[發明專利]一種便攜式電動汽車智能充電機

有效

• 申請號: 201310221194.3
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103269115A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 張浩然;張爭龍;沈建國
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02M1/42;H02M7/5387;H01M10/44
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 韓洪

技術領域

本發明涉及汽車領域，具體涉及一種便攜式電動汽車智能充電機。

背景技術

汽車工業的發展對石油資源需求的急劇增加和對環境嚴重的負面影響日益引起人們的關注，世界各國的政府、學術界和工業界正在加大對電動汽車開發投入的力度，以加速電動汽車的商品化步伐。電動汽車的成敗關鍵之一是蓄電池系統，這固然與蓄電池本身的技術發展有關，然而作為其能量再次補充的充電機也是一個至關重要的設備，它必須具有充電時間短、對蓄電池使用壽命影響小以及充滿判斷準確的特點，因此研制性能優良、運行可靠的電動汽車蓄電池快速充電系統是十分必要的，在盡可能不影響蓄電池使用壽命的前提下，希望能采用最大的充電電流，在短時間內將電池容量充足，并且在這個過程中，電池既不產生大量氣體，又不使電池內部溫度過高。

在我國大中城市都普遍存在著十分嚴重的交通問題和汽車尾氣排放污染問題，電動汽車是一種非常理想的中速和短途的日常交通工具，因此在我國有著得天獨厚的發展條件和廣闊的應用前景。根據歐美和日本等先進國家的經驗，在進行電動汽車的開發和制造的同時，必須開發電動汽車充電機，為電動汽車的推廣提供條件。進行電動汽車的推廣示范是一項很有意義的工作，為了作好推廣電動汽車這項工作，就必須進行電動汽車充電機及其充電管理系統的開發。

在實際使用中，電動汽車的充電場合大致可以分為四種：（1）車載應急充電；（2）家庭或公共場所充電；（3）充電樁充電；（4）充電站充電。便攜式充電機是車載應急充電和家庭充電的有效工具，也是充電樁和充電站的有效補充，它利用220V的單相交流電作為輸入電源，功率小于5個千瓦，可以用家庭電網和一般的民用電網供電，是私人電動汽車的理想充電工具。目前我國存在的少量便攜式電動汽車充電機普遍存在以下幾個問題：（1）不具備對蓄電池的智能充電功能，擴展性差，人機界面不好；（2）充電控制策略落伍，導致了電池的壽命短、效率低和可維護性差；（3）功率因數低，諧波電流大，對電網污染大，不能滿足電磁兼容要求；（4）可靠性差，功率電路由于采用硬開關技術，功率器件的電流、電壓開關應力大，工作不可靠。因此開發新一代的便攜式電動汽車智能充電機是很有意義的一件事情。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種便攜式電動汽車智能充電機，能夠克服現有電動汽車充電機充電效率低、可靠性低、對電網污染大等缺點，充電效率高，使用安全穩定。

為解決上述充電機現有的技術問題，本發明采用如下方案：一種便攜式電動汽車智能充電機，包括充電電池、與充電電池連接的弱電控制與保護模塊、與弱電控制與保護模塊連接的功率因數校正模塊，所述充電電池與功率因數校正模塊之間還連接有諧振逆變整流模塊，所述諧振逆變整流模塊上設有與弱電控制與保護模塊連接的功率器件驅動模塊。功率因數校正模塊和諧振逆變整流模塊能夠有效的解決充電機對電網污染問題和低效率問題。

作為優選，所述功率因數校正模塊包括依次連接的輸入電網、工頻整流器、磁集成電感、交錯并聯雙boost電路、濾波器，所述交錯并聯雙boost電路上連接交錯并聯PFC控制器。

作為優選，所述充電電池包括電動汽車用的串聯或并聯的電池組。

作為優選，所述諧振逆變整流模塊包括IGBT全橋逆變器、串聯諧振元件、高頻變壓器、高頻整流橋。

作為優選，所述功率器件驅動模塊包括圖騰柱功放電路、死區關斷MOS管、驅動隔離變壓器、加速關斷電路。采用單獨的圖騰柱功放電路產生驅動信號，再經過驅動隔離變壓器進行放大與隔離，然后再經過一個波形整形電路，以驅動諧振逆變整流模塊內的IGBT全橋逆變器，可以有效地防止其他部分電路對驅動電路的干擾，以及做到良好的強弱電隔離。

作為優選，所述弱電控制與保護模塊包括ARM處理芯片、連接在ARM處理芯片上的LCD顯示模塊、通信單元、鍵盤單元、充放電控制模塊、連接在ARM處理芯片上并與充電電池連接的溫度采集電路和低壓端電壓電流采集電路、連接在ARM處理芯片上并與功率器件驅動模塊連接的諧振變換器控制電路和過流保護模塊、連接在ARM處理芯片上并與功率因數校正模塊連接的高壓端電壓電流采集模塊。

有益效果：

本發明采用上述技術方案提供一種便攜式電動汽車智能充電機，采用了功率因數校正模塊和諧振逆變整流模塊，有效地克服了傳統電動汽車充電機充電效率低、可靠性低、對電網污染大的不足，充電效率高，使用安全穩定。

說明書附圖

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明所利用的磁集成技術；