[發明專利]一種車載式雙向充電機

有效

• 申請號: 201911086708.2
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110745029B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 張江林;莊慧敏;鄧昌建;吳磊;樊昌元;文斌;謝曉娜;李代偉;唐必秀;黃宗莉
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: B60L55/00
• 分類號: B60L55/00;B60L53/20;B60L53/00;H02J3/32;H02J3/24
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 王育信

本發明公開了一種車載式雙向充電機，主要解決現有車載式充電機電池利用率低，充電機接入、分離換網引起電網頻率波動的問題。該充電機包括單片機控制電路，與單片機控制電路相連的電源切換電路和充電電路，以及與充電電路相連的高頻逆變電路；其中，電源切換電路還與充電電路相連。通過上述設計，本發明的充電機在保證效率的同時，利用驅動電路代替硬件電路能夠有效的優化電路結構，減少器件損耗，從而降低了成本。同時通過設置電源切換電路，使充電機在電網充電、負載供電切換過程中更加平穩，減小電網頻率波動。因此，具有很高的使用價值和推廣價值。

技術領域

本發明涉及充電機技術領域，具體地說，是涉及一種車載式雙向充電機。

背景技術

電動汽車(Electronic Vehicle，EV)作為節能、創新、環保等新名詞的代表，快速進入大家的視野并取得了飛速發展。而充電機作為電動汽車的核心部件，對充電機的結構設計及性能提升成了大家研究的熱點問題。

按照安裝位置的不同可分為兩類：車載式和非車載式。車載式是指固定安裝在電動汽車上的充電機，其具有規模小、散熱快、重量輕等優點，大多數應用于常規充電。車載充電機主要用于電動汽車與電網的能量雙向交換，所以對其要求為響應速度快、功率因數高、輸入輸出紋波小和輸入電壓容許范圍大，以避免并網向電網送電時對電網造成損害，而且還要求充電曲線與動力電池的特性相匹配，以達到對電池的保護，從而延長電池的使用壽命。

目前電動汽車所裝配的車載式充電機在主體結構上，大多數仍然使用高頻開關電源，雖然能夠高效的將電能向化學能轉換，但電池的利用率低，從而導致整車的效率不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種車載式雙向充電機，主要解決現有車載式充電機電池利用率低，充電機接入、分離換網引起電網頻率波動的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種車載式雙向充電機，包括單片機控制電路，與單片機控制電路相連的電源切換電路和充電電路，以及與充電電路相連的高頻逆變電路；其中，電源切換電路還與充電電路相連；

所述單片機控制電路包括單片機控制芯片，以及與單片機控制芯片相連的電流采集電路、電壓采集電路；其中，所述單片機控制芯片與電源切換電路相連；

所述充電電路包括與外部電網相連的整流濾波電路，與整流濾波電路相連的半橋充電電路，以及與半橋充電電路相連的充電驅動電路；其中，半橋充電電路與高頻逆變電路和電流采集電路相連；

所述高頻逆變電路包括用于與蓄電池相連的升壓電路，與升壓電路相連的逆變電路，以及與逆變電路相連的逆變驅動電路；其中，逆變驅動電路與半橋充電電路相連。

進一步地，所述電源切換電路包括與單片機控制芯片相連的電阻R8，基極與電阻R8相連的三極管Q1，連接于三極管Q1的基極和發射極之間的電阻R9，與三極管Q1的集電極相連的繼電器K1，以及與繼電器K1相連的插頭P4；其中，繼電器K1吸合時與充電電路導通，繼電器K1分離時與高頻逆變電路導通。

進一步地，所述半橋充電電路包括兩端接入電流采集電路的電阻R7，正極與電阻R7相連的二極管D4，正極與二極管D4的負極相連且負極接地的電解電容C11，串聯后的一端與二極管D4的負極相連且另一端與逆變驅動電路相連的電感L1、電阻R11、電阻R10，負極接地、正極與電感L1、電阻R11連接端相連的二極管D6，負極與二極管D6的正極相連且正極接12V電壓的二極管D3，源極與二極管D6的負極相連且漏極與二極管D6正極相連的NMOS管Q3，源極與二極管D3的負極相連且漏極與二極管D3正極相連的NMOS管Q2，一端與NMOS管Q3的源極相連且另一端與NMOS管Q3的柵極相連的電阻R16，以及與一端與NMOS管Q3的柵極相連且另一端與逆變驅動電路相連的電阻R14；其中，電阻R11、電阻R10的連接端與NMOS管Q2的柵極相連。