[實用新型]一種車載充電控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921274828.0
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN210092931U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯厚濤;戴加良
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海英集芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本實用新型公開一種車載充電控制電路，該電路包括車載充電器、充電控制電路、電壓輸出端，充電控制電路包括輸入電壓檢測單元、降壓型功率變換器、PD協(xié)議控制單元，輸入電壓檢測單元檢測車載充電器的輸入端的電壓幅值信號，并將電壓幅值信號發(fā)送至PD協(xié)議控制單元，PD協(xié)議控制單元根據(jù)電壓幅值信號調(diào)整車載充電器的輸出功率，并作用于降壓型功率變換器，以控制降壓型功率變換器輸出電壓。本實用新型可以根據(jù)輸入電壓自動調(diào)節(jié)USB PD車載充電器的輸出電壓規(guī)格，解決了因汽車電池電壓下降造成車載充電器輸出電壓不足的問題，改善了充電性能。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實用新型涉及車載充電器技術(shù)領(lǐng)域，具體的，涉及一種車載充電控制電路。

【背景技術(shù)】

車載充電器是一種廣泛使用的設(shè)備供電電源。車載充電器的輸入端為汽車點煙器，點煙器輸出電壓范圍一般在12V～24V之間。車載充電器主要有2種，第一種為非快充式車載充電器，輸出電壓一般為5V，輸出電流2A左右；另一種，是帶有USB PD快充協(xié)議的車載充電器，此類車載充電器輸出的電壓可高達20V。但車載充電器普遍存在兩個缺陷，一是點煙器輸出的電壓會隨著汽車電池的使用而下降，而車載充電器的功率部分多采用BUCK降壓型電路，當電池電壓下降時，帶有USB PD快充協(xié)議的車載充電器的輸入電壓低于充電設(shè)備申請輸出電壓，車載充電器輸出電壓不足；二是非快充式車載充電器，輸出功率較低，往往無法滿足用戶快速充電的需求。

如圖1所示，在現(xiàn)有的帶有USB PD快充協(xié)議的車載充電器中，其主要由降壓型功率電路1、PD協(xié)議控制芯片2和保護控制電路3組成。它的工作原理如下：PD協(xié)議控制芯片2負責(zé)和充電設(shè)備進行通信協(xié)商，并作用于降壓型功率電路1來調(diào)節(jié)輸出電壓和電流。在檢測到充電設(shè)備接入后，車載充電器開始發(fā)送Source_cap數(shù)據(jù)包，當用電設(shè)備收到Source_cap數(shù)據(jù)包后，根據(jù)用電需求發(fā)送request數(shù)據(jù)包至車載充電器，車載充電器收到request數(shù)據(jù)包，回復(fù)Accept指令并開始調(diào)節(jié)輸出電壓，直到電壓調(diào)節(jié)完成后，由車載充電器發(fā)送Ps_Ready指令，即完成一次完整的USB PD通信協(xié)商。但是隨著汽車電池的使用，點煙器輸出電壓降低，車載充電器的輸入電壓也降低，當充電設(shè)備request數(shù)據(jù)包的PD電壓高于車載充電器的輸入電壓時，車載充電器的輸出電壓偏低。此時充電設(shè)備檢測到電壓欠壓，充電過程異常，嚴重時會導(dǎo)致設(shè)備充電兼容性問題。

在現(xiàn)有的非快充式車載充電器電路中，如圖2所示，該電路結(jié)構(gòu)簡單，一般由降壓型功率變換器4、保護控制電路5和DCP握手芯片6組成。其中，車載充電器的輸出電壓為5V，輸出電流2A左右。該電路的缺點是輸出功率較小，無法滿足用戶快速充電的需求。

因此，現(xiàn)有車載充電器技術(shù)普遍存在缺點：非快充式車載充電器存在輸出功率小，無法滿足用戶快速充電的需求；USB PD快充車載充電器，存在因點煙器輸出電壓下降，導(dǎo)致快充輸出時，電壓不足，設(shè)備充電兼容性等問題。

【實用新型內(nèi)容】

本實用新型的主要目的是提供一種可以根據(jù)輸入電壓來調(diào)節(jié)PD輸出功率的車載充電控制電路。

為了實現(xiàn)上述的主要目的，本實用新型提供的車載充電控制電路包括車載充電器、與所述車載充電器電連接的充電控制電路、與所述充電控制電路電連接的電壓輸出端，所述充電控制電路包括輸入電壓檢測單元、降壓型功率變換器、PD協(xié)議控制單元，所述輸入電壓檢測單元檢測所述車載充電器的輸入端的電壓幅值信號，并將所述電壓幅值信號發(fā)送至所述PD協(xié)議控制單元，所述PD協(xié)議控制單元根據(jù)所述電壓幅值信號調(diào)整車載充電器的輸出功率，并作用于所述降壓型功率變換器，以控制所述降壓型功率變換器輸出電壓。

進一步的方案是，所述輸入電壓檢測單元包括ADC檢測電路，所述ADC檢測電路包括信號輸入端、信號輸出端、電壓增益電路以及ADC采樣模塊，所述信號輸入端與所述車載充電器的輸入端電連接，所述電壓增益電路連接在所述信號輸入端和所述信號輸出端之間，所述信號輸出端與所述ADC采樣模塊的輸入端電連接，所述ADC采樣模塊的輸出端與所述PD協(xié)議控制單元電連接。