CN206442140U - 一种车载供电***及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载供电***及汽车，其中车载供电***包括：供电模组；与供电模组连接的逆变电路；与逆变电路连接的滤波电路；连接于滤波电路和用电模组之间的限流电路；与限流电路并联的切换电路以及控制电路。切换电路处于断开状态时，滤波电路与用电模组之间通过限流电路导通；处于连通状态时，滤波电路和与用电模组之间通过切换电路导通。控制电路的第一输入端与逆变电路连接，控制电路的第一输出端与切换电路连接，控制电路用于在逆变电路的输出电压低于第一预设电压阈值时，使切换电路处于断开状态；当逆变电路输出端的输出电压达到第一预设电压阈值时，使切换电路处于连通状态。本实用新型避免了低压输出产生的大电流导致用电器件损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车载供电***及汽车。
背景技术
随着电动汽车的普及，电动汽车还可以作为一个“移动电站”，即电动汽车既可从电网充电，也可以通过车载电力电子装置将车载动力电池的电能对外输出，供用户的家用电器等各种电器使用。但是车载电力电子装置对外输出时，输出电压不会瞬间升高至额定电压，而是逐渐上升的，如果用户使用时先打开电器设备的开关，再启动电动汽车的对外供电模式，那么在电动汽车的车载电力电子装置启动过程中(输出电压从零逐渐升高至额定电压)，用电器件将持续处于低压供电的状态，对用电器件会造成一定的损害，甚至烧毁。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车载供电***及汽车，解决了车载供电***输出至用电器件的电压未达额定电压，导致用电器件损坏的问题。
为了达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种车载供电***，包括：
一供电模组；
与所述供电模组连接的逆变电路；
与所述逆变电路的输出端连接的滤波电路；
一限流电路，连接于所述滤波电路和用电模组之间；其中所述滤波电路、所述限流电路和所述用电模组构成第一通路；
与所述限流电路并联的切换电路，所述切换电路的工作状态包括连通状态和断开状态，处于断开状态时，所述滤波电路与所述用电模组之间通过所述第一通路导通；处于连通状态时，所述滤波电路、所述切换电路和所述用电模组构成第二通路，所述滤波电路与所述用电模组之间通过所述第二通路导通；其中所述限流电路上所设置电阻的阻值大于所述切换电路上所设置电阻的阻值；
一控制电路，所述控制电路的第一输入端与所述逆变电路的输出端连接，所述控制电路的第一输出端与所述切换电路连接；
当所述逆变电路输出端的输出电压低于第一预设电压阈值时，发送关断信号至所述切换电路；所述切换电路接收所述关断信号，并根据所述关断信号控制工作状态处于断开状态；当所述逆变电路输出端的输出电压达到第一预设电压阈值时，发送导通信号至所述切换电路；所述切换电路接收所述导通信号，并根据所述导通信号控制工作状态处于连通状态。
优选地，所述车载供电***还包括一直流-直流变换电路；
所述直流-直流变换电路的输入端与所述供电模组连接，所述直流-直流变换电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接。
优选地，所述控制模组的第二输入端与所述直流-直流变换电路的输出端连接，所述控制电路的第二输出端与所述逆变电路的控制信号输入端连接；
当所述直流-直流变换电路输出端的输出电压达到第二预设电压阈值时，所述控制电路发送控制所述逆变电路将输入的直流电转换为交流电的控制信号至所述逆变电路；所述逆变电路接收所述控制信号，并根据所述控制信号将输入的直流电转换为交流电。
优选地，所述滤波电路包括一滤波电感；
所述滤波电感的其中一端与所述逆变电路的输出端连接，所述滤波电感的另一端分别与所述限流电路和所述切换电路连接。
优选地，所述切换电路包括一开关元件；
所述开关元件与所述限流电路并联。
优选地，所述开关元件为继电器。
优选地，所述限流电路包括一限流电阻；
所述限流电阻连接于所述滤波电路与所述用电模组之间。
本实用新型实施例还提供了一种汽车，包括上述的车载供电***。
本实用新型的实施例的有益效果是：
上述方案中，在车载供电***的电压输出端设置一并联连接的限流电路和切换电路，当车载供电***中逆变电路的输出电压低于预设电压阈值时，切换电路断开，即限流电路连接车载供电***的输出端和用电器件，避免低压输出时产生大电流而损坏用电器件；当车载供电***中逆变电路的输出电压达到预设电压阈值时，切换电路闭合，则限流电路被短路，即切换电路连接车载供电***的输出端和用电器件。切换电路的电阻值远小于限流电路的电阻值，车载供电***向用电器件输出稳定电压，保护用电器件不被损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本实用新型实施例的车载供电***的结构框图之一；
图2表示本实用新型实施例的车载供电***的结构框图之二；
图3表示本实用新型实施例的车载供电***的电路示意图；
图4表示本实用新型实施例的控制电路执行控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种车载供电***，包括：供电模组1；与所述供电模组1连接的逆变电路2；与所述逆变电路2的输出端连接的滤波电路3。
一限流电路4，连接于所述滤波电路3和用电模组5之间；其中所述滤波电路3、所述限流电路4和所述用电模组5构成第一通路。
与所述限流电路4并联的切换电路6，所述切换电路6的工作状态包括连通状态和断开状态，处于断开状态时，所述滤波电路3与所述用电模组5之间通过所述第一通路导通；处于连通状态时，所述滤波电路3、所述切换电路6和所述用电模组5构成第二通路，所述滤波电路3与所述用电模组5之间通过所述第二通路导通；其中所述限流电路4上所设置电阻的阻值大于所述切换电路6上所设置电阻的阻值。
一控制电路7，所述控制电路7的第一输入端与所述逆变电路2的输出端连接，所述控制电路7的第一输出端与所述切换电路6连接；
当所述逆变电路2输出端的输出电压低于第一预设电压阈值时，发送关断信号至所述切换电路；所述切换电路6接收所述关断信号，并根据所述关断信号控制工作状态处于断开状态；当所述逆变电路2输出端的输出电压达到第一预设电压阈值时，发送导通信号至所述切换电路；所述切换电路6接收所述导通信号，并根据所述导通信号控制工作状态处于连通状态。
该实施例中，供电模组1为车载动力电池，用于向逆变电路2输出直流电。逆变电路2用于将车载动力电池提供的直流电转换为交流电。滤波电路3用于将逆变电路2输出的交流电进行滤波处理，输出符合用电器件工作条件的交流电。用电模组5为用电器件，例如：电水壶、电风扇等。控制电路7用于当逆变电路2输出端的输出电压低于第一预设电压阈值时，使切换电路6处于断开状态；当逆变电路2输出端的输出电压达到第一预设电压阈值时，使切换电路6处于连通状态。
具体的，逆变电路2将输入的直流电转变为交流电输出的过程中，其输出端的电压值从零逐渐升高至市电220V。在这个过程中，控制电路7根据逆变电路2输出端的输出电压，控制切换电路6处于断开状态，即限流电路4连接于滤波电路3与用电器件之间。其中限流电路4上所设置的阻值较大，将输出至用电器件的电流限制在一较小的电流值以内，避免了低压输出产生的大电流导致用电器件损坏。
当逆变电路2输出端的电压值达到220V时，控制电路7控制切换电路6处于连通状态，即切换电路6连接于滤波电路3与用电器件之间。切换电路6上所设置的电阻值远小于限流电路4上设置的电阻值，则切换电路6处于连通转台时，认为限流电路4短路。这个过程中，逆变电路2的输出稳定的220V电压至用电器件，用电器件启动工作，保证用电器件处于安全工作电压范围内，避免损坏甚至烧毁。
上述方案中，在车载供电***的电压输出端设置一并联连接的限流电路4和切换电路6，当车载供电***中逆变电路2的输出电压低于预设电压阈值时，切换电路6断开，即限流电路4连接车载供电***的输出端和用电器件，避免低压输出时产生大电流而损坏用电器件；当车载供电***中逆变电路2的输出电压达到预设电压阈值时，切换电路6闭合，则限流电路4被短路，即切换电路6连接车载供电***的输出端和用电器件。切换电路6的电阻值远小于限流电路4的电阻值，车载供电***向用电器件输出稳定电压，保护用电器件不被损坏。
第二实施例
如图2所示，本实用新型实施例提供了一种车载供电***，包括：供电模组1；与所述供电模组1连接的逆变电路2；与所述逆变电路2的输出端连接的滤波电路3。
一限流电路4，连接于所述滤波电路3和用电模组5之间；其中所述滤波电路3、所述限流电路4和所述用电模组5构成第一通路。
与所述限流电路4并联的切换电路6，所述切换电路6包括连通状态和断开状态，处于断开状态时，所述滤波电路3与所述用电模组5之间通过所述第一通路导通；处于连通状态时，所述滤波电路3、所述切换电路6和所述用电模组5构成第二通路，所述滤波电路3与所述用电模组5之间通过所述第二通路导通；其中所述限流电路4上所设置电阻的阻值大于所述切换电路6上所设置电阻的阻值。
一控制电路7，所述控制电路7的第一输入端与所述逆变电路2的输出端连接，所述控制电路7的第一输出端与所述切换电路6连接；
当所述逆变电路2输出端的输出电压低于第一预设电压阈值时，发送关断信号至所述切换电路；所述切换电路6接收所述关断信号，并根据所述关断信号控制工作状态处于断开状态；当所述逆变电路2输出端的输出电压达到第一预设电压阈值时，发送导通信号至所述切换电路；所述切换电路6接收所述导通信号，并根据所述导通信号控制工作状态处于连通状态。
该实施例中，供电模组1为车载动力电池，用于向逆变电路2输出直流电。逆变电路2用于将车载动力电池提供的直流电转换为交流电。滤波电路3用于将逆变电路2输出的交流电进行滤波处理，输出符合用电器件工作条件的交流电。用电模组5为用电器件，例如：电水壶、电风扇等。控制电路7用于当逆变电路2输出端的输出电压低于第一预设电压阈值时，使切换电路6处于断开状态；当逆变电路2输出端的输出电压达到第一预设电压阈值时，使切换电路6处于连通状态。
具体的，逆变电路2将输入的直流电转变为交流电输出的过程中，其输出端的电压值从零逐渐升高至市电220V。在这个过程中，控制电路7根据逆变电路2输出端的输出电压，控制切换电路6处于断开状态，即限流电路4连接于滤波电路3与用电器件之间。其中限流电路4上所设置的阻值较大，将输出至用电器件的电流限制在一较小的电流值以内，避免了低压输出产生的大电流导致用电器件损坏。
当逆变电路2输出端的电压值达到220V时，控制电路7控制切换电路6处于连通状态，即切换电路6连接于滤波电路3与用电器件之间。切换电路6上所设置的电阻值远小于限流电路4上设置的电阻值，则切换电路6处于连通转台时，认为限流电路4短路。这个过程中，逆变电路2的输出稳定的220V电压至用电器件，用电器件启动工作，保证用电器件处于安全工作电压范围内，避免损坏甚至烧毁。
进一步地，车载供电***还包括一直流-直流变换电路8；所述直流-直流变换电路8的输入端与所述供电模组1连接，所述直流-直流变换电路8的输出端与所述逆变电路2的输入端连接。
该实施例中，直流-直流变换电路8用于将车载动力电池提供的直流电压，通过升压或者降压方式转换为能够符合逆变电路2输出条件的直流电压。
例如，逆变电路2输入端的直流电压达到220V时，输出相电压峰值为220V的交流电。当车载供电电池的输出电压低于220V时，通过直流-直流变换电路8将输入至逆变电路2的直流电压值升压至220V，以满足逆变电路2的输出条件。
进一步地，所述控制电路7的第二输入端与所述直流-直流变换电路8的输出端连接，所述控制电路7的第二输出端与所述逆变电路2的控制信号输入端连接。
当所述直流-直流变换电路8输出端的输出电压达到第二预设电压阈值时，所述控制电路7发送控制所述逆变电路2将输入的直流电转换为交流电的控制信号至所述逆变电路2；所述逆变电路2接收所述控制信号，并根据所述控制信号将输入的直流电转换为交流电。
该实施例中，控制电路7还用于当直流-直流变换电路8输出端的输出电压达到第二预设电压阈值时，发送控制逆变电路2将输入的直流电转换为交流电的控制信号至逆变电路2。
其中控制信号由调制波和载波对比产生，用于控制逆变电路2中开关管的交替导通和关断，使逆变电路2输出占空比呈正弦变化的方波，进一步得到符合输出要求的正弦波。
具体的，参见图3，当直流-直流变换电路8的输出电压达到第二预设电压阈值，即直流-直流变换电路8的输出电压达到稳定状态时，发送控制信号至逆变电路2。当开关管T1和开关管T4导通，开关管T2和开关管T3关断时，输出正向电压；当开关管T2和开关管T3导通，开关管T1和开关管T4关断时，输出负向电压，即逆变电路2实现将输入端的直流电转换为交流电输出的目的。此外，当直流-直流变换电路8的输出电压达到第二预设电压阈值时，还可以通过调节控制信号的占空比的方式，实现逆变电路2将输入端的直流电转换为交流电输出的目的。
进一步地，所述滤波电路3包括一滤波电感L；所述滤波电感L的其中一端与所述逆变电路2的输出端连接，所述滤波电感L的另一端分别与所述限流电路4和所述切换电路6连接。
该实施例中，根据电感特性，将逆变电路2输出的交流电中的干扰信号转变为热能消耗，以抑制较高频率的干扰信号。
进一步地，所述切换电路6包括一开关元件；所述开关元件与所述限流电路4并联。具体的，所述开关元件为继电器S。
进一步地，所述限流电路4包括一限流电阻R；所述限流电阻R连接于所述滤波电路3与所述用电模组5之间。
该实施例中，继电器S可以根据电流或者电压等信号，而接通或者断开。继电器S与限流电阻R并联，且继电器S的电阻值远小于限流电阻R的电阻值。在继电器S断开时，相当于限流电阻R接入电路中，防止低压输出时产生的大电流导致用电器件损坏。当继电器S接通时，相当于限流电阻R被短路，保证达到稳定状态的输出电压为用电器件供电。此外，开关元件还可以选择符合要求的开关管，当逆变电路2的输出电压低于第一预设电压阈值时，控制开关管关断；当逆变电路2的输出电压达到第一预设电压阈值时，控制开关管闭合。
参见图4，示出了控制电路7执行控制方法的流程图。
具体的，步骤410，控制电路7获取直流-直流变换电路8的输出电压值，并检测直流-直流变换电路8的输出电压值是否符合预设条件。
当直流-直流变换电路8的输出电压值低于第二预设电压阈值时，执行步骤422，保持逆变电路2不启动。当直流-直流变换电路8的输出电压值达到第二预设电压阈值时，执行步骤421，启动逆变电路2。
步骤430，控制电路7获取逆变电路2的输出电压值，并检测逆变电路2的输出电压值是否符合预设条件。
当逆变电路2的输出电压值低于第一预设电压值时，执行步骤442，继电器S保持断开状态。当逆变电路2的输出电压值达到第一预设电压阈值时，执行步骤441，闭合继电器S，使得限流电阻R短路，向用电器件供电。
本实用新型实施例还提供了一种汽车，包括上述的车载供电***。
具体的，将与车载供电***配置的供电插头***汽车交流充电插座后，汽车自动识别为对外供电模式，启动车载供电***对外供电。其中与车载供电***配置的供电插头的另外一端为标准民用交流插座，用户可将用电器件的插头***与供电插头连接的标准民用交流插座中，即实现车载供电***的对外供电。
上述方案中，在车载供电***的电压输出端设置一并联连接的限流电路4和切换电路6，当车载供电***中逆变电路2的输出电压低于预设电压阈值时，切换电路6断开，即限流电路4连接车载供电***的输出端和用电器件，避免低压输出时产生大电流而损坏用电器件；当车载供电***中逆变电路2的输出电压达到预设电压阈值时，切换电路6闭合，则限流电路4被短路，即切换电路6连接车载供电***的输出端和用电器件。切换电路6的电阻值远小于限流电路4的电阻值，车载供电***向用电器件输出稳定电压，保护用电器件不被损坏。
以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种车载供电***，其特征在于，包括：
一供电模组；
与所述供电模组连接的逆变电路；
与所述逆变电路的输出端连接的滤波电路；
一限流电路，连接于所述滤波电路和用电模组之间；其中所述滤波电路、所述限流电路和所述用电模组构成第一通路；
与所述限流电路并联的切换电路，所述切换电路的工作状态包括连通状态和断开状态，处于断开状态时，所述滤波电路与所述用电模组之间通过所述第一通路导通；处于连通状态时，所述滤波电路、所述切换电路和所述用电模组构成第二通路，所述滤波电路与所述用电模组之间通过所述第二通路导通；其中所述限流电路上所设置电阻的阻值大于所述切换电路上所设置电阻的阻值；
一控制电路，所述控制电路的第一输入端与所述逆变电路的输出端连接，所述控制电路的第一输出端与所述切换电路连接；
当所述逆变电路输出端的输出电压低于第一预设电压阈值时，发送关断信号至所述切换电路；所述切换电路接收所述关断信号，并根据所述关断信号控制工作状态处于断开状态；当所述逆变电路输出端的输出电压达到第一预设电压阈值时，发送导通信号至所述切换电路；所述切换电路接收所述导通信号，并根据所述导通信号控制工作状态处于连通状态。
2.根据权利要求1所述的车载供电***，其特征在于，还包括一直流-直流变换电路；
所述直流-直流变换电路的输入端与所述供电模组连接，所述直流-直流变换电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的车载供电***，其特征在于，所述控制电路的第二输入端与所述直流-直流变换电路的输出端连接，所述控制电路的第二输出端与所述逆变电路的控制信号输入端连接；
当所述直流-直流变换电路输出端的输出电压达到第二预设电压阈值时，所述控制电路发送控制所述逆变电路将输入的直流电转换为交流电的控制信号至所述逆变电路；所述逆变电路接收所述控制信号，并根据所述控制信号将输入的直流电转换为交流电。
4.根据权利要求1所述的车载供电***，其特征在于，所述滤波电路包括一滤波电感；
所述滤波电感的其中一端与所述逆变电路的输出端连接，所述滤波电感的另一端分别与所述限流电路和所述切换电路连接。
5.根据权利要求1所述的车载供电***，其特征在于，所述切换电路包括一开关元件；
所述开关元件与所述限流电路并联。
6.根据权利要求5所述的车载供电***，其特征在于，所述开关元件为继电器。
7.根据权利要求1所述的车载供电***，其特征在于，所述限流电路包括一限流电阻；
所述限流电阻连接于所述滤波电路与所述用电模组之间。
8.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的车载供电***。
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| CN201720001906.4U CN206442140U (zh) | 2017-01-03 | 2017-01-03 | 一种车载供电***及汽车 |
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| CN201720001906.4U CN206442140U (zh) | 2017-01-03 | 2017-01-03 | 一种车载供电***及汽车 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108429453A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-21 | 中国第汽车股份有限公司 | 车载高压逆变转换装置及控制方法 |
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2017
- 2017-01-03 CN CN201720001906.4U patent/CN206442140U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108429453A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-21 | 中国第汽车股份有限公司 | 车载高压逆变转换装置及控制方法 |
| CN108429453B (zh) * | 2018-02-08 | 2020-07-17 | 中国第一汽车股份有限公司 | 车载高压逆变转换装置及控制方法 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |