[發明專利]一種電動汽車車載充電系統

無效

• 申請號: 201110150720.2
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN102201693A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 朱昌亞;洪光岱;王光;湯能文;李松
• 申請（專利權）人: 天寶電子（惠州）有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及電動汽車技術領域，具體是指一種電動汽車車載充電系統。

背景技術

伴隨著日益臨近的全球能源危機，節能環保的新能源電動汽車迎來了逐步取代傳統燃油汽車的發展機會。然而電動汽車的普及仍然面臨著諸多問題，其中一個亟待解決的問題便是車載電池的容量問題。在尋找高能量密度，高安全可靠性的車載能量載體的同時，怎樣提高電動汽車的續航里程問題便顯得格外重要。在當前配套充電設施尚不完善的情況下，如何使電動汽車兼容多種充電設備及外接電源也是當前研究的一個方向。

多數電動汽車只使用外接商用單相或三相交流電源充電方式，或者只使用電動汽車充電站直流快充電源充電方式，不能實現直流/單相/三相三種充電模式的完全兼容。

發明內容

本發明需解決的問題是提供一種能夠兼容多種充電模式的電動汽車車載充電系統及其控制方法。

為解決上述問題，本發明采取的技術方案是：

一種電動汽車車載充電系統包括車載電池、單/三相功率變換模塊、充電接觸器、信號偵測單元及MCU控制單元。其中：

車載電池，作為電動汽車車載充電系統能量接收裝置，用于存儲驅動電動汽車的能量；

單/三相功率變換模塊，與車載電池連接，用于將外接交流單相電源或交流三相電源經過處理后轉化為直流電能為車載電池的充電；直流充電裝置，與車載電池連接，用于將外界提供的直流電源轉換后對車載電池進行充電；

充電接觸器，包括單相交流充電接觸器、三相交流充電接觸器和直流充電接觸器，受MCU控制單元用于在不同充電模式下切換外部電源對車載電池充電的能量傳輸路徑；所述直流充電接觸器一端與外接直流電源連接，另一端連接直流充電裝置；所述三相交流充電接觸器一組連接端子與驅動電機連接，對應的另一一組連接端子與三相交流電源連接；所述單相交流充電接觸器的一端子與外接單相交流電源一端連接，另一端子及交流電源另一端通過選擇三相交流充電接觸器連接線路的其中兩相與車載電池連接；

信號偵測單元，用于偵測各充電接觸器兩端及車載電池兩端的電壓電流信號，并將其傳輸給MCU控制單元；

MCU控制單元，其根據接收到的偵測單元信號控制各充電接觸器、單/三相功率變換模塊實現不同充電模式下車載充電系統工作控制。

優選的，所述直流充電裝置中包括升壓模塊和降壓模塊，所述升壓模塊和降壓模塊通過MCU控制單元控制實現將外接直流充電電源通過升壓或降壓后給車載電池充電。

優選的，所述單相/三相功率變換模塊直接復用具有交直流雙向逆變功能的電動汽車車載逆變器；所述車載逆變器連接一單刀雙擲開關中間端子，單刀雙擲開關一接觸端子與驅動電機連接，另一接觸端子與三相交流充電接觸器連接；電動汽車處于行駛工況下，車載逆變器輸入端與車載電池連接，輸出端與驅動電機連接；電動汽車處于充電工況下，車載逆變器輸入端與三相交流電源連接，輸出端與車載電池連接。

一種具體的方案為：所述單/三相功率變換模塊包括由受控于MCU控制單元的六個開關管組成的三相逆變橋；所述三相逆變橋中每相輸入線路上均設有LC濾波器，其中一相輸入線路通過受控于MCU控制單元的開關連接LC濾波器實現LC濾波器的接入和斷開。

進一步的，所述三相逆變橋中各開關管均采用內部帶有反向并聯二極管的絕緣柵雙極晶體管。這樣，使單相交流充電及三相交流充電均具有兩種模式可選，即：MCU控制單元可通過控制單相交流充電接觸器、三相逆變橋中輸入線路上的開關及單/三相功率變換模塊實現單相可控整流充電和單相非可控整流充電模式的切換。同樣，MCU控制單元還可通過控制單刀雙擲開關及單/三相功率變換模塊實現三相可控整流充電和三相非可控整流充電模式的切換。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：本發明將電動汽車三種充電模式整合在一個車載充電系統中，充電方式靈活可選，可接受外界直流、單相交流、三相交流三種不同的充電電壓，且具有四種交流充電模式，可滿足目前電動汽車充電方式多樣化要求；同時將原車載逆變器部件復用，有效降低成本。

本發明方案的推廣可為電動汽車的發展起到極大的推進作用。

附圖說明

圖1是所述電動汽車車載充電系統的組成結構示意框圖；

圖2是所述電動汽車車載充電系統的實施例電路原理示意圖；

圖3為直流充電裝置實施例電路原理示意圖；

圖4是所述電動汽車車載充電系統的控制方法的流程圖。

具體實施方式

為了便于本領域的技術人員理解，下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細說明。