輛未啟動(dòng)前給車 身電器供電；而牽引電池組負(fù)責(zé)車輛啟動(dòng)后給電機(jī)提供電能，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)車輪運(yùn)轉(zhuǎn)。 現(xiàn)有的給電動(dòng)車或者混合動(dòng)力電動(dòng)車充電的車載充電器僅僅是給車輛的牽引電 池組充電，在純電動(dòng)或者混合動(dòng)力車長時(shí)間不啟動(dòng)時(shí)，會(huì)因?yàn)檐嚿黼娖鳟a(chǎn)品的靜態(tài)功耗問 題導(dǎo)致啟動(dòng)電池組饋電，當(dāng)啟動(dòng)電池組饋電時(shí)，雖然可以利用DC/DC變換器把牽引電池組 的電能轉(zhuǎn)換到啟動(dòng)電池組內(nèi)，但牽引電池組也可能會(huì)因?yàn)樽院碾娀蛘哌B接在牽引電池上的 電器靜態(tài)功耗出現(xiàn)饋電的情況，此時(shí)啟動(dòng)電池組和牽引電池組同時(shí)處于饋電狀態(tài)，所以這 個(gè)時(shí)候不僅要對(duì)牽引電池充電，還要對(duì)啟動(dòng)電池進(jìn)行充電。但是由于在充電過程中電池管 理器等車身低壓電器需要供電，而且此時(shí)因?yàn)闋恳姵仞侂姸鵁o法通過DC/DC變換器把牽 引電池的電能轉(zhuǎn)換到啟動(dòng)電池內(nèi)，因此在車輛的啟動(dòng)電池組和牽引電池組同時(shí)饋電時(shí)采用 常規(guī)的車載充電器是無法對(duì)牽弓I電池組進(jìn)行充電的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中因純電動(dòng)或者混合動(dòng)力車輛啟動(dòng)電池組 和牽引電池組同時(shí)饋電時(shí)無法給牽引電池組進(jìn)行充電的不足，提供一種新型車載充電器， 解決啟動(dòng)電池組和牽引電池組同時(shí)饋電時(shí)無法給牽引電池組進(jìn)行充電的問題。 本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決 —種車載充電器，包括將市電輸入進(jìn)行整流穩(wěn)壓的整流穩(wěn)壓電路，給牽引電池組
充電的牽引電池充電電路，控制牽引電池充電電路工作的控制通訊電路，牽引電池充電電
路及控制通訊點(diǎn)路分別與整流穩(wěn)壓電路電連接，車載充電器還包括與整流穩(wěn)壓電路電連接
的啟動(dòng)電池充電電路，啟動(dòng)電池充電電路可在控制通訊電路的控制下給啟動(dòng)電池組充電。 本實(shí)用新型的有益效果是通過以上技術(shù)方案，在車載充電器中設(shè)有啟動(dòng)電池充
電電路，在車輛的啟動(dòng)電池組和前牽引電池組同時(shí)饋電的時(shí)候，可以通過啟動(dòng)電池充電電
路的控制先實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛啟動(dòng)電池組的充電，當(dāng)車輛的啟動(dòng)電池組電壓達(dá)到門限值時(shí)，此時(shí)
電池管理器能夠啟動(dòng)工作從而完成對(duì)牽引電池的充電。從而實(shí)現(xiàn)車輛啟動(dòng)電池和牽引電池
同時(shí)饋電時(shí)對(duì)動(dòng)力電池的充電，而且，啟動(dòng)電池充電電路能夠持續(xù)對(duì)啟動(dòng)電池組進(jìn)行充電，
無需啟動(dòng)車輛上的DC/DC轉(zhuǎn)換器來對(duì)啟動(dòng)電池充電，提高了充電效率，減少了充電過程中
參與工作的電器。
圖1是現(xiàn)有車載充電器的工作示意圖； 圖2是現(xiàn)有車載充電器的結(jié)構(gòu)框架圖； 圖3是現(xiàn)有車載充電器的電路組成示意圖； 圖4是本實(shí)用新型車載充電器一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框架圖； 圖5是本實(shí)用新型車載充電器一種實(shí)施例的電路組成示意圖。
具體實(shí)施方式下面通過具體的實(shí)施方式并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。[0014] 如圖1所示，車載充電器2用來連接電源與動(dòng)力電池3給純電動(dòng)車輛或者混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力電池3進(jìn)行充電，結(jié)合圖2和圖3所示，現(xiàn)有的車載充電器2 —般包括整流穩(wěn)壓電路22、牽引電池充電電路27、控制通訊電路29。整流穩(wěn)壓電路22將市電輸入的電源信號(hào)進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，同時(shí)進(jìn)行整流濾波并進(jìn)行穩(wěn)壓，整流穩(wěn)壓電路22給牽引電池充電電路27提供一個(gè)電壓穩(wěn)定的電源信號(hào)，同時(shí)也給控制通訊電路29提供一個(gè)電壓穩(wěn)定的電源信號(hào)，整流穩(wěn)壓電路22優(yōu)選采用常用的功率因數(shù)矯正電路，這種功率因數(shù)矯正電路可以是有源的也可以是無源的。 牽引電池充電電路27包括升壓電路24和降壓電路25，升壓電路24將整流穩(wěn)壓電路22提供的電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓直流電，為降壓電路25提供一個(gè)恒壓源，具體實(shí)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(gè)電感線圈， 一個(gè)開關(guān)管，一個(gè)二極管和輸出電容，由電壓電流反饋給控制芯片實(shí)現(xiàn)升壓的升壓電路24。[0016] 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是將升壓電路24輸出的直流電調(diào)節(jié)為適合牽引電池組33充電的電壓電流值，實(shí)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(shí)施方式
較多，最簡(jiǎn)單的為UC3842等脈寬調(diào)制控制芯片實(shí)現(xiàn)的非隔離式的BUCK電路，主電路包含一個(gè)開關(guān)管，一個(gè)電感線圈，一個(gè)二極管和輸出電容，有電壓電流反饋給控制芯片實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制降壓電路25。主電路原邊包含4個(gè)開關(guān)管和驅(qū)動(dòng)電路，中間為一個(gè)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。 控制通訊電路29實(shí)現(xiàn)車載充電器2的軟件層保護(hù)以及和電動(dòng)車或者混合動(dòng)力車各部件的相互通訊?？刂仆ㄓ嶋娐?9是對(duì)整個(gè)充電電源進(jìn)行控制的單元，可以實(shí)現(xiàn)充電器的啟動(dòng)、結(jié)束充電；或者控制升壓電路24和脈寬調(diào)制降壓電路25的開啟和關(guān)閉；或者負(fù)責(zé)與電動(dòng)車或者混合動(dòng)力車其他模塊(主要是電 管理器32)通訊(如用于汽車的CAN總線網(wǎng)絡(luò))；或者充電時(shí)實(shí)時(shí)接收動(dòng)力電池組(牽引電池組33)的狀態(tài)信息，并根據(jù)狀態(tài)控制是否對(duì)電池組進(jìn)行充電。
具體實(shí)施方式
可采用包含通訊功能的單片機(jī)即可。[0018] 如圖3所示，現(xiàn)有的電動(dòng)車或者混合動(dòng)力車的動(dòng)力電池3饋電時(shí)，這里所述的動(dòng)力電池3饋電是指啟動(dòng)電池組31和牽引電池組33不同時(shí)饋電的情況，車載充電器2接通市電給牽引電池組33充電，此時(shí)，整流穩(wěn)壓電路22對(duì)市電進(jìn)行直流處理并進(jìn)行穩(wěn)壓，將一個(gè)穩(wěn)定電源信號(hào)輸送給控制通訊電路29及牽引電池充電電路27，控制通訊電路29控制牽引電池充電電路27對(duì)牽引電池進(jìn)行充電。牽引電池充電過程中，控制通訊電路29與電池管理器32時(shí)刻進(jìn)行信息通訊，電池管理器32實(shí)時(shí)反饋牽引電池組33的充電情況，當(dāng)牽引電池組33達(dá)到飽和電壓時(shí)，電池管理器32將此信號(hào)及時(shí)反饋給控制通訊電路29，控制通訊電路29控制牽引電池充電電路27停止工作，完成對(duì)動(dòng)力電池3中對(duì)牽引電池組33的充電。其中，牽引電池組33的充電過程涉及的具體控制及參數(shù)檢測(cè)都是本領(lǐng)域公知常識(shí)，在此不做贅述。 如圖4所示，本實(shí)用新型車載充電器2的一種實(shí)施例，因連接線路中的繼電器不涉及本技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，這里不做詳細(xì)說明。該車載充電器2不僅包括原有的整流穩(wěn)壓電路22、牽引電池充電電路27、控制通訊電路29，而且還包括啟動(dòng)電池充電電路26。啟動(dòng)電池充電電路26與整流穩(wěn)壓電路22電連接，啟動(dòng)電池充電電路26可以在控制通訊電路29的控制下對(duì)動(dòng)力電池3的啟動(dòng)電池組31進(jìn)行充電。啟動(dòng)電池充電電路26可以是反激拓?fù)潆娐贰⒄る娐坊蛘甙霕蛲負(fù)潆娐?，因純電?dòng)或者混合動(dòng)力車上的牽引電池組33的電壓要遠(yuǎn)大約啟動(dòng)電池組31的電壓，因此這里的啟動(dòng)電池充電電路26的功率要比牽引電池充電電路27的功率小的多，啟動(dòng)電池充電電路26在功率大小選取時(shí)要考慮到啟動(dòng)電池組31充電時(shí)，必要的車身電器(啟動(dòng)電池充電電路26中的繼電器、電池管理器32、組合儀表)持續(xù)工作時(shí)的總耗電，這里總耗電假設(shè)為36V，那么啟動(dòng)電池充電電路26的輸出功率必須大于36V，以防止充電過程中造成啟動(dòng)電池組31電壓下降。 如圖5所示，整流穩(wěn)壓電路22經(jīng)過濾波穩(wěn)壓把交流電轉(zhuǎn)變成直流電后，給啟動(dòng)電池充電電路26提供一穩(wěn)壓電流，啟動(dòng)電池充電電路26的控制端與控制通訊電路29電連接，在控制通訊電路29的控制下，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)電池充電電路26給電動(dòng)車或者混合動(dòng)力車動(dòng)力電池3的啟動(dòng)電池組31進(jìn)行充電。 具體工作過程如下，當(dāng)電動(dòng)車或者混合動(dòng)力車的啟動(dòng)電池組31和牽引電池組33同時(shí)饋電的時(shí)候，采用本實(shí)用新型的車載充電器2接通市電輸入，然后整流穩(wěn)壓電路22會(huì)給控制通訊電路29、牽引電池充電電路27及啟動(dòng)電池充電電路26供電，因?yàn)榇藭r(shí)啟動(dòng)電池組31饋電而不能給電池管理器32供電，所以啟動(dòng)電池電路會(huì)首先進(jìn)行工作，在控制通訊電路29的控制下啟動(dòng)電池充電電路26給啟動(dòng)電池組31進(jìn)行充電，啟動(dòng)電池充電電路26從濾波穩(wěn)壓電路獲得輸入，并將其隔離變換成適當(dāng)?shù)碾妷簩?duì)啟動(dòng)電池組31進(jìn)行充電，啟動(dòng)電池充電電路26優(yōu)選地采用反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路，當(dāng)啟動(dòng)電池的充電電壓達(dá)到閥值電壓時(shí)啟動(dòng)電池充電電路26會(huì)將此信息反饋給控制通訊電路29，此時(shí)控制通訊電路29與動(dòng)力電池的電池管理器32進(jìn)行通訊，當(dāng)控制通訊電路29與電池管理器32通訊后確認(rèn)能夠開始給牽引電池組33進(jìn)行充電時(shí)，控制通訊電路29控制牽引電池充電電路27啟動(dòng)工作對(duì)牽引電池組33進(jìn)行充電，直到牽引電池組33充電完成或者人工干預(yù)停止充電。經(jīng)過一段時(shí)間的充電后，啟動(dòng)電池組31和牽引電池組33的電量就會(huì)達(dá)到維持車輛的運(yùn)行的電量水平。 另外，在充電過程中，由于啟動(dòng)電池充電電路26能夠持續(xù)對(duì)啟動(dòng)電池組31進(jìn)行充
電，只要啟動(dòng)電池充電電路26的功率達(dá)到需求，無需啟動(dòng)車輛的DC/DC轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)牽引
電池對(duì)啟動(dòng)電池充電，提高了充電效率，減少了充電過程中參與的電器。 所述車載充電器2還包括散熱模塊28 ，所述散熱模塊28連接濾波穩(wěn)壓電路并由濾
波穩(wěn)壓電路對(duì)其供電。散熱模塊28對(duì)整個(gè)車載充電器2進(jìn)行散熱，可以根據(jù)實(shí)際情況采取
風(fēng)冷或水冷方式。 通過以上技術(shù)方案，在純電動(dòng)或者混合動(dòng)力車的啟動(dòng)電池組31和牽引電池組33出現(xiàn)饋電狀況時(shí)，用戶無需尋求其他車輛協(xié)助進(jìn)行電能補(bǔ)充，只需找到市電插座即可實(shí)現(xiàn)對(duì)啟動(dòng)電池組31的充電，并完成對(duì)牽引電池組33的充電。本實(shí)用新型的車載充電器2有較好的使用價(jià)值，是一種比較可行的技術(shù)方案，相比另配專用的啟動(dòng)電池充電器，本實(shí)用新型的利用效果更好，不會(huì)增加過多的連接器，使用便捷性更強(qiáng)。
權(quán)利要求一種車載充電器，包括將市電輸入進(jìn)行整流穩(wěn)壓的整流穩(wěn)壓電路(22)，給牽引電池組(33)充電的牽引電池充電電路(27)，控制牽引電池充電電路(27)工作的控制通訊電路(29)，所述牽引電池充電電路(27)及控制通訊電路(29)分別與所述整流穩(wěn)壓電路(22)電連接，其特征在于，所述車載充電器還包括與整流穩(wěn)壓電路(22)電連接的啟動(dòng)電池充電電路(26)，所述啟動(dòng)電池充電電路(26)可在控制通訊電路(29)的控制下給啟動(dòng)電池組充電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車載充電器，其特征在于，所述啟動(dòng)電池充電電路(26)可以 為反激拓?fù)潆娐?、正激電路或者半橋拓?fù)潆娐贰?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載充電器，其特征在于，所述啟動(dòng)電池充電電路(26)為反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)電源電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載充電器，其特征在于，所述牽引電池充電電路(27)包括 升壓電路(24)和降壓電路(25)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載充電器，其特征在于，所述整流穩(wěn)壓電路(22)為功率因 數(shù)矯正電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5任意一項(xiàng)所述的車載充電器，其特征在于，所述車載充電器還包 括與整流穩(wěn)壓電路(22)電連接的散熱模塊(28)。
專利摘要一種車載充電器，包括將市電輸入進(jìn)行整流穩(wěn)壓的整流穩(wěn)壓電路，給牽引電池組充電的牽引電池充電電路，控制牽引電池充電電路工作的控制通訊電路，牽引電池充電電路及控制通訊回路分別與整流穩(wěn)壓電路電連接，車載充電器還包括與整流穩(wěn)壓電路電連接的啟動(dòng)電池充電電路，啟動(dòng)電池充電電路可在控制通訊電路的控制下給啟動(dòng)電池組充電。通過以上技術(shù)方案，在車載充電器中設(shè)有一個(gè)啟動(dòng)電池充電電路，在車輛的啟動(dòng)電池和前牽引電池同時(shí)饋電的時(shí)候，可以通過啟動(dòng)電池電路的控制先實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛啟動(dòng)電池的充電，當(dāng)車輛的啟動(dòng)電池電壓達(dá)到門限值時(shí)，此時(shí)電池管理器能夠啟動(dòng)工作從而完成對(duì)牽引電池的充電。
文檔編號(hào)H02J7/02GK201438644SQ20092013242
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者張建華, 羅紅斌, 郭彬 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司