一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)、充電方法及電動(dòng)汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)及電動(dòng)汽車，該車載充電機(jī)包括具有交流充電接口的交流充電模塊，還包括直流充電接口和升壓DC?DC模塊，所述交流充電模塊內(nèi)部的整流橋后的直流母線連接所述直流充電接口，所述直流充電接口用于連接到外部的直流快速充電樁以進(jìn)行快速直流充電，所述升壓DC?DC模塊的輸出端連接在所述直流母線上，用于使所述直流充電接口具有預(yù)定的高電壓以滿足直流快速充電樁與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。還公開了一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)的充電方法。本發(fā)明使車載充電機(jī)既兼容交流慢速充電和直流快速充電，又不用額外增配DC?DC快充轉(zhuǎn)換模塊，使電動(dòng)汽車內(nèi)部空間緊湊，便于安裝，同時(shí)也節(jié)省成本。
【專利說明】
一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)、充電方法及電動(dòng)汽車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)、充電方法及具有該車載充電機(jī)的電動(dòng)汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]微型電動(dòng)汽車是我國(guó)電動(dòng)汽車的一個(gè)重要分支，該類電動(dòng)汽車電池組電壓平臺(tái)較低(一般低于200V)，由于電池組電壓平臺(tái)低，使得整車的造價(jià)低，因此該車型在市場(chǎng)上非常受歡迎，但是目前大部分微型電動(dòng)車目前無法接入國(guó)標(biāo)的快速充電粧，主要原因是目前國(guó)標(biāo)直流快速充電粧的電壓輸出范圍一般是200V?750V直流，這個(gè)電壓高于微型電動(dòng)車的充電平臺(tái)電壓，導(dǎo)致微型電動(dòng)車無法使用直流快速充電粧。用戶實(shí)際只能使用微型電動(dòng)車自帶的車載慢速充電機(jī)充電，目前典型的車載慢速充電機(jī)原理拓?fù)淙鐖D1所示。慢速充電機(jī)一般使用家庭220V交流充電插座充電，功率小(受家用配電網(wǎng)限制，一般不超過3KW)，充電時(shí)間長(zhǎng)。這限制了微型電動(dòng)車的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0003]業(yè)界為了解決這個(gè)問題，一般會(huì)在微型電動(dòng)車上增配DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊，該轉(zhuǎn)換模塊將國(guó)標(biāo)直流快速充電粧輸出400V的高壓直流電轉(zhuǎn)換為與低壓電池組匹配的低壓直流電，微型電動(dòng)汽車通過DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊接入直流快速充電粧。配置DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊的微型電動(dòng)車功率回路的基本原理如圖2所示。該DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊是目前微型電動(dòng)汽車新增加的部件，但是由于電動(dòng)汽車內(nèi)部空間緊湊，難于安裝，另外也增加了成本，這些問題導(dǎo)致該方案在實(shí)際應(yīng)用中難于實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)、充電方法及具有該車載充電機(jī)的電動(dòng)汽車，使車載充電機(jī)既兼容交流慢速充電和直流快速充電，又不用額外增配DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊，使電動(dòng)汽車內(nèi)部空間緊湊，便于安裝，同時(shí)也節(jié)省成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，包括具有交流充電接口的交流充電模塊，還包括直流充電接口和升壓DC-DC模塊，所述交流充電模塊內(nèi)部的整流橋后的直流母線連接所述直流充電接口，所述直流充電接口用于連接到外部的直流快速充電粧以進(jìn)行快速直流充電，所述升壓DC-DC模塊的輸出端連接在所述直流母線上，用于使所述直流充電接口具有預(yù)定的高電壓以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。
[0007]進(jìn)一步地:
[0008]所述升壓DC-DC模塊用于將外部輸入的12V電源升壓為400V施加到所述直流母線上。
[0009]還包括電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)在檢測(cè)到所述交流充電接口連接交流充電槍時(shí)控制運(yùn)行交流慢速充電模式，在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍時(shí)控制運(yùn)行直流快速充電模式。
[0010]所述電池管理系統(tǒng)在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍后，運(yùn)行直流快速充電模式之前，先控制所述升壓型DC-DC模塊啟動(dòng)，升壓后輸出所述預(yù)定的高電壓到所述直流充電接口，以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。
[0011]所述交流充電模塊還包括高頻逆變電路、變壓器、高頻整流電路、穩(wěn)壓濾波電路，所述交流充電接口、所述整流橋、所述高頻逆變電路、所述變壓器、所述高頻整流電路以及所述穩(wěn)壓濾波電路順次連接，所述穩(wěn)壓濾波電路的輸出端連接到電池組。
[0012]所述電池管理系統(tǒng)包括CPU。
[0013]一種電動(dòng)汽車，具有所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)。
[0014]進(jìn)一步地:
[0015]所述電動(dòng)汽車還包括車載直流電源，所述車載直流電源連接所述升壓DC-DC模塊。
[0016]所述車載直流電源為12V電源。
[0017]—種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)的充電方法，使用所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，其中在檢測(cè)到所述交流充電接口連接交流充電槍時(shí)運(yùn)行交流慢速充電模式，在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍時(shí)運(yùn)行直流快速充電模式，其中在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍后，運(yùn)行直流快速充電模式之前，先啟動(dòng)所述升壓型DC-DC模塊，升壓后輸出預(yù)定的高電壓到所述直流充電接口，以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019]本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)及具有該車載充電機(jī)的電動(dòng)汽車，通過改進(jìn)現(xiàn)有的車載慢速充電機(jī)，增加充電機(jī)直流充電接口，將目前的交流慢速充電機(jī)內(nèi)部整流橋后的直流母線引出到直流充電接口，同時(shí)，還增加了一個(gè)升壓DC-DC模塊，其將高壓電源接入到直流母線上，利用該高電壓來完成直流快速充電粧與直流充電接口之間的極性檢測(cè)(判斷極性是國(guó)標(biāo)直流充電槍的基本要求，直流快速充電粧能夠通過檢測(cè)該電壓判斷充電槍的極性是否正確)，從而使車載充電機(jī)能夠兼容交流慢速充電和直流快速充電，而且與現(xiàn)有的增配DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊的電動(dòng)汽車相比，本發(fā)明又不用額外增配DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊，從而使電動(dòng)汽車內(nèi)部空間緊湊，且便于安裝，同時(shí)也顯著節(jié)省了成本。
【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有的車載慢速充電機(jī)電路原理拓?fù)鋱D；
[0021 ]圖2為配置DC-DC快充轉(zhuǎn)換模塊的微型電動(dòng)車功率回路的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3為本發(fā)明電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)一種實(shí)施例的電路原理拓?fù)鋱D；
[0023]圖4為基于本發(fā)明實(shí)施例的交流慢速充電模式的運(yùn)行流程圖；
[0024]圖5為基于本發(fā)明實(shí)施例的直流快速充電模式的運(yùn)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0026]參閱圖3，在一種實(shí)施例中，一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，包括具有交流充電接口的交流充電模塊，該車載充電機(jī)還設(shè)置有直流充電接口和升壓DC-DC模塊，其中所述交流充電模塊內(nèi)部的整流橋后的直流母線連接所述直流充電接口，所述直流充電接口用于連接到外部的直流快速充電粧以進(jìn)行快速直流充電，所述升壓DC-DC模塊的輸出端連接在所述直流母線上，用于使所述直流充電接口具有預(yù)定的高電壓以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述升壓DC-DC模塊用于將外部輸入的12V電源升壓為400V施加到所述直流母線上。
[0028]在優(yōu)選的實(shí)施例中，車載充電機(jī)具備電池管理系統(tǒng)(BMS)，所述電池管理系統(tǒng)在檢測(cè)到所述交流充電接口連接交流充電槍時(shí)控制運(yùn)行交流慢速充電模式，在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍時(shí)控制運(yùn)行直流快速充電模式。所述電池管理系統(tǒng)可包括CPU。
[0029]在更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電池管理系統(tǒng)在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍后，運(yùn)行直流快速充電模式之前，先控制所述升壓型DC-DC模塊啟動(dòng)，升壓后輸出所述預(yù)定的高電壓到所述直流充電接口，以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。
[0030]如圖3所示，在一些實(shí)施例中，所述交流充電模塊的具體結(jié)構(gòu)包括交流充電接口、整流橋、高頻逆變電路、變壓器、高頻整流電路、穩(wěn)壓濾波電路，所述交流充電接口、所述整流橋、所述高頻逆變電路、所述變壓器、所述高頻整流電路以及所述穩(wěn)壓濾波電路順次連接，所述穩(wěn)壓濾波電路的輸出端連接到電池組。所述電池管理系統(tǒng)可以采用CHJ作為控制器。CPU可以通過CAN通信接口與外部通信。
[0031]在另一種實(shí)施例中，一種電動(dòng)汽車，其可具有前述任一實(shí)施例的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)。
[0032]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電動(dòng)汽車還包括車載直流電源，所述車載直流電源連接所述升壓DC-DC模塊。車載直流電源可以是車載的12V電源。此外，電動(dòng)汽車也可以不為升壓DC-DC模塊專門配置車載直流電源，而是在充電場(chǎng)所通過外部充電設(shè)備提供此電源。
[0033]在又一種實(shí)施例中，一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)的充電方法，其可使用前述任一實(shí)施例的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，根據(jù)該充電方法，在檢測(cè)到所述交流充電接口連接交流充電槍時(shí)運(yùn)行交流慢速充電模式，在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍時(shí)運(yùn)行直流快速充電模式，其中在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍后，運(yùn)行直流快速充電模式之前，先啟動(dòng)所述升壓型DC-DC模塊，升壓后輸出預(yù)定的高電壓到所述直流充電接口，以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。
[0034]具體地，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例在現(xiàn)有的交流慢速充電機(jī)整流橋后方增加直流充電接口，使得交流慢速充電機(jī)能通過直流充電接口直接接入快速直流充電電源，另外還增加一個(gè)升壓DC-DC模塊，以將車載的(或外接的)12V電源升壓到400V，該升壓DC-DC模塊能夠使得充電機(jī)的直流充電接口保持一個(gè)高壓，從而直流充電接口能夠通過直流快速充電粧的電池極性檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到電動(dòng)車的直流充電接口有符合要求的高電壓輸出，即判斷電池充電線路接觸良好，才允許啟動(dòng)充電。該新型車載充電機(jī)的工作模式有兩種:交流慢速充電模式和直流快速充電模式。其中交流慢速充電模式的運(yùn)行流程如圖4所示，直流快速充電模式的運(yùn)行流程如圖5所示，相關(guān)內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，在此不予贅述。工作時(shí)，電池管理系統(tǒng)可根據(jù)是接交流充電槍還是接直流充電槍來控制實(shí)際的充電電流，以符合外部交直流充電粧的功率限值要求。
[0035]以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對(duì)這些已描述的實(shí)施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，包括具有交流充電接口的交流充電模塊，其特征在于，還包括直流充電接口和升壓DC-DC模塊，所述交流充電模塊內(nèi)部的整流橋后的直流母線連接所述直流充電接口，所述直流充電接口用于連接到外部的直流快速充電粧以進(jìn)行快速直流充電，所述升壓DC-DC模塊的輸出端連接在所述直流母線上，用于使所述直流充電接口具有預(yù)定的高電壓以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，其特征在于，所述升壓DC-DC模塊用于將外部輸入的12V電源升壓為400V施加到所述直流母線上。3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，其特征在于，還包括電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)在檢測(cè)到所述交流充電接口連接交流充電槍時(shí)控制運(yùn)行交流慢速充電模式，在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍時(shí)控制運(yùn)行直流快速充電模式。4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍后，運(yùn)行直流快速充電模式之前，先控制所述升壓型DC-DC模塊啟動(dòng)，升壓后輸出所述預(yù)定的高電壓到所述直流充電接口，以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，其特征在于，所述交流充電模塊還包括高頻逆變電路、變壓器、高頻整流電路、穩(wěn)壓濾波電路，所述交流充電接口、所述整流橋、所述高頻逆變電路、所述變壓器、所述高頻整流電路以及所述穩(wěn)壓濾波電路順次連接，所述穩(wěn)壓濾波電路的輸出端連接到電池組。6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)包括CPU。7.—種電動(dòng)汽車，其特征在于，具有如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)。8.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)汽車，其特征在于，還包括車載直流電源，所述車載直流電源連接所述升壓DC-DC模塊。9.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)汽車，其特征在于，所述車載直流電源為12V電源。10.—種電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)的充電方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車用車載充電機(jī)，其中在檢測(cè)到所述交流充電接口連接交流充電槍時(shí)運(yùn)行交流慢速充電模式，在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍時(shí)運(yùn)行直流快速充電模式，其中在檢測(cè)到所述直流充電接口連接直流充電槍后，運(yùn)行直流快速充電模式之前，先啟動(dòng)所述升壓型DC-DC模塊，升壓后輸出預(yù)定的高電壓到所述直流充電接口，以滿足直流快速充電粧與所述直流充電接口之間的極性檢測(cè)要求。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK106004489SQ201610382563
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】張志國(guó), 仝瑞軍
【申請(qǐng)人】深圳市科列技術(shù)股份有限公司