一種雙向充電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種雙向充電器，包括：交流輸入端、雙向換流電路、控制電路、充電開關(guān)、直流輸入/輸出端、交流輸出端、放電開關(guān)；其中，所述控制電路用于在接收到充電信號時控制所述充電開關(guān)閉合、控制所述放電開關(guān)斷開，并向所述雙向換流電路發(fā)出第一控制信號，以使所述交流輸入端通過所述雙向換流電路對所述直流輸入/輸出端進行充電；所述控制電路還用于在接收到的放電信號時控制所述放電開關(guān)閉合、控制所述充電開關(guān)斷開，并向所述雙向換流電路發(fā)出第二控制信號，以使所述輸入/輸出端通過所述雙向換流電路對所述交流輸出端進行放電。本實用新型提供的雙向充電器可以實現(xiàn)雙向充電，其既可以由充電樁給電池充電，也可以由電池給負載供電。
【專利說明】—種雙向充電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電器控制領(lǐng)域。具體地說涉及一種雙向充電器。

【背景技術(shù)】
[0002]充電電路是將交流輸入轉(zhuǎn)換為直流輸出的電路，充電電路可以根據(jù)充電對象的需要的來調(diào)整其直流輸出的值，現(xiàn)有的充電電路中通常包括整流橋、PFC電路的開關(guān)管、DC/DC變換器的開關(guān)管及隔離后的換流電路等器件，先利用整流橋?qū)⑤斎氲慕涣麟娮優(yōu)橹绷麟姡缓笤偻ㄟ^換流電路根據(jù)驅(qū)動信號將直流電轉(zhuǎn)換為適合充電對象使用的直流電，該換流電路由多個換流橋組成，其作用是進行DC/DC變換。
[0003]現(xiàn)有的充電器只能實現(xiàn)利用外接的交流電源對電池進行充電，而不能實現(xiàn)利用電池儲存的電能對外輸出交流電。
實用新型內(nèi)容
[0004]為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種雙向充電器，既能對電池進行充電，也可以將電池直流電轉(zhuǎn)為交流電，供交流負載使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下方案:
[0006]本實用新型提供一種雙向充電器，包括:交流輸入端、雙向換流電路、控制電路、充電開關(guān)、直流輸入/輸出端、交流輸出端、放電開關(guān)；
[0007]其中，所述控制電路分別與所述充電開關(guān)、放電開關(guān)、雙向換流電路連接；所述交流輸入端通過所述充電開關(guān)與所述雙向換流電路連接，所述雙向換流電路通過所述放電開關(guān)與所述交流輸出端連接；
[0008]所述雙向換流電路與所述直流輸入/輸出端連接；
[0009]所述控制電路用于在接收到充電信號時控制所述充電開關(guān)閉合及控制所述放電開關(guān)斷開，并向所述雙向換流電路發(fā)出第一控制信號，以使所述交流輸入端通過所述雙向換流電路對所述直流輸入/輸出端進行充電；
[0010]所述控制電路還用于在接收到放電信號時控制所述放電開關(guān)閉合及控制所述充電開關(guān)斷開，并向所述雙向換流電路發(fā)出第二控制信號，以使所述直流輸入/輸出端通過所述雙向換流電路對所述交流輸出端進行放電。
[0011]上述的雙向充電器，所述雙向換流電路包括:第一電容器、第二電容器、電感器；所述雙向換流電路還包括第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管組成的橋式電路，其中所述第一功率管的源極與所述第二功率管的漏極相連作為橋式電路的第一端，所述第三功率管的源極與所述第四功率管的漏極相連作為橋式電路的第二端，所述第一功率管的漏極與所述第三功率管的漏極相連作為橋式電路的第三端，所述第二功率管的源極與所述第四功率管的源極相連作為橋式電路的第四端；
[0012]所述第一電容器的第一端與所述橋式電路的第一端相連、所述第一電容器的第二端與所述橋式電路的第二端相連，所述電感器連接在所述第一電容器的第一端與所述橋式電路的第一端之間，所述第二電容器的第一端與所述橋式電路的第三端相連，所述第二電容器的第二端與所述橋式電路的第四端相連。
[0013]上述的雙向充電器,所述控制電路發(fā)出的第一控制信號包括:第一充電調(diào)制信號和第二充電調(diào)制信號；
[0014]所述控制電路發(fā)出的第二控制信號包括:第一放電調(diào)制信號和第二放電調(diào)制信號;
[0015]所述第一功率管的柵極和所述第四功率管的柵極用于接收所述第一充電調(diào)制信號或第一放電調(diào)制信號，所述第二功率管的柵極和所述第三功率管的柵極用于接收所述第二充電調(diào)制信號或第二放電調(diào)制信號。
[0016]上述的雙向充電器，還包括:預(yù)充開關(guān)、電阻器；所述預(yù)充開關(guān)與所述電阻器串聯(lián)后與所述充電開關(guān)并聯(lián)。
[0017]上述的雙向充電器，所述第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管是N溝道的MOS管。
[0018]本實用新型提供上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有以下優(yōu)點:
[0019]本實用新型提供的雙向充電器可以根據(jù)控制電路接收的充電信號實現(xiàn)對直流輸出端連接的電池進行充電，并且可以根據(jù)控制電路接收的放電信號實現(xiàn)對外輸出交流電信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0021]圖1是實施例一提供的雙向充電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是實施例二提供的雙向充電器的電路連接圖；
[0023]圖3是實施例二提供的雙向充電器中預(yù)充開關(guān)與充電開關(guān)的連接圖。

【具體實施方式】
[0024]實施例一
[0025]本實施例提供一種雙向充電器，如圖1所示，該雙向充電器包括:交流輸入端11、雙向換流電路12、控制電路13、充電開關(guān)14、直流輸入/輸出端15、交流輸出端16、放電開關(guān)17。
[0026]其中，所述控制電路13分別與所述充電開關(guān)14、放電開關(guān)17、雙向換流電路12連接；所述交流輸入端11通過所述充電開關(guān)14與所述換流電路連接，所述雙向換流電路12通過所述放電開關(guān)17與所述交流輸出端16連接；
[0027]所述雙向換流電路12與所述直流輸入/輸出端15連接。所述控制電路13用于在接收到充電信號131時控制所述充電開關(guān)14閉合及控制所述放電開關(guān)17斷開，并向所述雙向換流電路12發(fā)出第一控制信號，以使所述交流輸入端11通過所述雙向換流電路12對所述直流輸入/輸出端15進行充電。所述控制電路13還用于在接收到放電信號132時控制所述放電開關(guān)17閉合及控制所述充電開關(guān)14斷開，并向所述雙向換流電路12發(fā)出第二控制信號，以使所述直流輸入/輸出端通過所述雙向換流電路12對所述交流輸出端16進行放電。
[0028]交流輸入端11用于外接交流電源，交流輸出端16用于外接交流負載，直流輸入/輸出端15用于外接充電電池。本實用新型提供的雙向充電器可以應(yīng)用在電動汽車上，電動汽車的車載電池可以與所述直流輸入/輸出端15連接，為汽車充電的充電樁可以與所述交流輸入端11相連，交流輸出端16可以連接其他交流負載。
[0029]控制電路13接收的充電信號131和放電信號132是外界根據(jù)需要輸入的信號，例如當交流輸入端11與充電樁連接即需要對電池進行充電時，外界會向控制電路13發(fā)送充電信號131 ;但交流輸出端16與其他交流負載連接即需要使用電池作為電源對外放電時，外界會向控制電路13發(fā)送放電信號132。所述控制電路13向所述雙向換流電路12發(fā)出的第一和第二控制信號通常是脈沖寬度調(diào)制信號，雙向換流電路12可以在第一和第二控制信號的控制下實現(xiàn)交流變直流或直流變交流的功能。充電時該電路根據(jù)第一控制信號將外接交流電源輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電(半波)，提供給直流輸入/輸出端15連接的電池進行充電；放電時該電路根據(jù)第二控制信號將電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，提供給交流輸出端16連接的交流負載使用。
[0030]本實施例提供的雙向充電器可以根據(jù)其要實現(xiàn)的充電或者放電的功能，使控制電路13對雙向換流電路12以及充電開關(guān)14和放電開關(guān)17進行控制，實現(xiàn)了對電池充電以及利用電池對外輸出交流電的目的。
[0031]實施例二
[0032]在上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例提供一種雙向充電器，如圖2所示，其中的雙向換流電路12包括:第一電容器125、第二電容器127、電感器126，所述雙向換流電路12還包括第一功率管121、第二功率管122、第三功率管123、第四功率管124組成的橋式電路，其中所述第一功率管121的源極與所述第二功率管122的漏極相連作為橋式電路的第一端，所述第三功率管123的源極與所述第四功率管124的漏極相連作為橋式電路的第二端，所述第一功率管121的漏極與所述第三功率管123的漏極相連作為橋式電路的第三端，所述第二功率管122的源極與所述第四功率管124的源極相連作為橋式電路的第四端。
[0033]所述第一電容器125的第一端與所述橋式電路的第一端相連、所述第一電容器125的第二端與所述橋式電路的第二端相連，所述電感器126連接在所述第一電容器125的第一端與所述橋式電路的第一端之間，所述第二電容器127的第一端與所述橋式電路的第三端相連、所述第二電容器127的第二端與所述橋式電路的第四端相連。
[0034]進一步地，所述控制電路13發(fā)出的第一控制信號包括:第一充電調(diào)制信號和第二充電調(diào)制信號。所述控制電路13發(fā)出的第二控制信號包括:第一放電調(diào)制信號和第二放電調(diào)制信號。
[0035]所述第一功率管121的柵極和所述第四功率管124的柵極用于接收所述第一充電調(diào)制信號或第一放電調(diào)制信號，所述第二功率管122的柵極和所述第三功率管123的柵極用于接收所述第二充電調(diào)制信號或第二放電調(diào)制信號。
[0036]本實施例提供了一種具體的雙向換流電路結(jié)構(gòu)。充電時，該雙向換流電路中的四個功率管接收兩組調(diào)制信號，即第一充電調(diào)制信號(PWMA)和第二充電調(diào)制信號(PWMB)，使雙向換流電路12將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；放電時，該雙向換流電路中的四個功率管接收另外兩組調(diào)制信號，即第一放電調(diào)制信號(PWMA)和第二放電調(diào)制信號(PWMB)，使雙向換流電路12將輸入的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。
[0037]優(yōu)選地，本實施例所述第一功率管121、第二功率管122、第三功率管123、第四功率管124是N溝道的MOS管。作為其他可選的實施方式，功率管還可以選擇其他類型的MOS管或者晶體管。
[0038]進一步優(yōu)選地，如圖3所示，所述電路還包括:預(yù)充開關(guān)28、電阻器29。所述預(yù)充開關(guān)28與所述電阻器29串聯(lián)后與所述充電開關(guān)14并聯(lián)。
[0039]由于充電時，該雙向充電器中的直流輸出電壓有最小限值，如果電池電壓較低，會出現(xiàn)較大充電電流，超過電路所能承受的電流值。為解決該問題，在交流輸入端11增加預(yù)充電阻器29，即當電池電壓較低時，先吸合預(yù)充開關(guān)28，對電池進行小電流充電，當電池電壓升高后，再閉合充電開關(guān)14，進行大電流充電，可以對電路起到有效的保護作用。
[0040]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向充電器，其特征在于，包括:交流輸入端、雙向換流電路、控制電路、充電開關(guān)、直流輸入/輸出端、交流輸出端、放電開關(guān)； 其中，所述控制電路分別與所述充電開關(guān)、放電開關(guān)、雙向換流電路連接；所述交流輸入端通過所述充電開關(guān)與所述雙向換流電路連接，所述雙向換流電路通過所述放電開關(guān)與所述交流輸出端連接； 所述雙向換流電路與所述直流輸入/輸出端連接； 所述控制電路用于在接收到充電信號時控制所述充電開關(guān)閉合及控制所述放電開關(guān)斷開，并向所述雙向換流電路發(fā)出第一控制信號，以使所述交流輸入端通過所述雙向換流電路對所述直流輸入/輸出端進行充電； 所述控制電路還用于在接收到放電信號時控制所述放電開關(guān)閉合及控制所述充電開關(guān)斷開，并向所述雙向換流電路發(fā)出第二控制信號，以使所述直流輸入/輸出端通過所述雙向換流電路對所述交流輸出端進行放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向充電器，其特征在于: 所述雙向換流電路包括:第一電容器、第二電容器、電感器；所述雙向換流電路還包括第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管組成的橋式電路，其中所述第一功率管的源極與所述第二功率管的漏極相連作為橋式電路的第一端，所述第三功率管的源極與所述第四功率管的漏極相連作為橋式電路的第二端，所述第一功率管的漏極與所述第三功率管的漏極相連作為橋式電路的第三端，所述第二功率管的源極與所述第四功率管的源極相連作為橋式電路的第四端； 所述第一電容器的第一端與所述橋式電路的第一端相連、所述第一電容器的第二端與所述橋式電路的第二端相連，所述電感器連接在所述第一電容器的第一端與所述橋式電路的第一端之間，所述第二電容器的第一端與所述橋式電路的第三端相連，所述第二電容器的第二端與所述橋式電路的第四端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向充電器，其特征在于: 所述控制電路發(fā)出的第一控制信號包括:第一充電調(diào)制信號和第二充電調(diào)制信號； 所述控制電路發(fā)出的第二控制信號包括:第一放電調(diào)制信號和第二放電調(diào)制信號； 所述第一功率管的柵極和所述第四功率管的柵極用于接收所述第一充電調(diào)制信號或第一放電調(diào)制信號，所述第二功率管的柵極和所述第三功率管的柵極用于接收所述第二充電調(diào)制信號或第二放電調(diào)制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的雙向充電器，其特征在于，還包括:預(yù)充開關(guān)、電阻器； 所述預(yù)充開關(guān)與所述電阻器串聯(lián)后與所述充電開關(guān)并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙向充電器，其特征在于，所述第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管是N溝道的MOS管。
【文檔編號】H02J7/10GK204103532SQ201420432558
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】劉玉梅, 滕景翠, 楊仕青 申請人:比亞迪股份有限公司