[發(fā)明專利]電動汽車車載充電機及車載DC/DC一體化集成系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104410126A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 楊杭旭;劉冬梅
• 申請（專利權）人: 金華職業(yè)技術學院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電動汽車領域，特別是一種利用一套開關電源合并現(xiàn)有兩套系統(tǒng)、行駛中、停車時均可充電，能降低零部件成本實現(xiàn)車輛輕量化的電動汽車車載充電機及車載DC/DC一體化集成系統(tǒng)。

背景技術

目前電動汽車行業(yè)輕量化、低成本、集成化發(fā)展是市場導向，而電動汽車電池一直是沒有突破的瓶頸，為使有限的電池能源高效地利用，要求電動汽車的電機必須高效率寬區(qū)間，車輛輕量化、小型化并節(jié)能，而其核心部件就是作為開關電源系統(tǒng)電路的車載充電機以及車載DC/DC裝置。目前市場上的電動汽車車載充電機和車載DC/DC都是兩套獨立系統(tǒng)，每一套系統(tǒng)都有獨立的電子零部件和散熱外殼，成本高同時占用車輛總布置空間，不利于車輛輕量化和成本控制，所述電動汽車車載充電機及車載DC/DC一體化集成系統(tǒng)作為電動汽車的一個控制單元能解決一些問題。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的電動汽車車載充電機及車載DC/DC一體化集成系統(tǒng)基于從電動汽車充電時不能行駛、行駛時不能充電的特點考慮，取消了車載DC/DC獨立系統(tǒng)，將其功能整合到車載充電機中，利用車載充電機和車載DC/DC工作時可以錯開，只要選擇合理電壓參數(shù)就能達到共用一套開關電源系統(tǒng)、并共用一套散熱系統(tǒng)，即利用一套開關電源合并兩套系統(tǒng)，大大節(jié)約了電子零部件和材料成本，同時減輕整車重量。

本發(fā)明所采用的方案是：

所述電動汽車車載充電機及車載DC/DC一體化集成系統(tǒng)包括充電插搶、CC確認線、CAN通訊線、電池管理系統(tǒng)BMS、集成控制器、12V蓄電池、繼電器I、繼電器II、高壓動力蓄電池、保險絲及連接導線、一個外殼及一套散熱系統(tǒng)，所述集成控制器主要由橋式整流器、繼電器I、開關MOS功率管、開關電源變壓器、二極管組成，所述集成控制器即車載充電機及車載DC/DC一體化集成控制器，所述繼電器I包括線圈KM1、開關K1，所述繼電器II包括線圈KM2、開關K2。所述充電插搶、所述橋式整流器、所述繼電器I、所述開關MOS功率管、所述開關電源變壓器依次連接，所述電池管理系統(tǒng)BMS一端通過所述CC確認線連接所述充電插搶、另一端連接所述繼電器II并通過所述CAN通訊線直接將CC確認信號反饋給所述集成控制器，所述高壓動力蓄電池兩極連接所述繼電器I輸出端、同時還通過所述開關K2、保險絲及二極管連接所述開關電源變壓器輸出端，所述12V蓄電池兩極經保險絲及二極管直接連接所述開關電源變壓器另一輸出端。

通過將所述電池管理系統(tǒng)BMS、所述集成控制器、所述高壓動力蓄電池、所述12V低壓蓄電池及兩個繼電器的一體化集成連接，實現(xiàn)了上述兩種模式的自動切換，即共用一個開關電源系統(tǒng)，實現(xiàn)了行駛中、停車時均可充電，集成共用移相全橋變壓器、功率MOS管、電容、二極管等重要零部件，并共同使用一個外殼及散熱系統(tǒng)，一體化集成后仍能保證未集成前的車載充電效率以及DC/DC效率，在開關電源設計中采用目前較為先進的帶功率因素校正的移相全橋拓撲結構。

充電時開關電源工作在充電機狀態(tài)，功率大于2KW，使用家用16A/220V交流空調插座，當車輛充電插槍插入時，經過CAN通訊連接，CC確認后系統(tǒng)自動進入充電狀態(tài)，給車輛電池進行充電，車載充電效率≥90％；當充電插槍拔出后，打開點火開關“ON”檔系統(tǒng)自動進入DC/DC工作狀態(tài)，給電動汽車12V蓄電池充電，確保車輛12V用電器件供電，車載DC/DC效率≥90％，工作在DC/DC時功率1KW。車輛行駛時工作在DC/DC狀態(tài)，充電時工作在充電狀態(tài)并執(zhí)行國標充電模式，防護等級＞IP55，減輕整車系統(tǒng)質量＞6Kg，在目前條件下降低材料成本500元，降低車輛零部件成本1000元左右。

本發(fā)明的有益效果是：

所述電動汽車車載充電機及車載DC/DC一體化集成系統(tǒng)設計合理，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)的一體化，行駛中、停車時均可充電，系統(tǒng)零部件共用大大提高了零部件利用率、降低了材料成本、減輕整車重量，有利于電動汽車普及推廣。對提高汽車零配件產品質量、提升制造的自動化程度、促進產業(yè)升級、降低車輛能耗，推動電動汽車產業(yè)快速發(fā)展具有明顯作用。

附圖說明

下面結合本發(fā)明的圖形進一步說明：

圖1是所述電動汽車車載充電機及車載DC/DC一體化集成系統(tǒng)示意圖。

圖中，1.充電插搶，2.CC確認線，3.CAN通訊線，4.電池管理系統(tǒng)BMS，5.橋式整流器，6.繼電器I，7.開關MOS功率管，8.開關電源變壓器，9.12V蓄電池，10.繼電器II，11.高壓動力蓄電池。

具體實施方式