CN212708991U - 一种带预充和放电功能的车载充电器 - Google Patents

一种带预充和放电功能的车载充电器 Download PDF

Info

Publication number
CN212708991U
CN212708991U CN202021418555.5U CN202021418555U CN212708991U CN 212708991 U CN212708991 U CN 212708991U CN 202021418555 U CN202021418555 U CN 202021418555U CN 212708991 U CN212708991 U CN 212708991U
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
charging
capacitor
module
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202021418555.5U
Other languages
English (en)
Inventor
冯颖盈
刘骥
余意
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Weimeisi New Energy Co ltd
Original Assignee
Shanghai Weimeisi New Energy Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Weimeisi New Energy Co ltd filed Critical Shanghai Weimeisi New Energy Co ltd
Priority to CN202021418555.5U priority Critical patent/CN212708991U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN212708991U publication Critical patent/CN212708991U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种带预充和放电功能的车载充电器，包括交流输入端、整流模块、直流母线电容、预充电模块、交流电压检测模块、直流电压检测模块、控制器，预充电模块包括并联在一起的限流电阻和短接开关，限流电阻串接在交流输入端与整流模块之间；交流电压检测模块连接交流输入端，将交流电压检测信号传输给控制器；直流电压检测模块将直流母线电容电压传输给控制器；控制器根据交流电压检测信号和直流母线电容电压，控制短接开关断开或闭合;使用本实用新型可以增加预充和放电功能，预充阶段瞬间冲击电流基本为零；掉电可快速把后充电器降至安全电压以下；兼有电路简单、成本低廉的优点。

Description

一种带预充和放电功能的车载充电器
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种带预充和放电功能的车载充电器。
背景技术
车载充电器的输入端接三相交流电源的U、V、W。AC/DC变换器和电动汽车的动力电池相连，将三相交流电进行有源功率因素校正并转换为直流电给后面动力电池充电。三相交流电接入车载充电机，由于内部电容无电荷，输入冲击电流异常大，容易对内部电路较大冲击并存在危险，因此需要加入预充电路。当三相交流电断开时，由于内部电容存在电荷，为满足输入掉电后1S内输入端口电压降至60V以下要求，因此需额外再加放电电路。
现有车载充电器存在预充电路的冲击电流较大，无放电功能的缺陷。该缺陷是业内亟需解决的技术问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提出一种带预充和放电功能的车载充电器。
本实用新型采用的技术方案是设计一种带预充和放电功能的车载充电器，其包括依次连接的交流输入端、整流模块、直流母线电容，以及连接整流模块输入的电容组，还包括预充电模块、交流电压检测模块、直流电压检测模块、控制器，其中所述预充电模块包括并联在一起的限流电阻和短接开关，所述限流电阻串接在交流输入端与整流模块之间；所述交流电压检测模块连接交流输入端，用以实时检测各相交流输入电压，并将检测信号传输给控制器；所述直流电压检测模块连接直流母线电容，用以检测直流母线电容的电压，并将直流母线电容电压传输给控制器；所述控制器根据交流电压检测信号和直流母线电容电压，控制所述短接开关断开或闭合。
所述限流电阻与二极管串联后再与所述短接开关并联。
所述交流输入端连接单相交流电，所述预充电模块串联在火线或零线中。
所述交流输入端连接三相交流电，其中U相火线未串联所述预充电模块，V相和W相火线中分别串联一个所述预充电模块。
所述V相中所述二极管的阴极连接V相输入端，所述W中所述二极管的阴极连接W相输入端。
所述电容组包括第一、第二和第三电容，所述U相火线连接第三电容C3的一端，所述V相火线连接第二电容C2的一端，所述W相火线连接第一电容C1的一端，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的另一端连接在一起。
所述直流母线电容两端并联放电模块，放电模块在所述控制器的控制下进行放电。
所述放电模块包括串联在一起的放电电阻R3和放电开关Q1，所述放电开关Q1受所述控制器的控制。
所述放电开关Q1采用半导体开关器件如MOS管、IGBT等或继电器中的一种。
所述放电电阻R3和限流电阻采用普通电阻或正温度系数温敏电阻。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是：
使用本实用新型可以增加预充和放电功能，预充阶段瞬间冲击电流基本为零；可实现输入掉电后1S内输入端口电压降至60V以下的要求；兼有电路简单、成本低廉的优点。
附图说明
下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：
图1是本实用新型原理框图；
图2是本实用新型采用单相交流电源的电路图；
图3是本实用新型采用三相交流电源的电路图；
图4是采用三相交流电源时充电机控制流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型公开了一种带预充和放电功能的车载充电器，包括依次连接的交流输入端、整流模块、直流母线电容，以及连接整流模块输入的电容组，还包括预充电模块、交流电压检测模块、直流电压检测模块、控制器，其中所述预充电模块包括并联在一起的限流电阻和短接开关，所述限流电阻串接在交流输入端与整流模块之间；所述交流电压检测模块连接交流输入端，用以实时检测各相交流输入电压，并将检测信号传输给控制器；所述直流电压检测模块连接直流母线电容，用以检测直流母线电容的电压，并将直流母线电容电压传输给控制器；所述控制器根据所述交流电压检测信号和直流母线电容电压，控制所述短接开关断开或闭合。
所述交流输入端连接外部交流电源，整流模块将交流电变换为直流电后通过直流母线传输给直流母线电容，并进一步向后端负载供电。所述电容组是车载充电器内部电容负载，参看图3中的电容C1、C2、C3。上电后，预充电模块中的短接开关处于常开状态，通过限流电阻对限流对直流母线电容C4进行充电，同时对电容组（C1、C2、C3）充电，直流母线电容C4充满之后检测火线电压，在火线电压线-线间峰值点时闭合对应的短接开关，限流电阻被短接不产生限流作用，预充电结束，进入正常充电工作。
在较佳实施例中，所述短接开关采用继电器。
在较佳实施例中，所述限流电阻与二极管串联后再与所述短接开关并联。将限流电阻与二极管串联可以在预充电时，消除电容组（C1、C2、C3）的无功电流，减少甚至消除闭合短接开关产生的冲击电流。
参看图2，本实用新型可适用于单相交流电。将所述交流输入端连接单相交流电，所述预充电模块串联在火线或零线中。图2中预充电模块串联在火线中。
参看图3，本实用新型可适用于三相交流电。将所述交流输入端连接三相交流电，其中U相火线未串联所述预充电模块，V相和W相火线中分别串联一个所述预充电模块。在较佳实施例中，所述V相中所述二极管D1的阴极连接V相输入端，二极管D1的阳极与预充电阻R1相连，电阻另外一端与电容C2相连同时也与三相整流桥相连。短接开关K1一端与V相连，另外一端与预充电阻和电容C2之间网络相连。所述W中所述二极管D2的阴极连接W相输入端，二极管D2的阳极与预充电阻R2相连，电阻另外一端与电容C1相连同时也与三相整流桥相连。短接开关K2一端与W相连，另外一端与预充电阻和电容C1之间网络相连。所述电容组包括第一、第二和第三电容，所述U相火线连接第三电容C3的一端，所述V相火线连接第二电容C2的一端，所述W相火线连接第一电容C1的一端，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的另一端连接在一起，呈Y形结构。
为了在输入掉电后，迅速将***电压降到安全电压以下。所述直流母线电容两端并联放电模块，放电模块在所述控制器的控制下进行放电。
在较佳实施例中，所述放电模块包括串联在一起的放电电阻R3和放电开关Q1，所述放电开关Q1受所述控制器的控制。本例可在输入掉电后1S内输入端口电压降至60V以下，满足安全生产的相关要求。车载充电机断开三相电，内部控制电路检测到无输入电压，然后开通放电MOS管Q1进行放电，并通过放电电阻R3进行限流，防止放电电流过大损坏MOS管以及放电电阻。
所述放电开关Q1采用MOS管、IGBT管或继电器中的一种。
在较佳实施例中，所述放电电阻R3和限流电阻采用正温度系数温敏电阻。当时温度低时，电阻阻值低，可快速充电或放电，当温度高时，电阻阻值高，此时充电或放电电流小，可防电阻和MOS管因温度过高而损坏，形成一个简单的负反馈电路，大大提高产品的可靠性。
图4是本实用新型采用三相交流电源时充电机控制流程图，以下结合图3和图4对本实用新型较佳实施例控制原理进行说明。本说明用于解释本实用新型，而不能理解为对本发明的限制。
车载充电机刚接入三相电，K1、K2处于常开状态，由于D1~D8存在，仅只有U相能对电容C1、C2、C3、C4进行充电，各电容均只能进行充电，不能放电，预充电阶段无无功电流，同时也减少电容部分损耗，R1和R2限制充电电流大小，输入冲击电流大小可控。此时控制电路不断的检测输入三相电压以及直流母线电容电压，检测到直流母线电容C4基本不再变化，然后检测VU线电压位于负峰值时，预充继电器K1可在零电压处闭合，此时通过K1继电器电流为0，WU线电压位于负峰值处，预充继电器K2可在零电压处闭合，此时通过K2继电器电流为0，实现K1、K2闭合时无冲击电流同时预充阶段也无无功电流。
另外，上述检测直流母线电容C4基本不再变化的技术方案也可以用检测直流母线电容C4电压的技术方案来替换。所述控制器接收过零点信号和直流母线电容电压，在直流母线电容电压达到线-线间电压峰值后并且在输入交流电对应的线-线间电压峰值点时令短接开关闭合。
以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。

Claims (10)

1.一种带预充和放电功能的车载充电器，包括依次连接的交流输入端、整流模块、直流母线电容，以及连接整流模块输入的电容组，其特征在于：还包括预充电模块、交流电压检测模块、直流电压检测模块、控制器，其中
所述预充电模块包括并联在一起的限流电阻和短接开关，所述限流电阻串接在交流输入端与整流模块之间；
所述交流电压检测模块连接交流输入端，用以实时检测各相交流输入电压，并将检测信号传输给控制器；
所述直流电压检测模块连接直流母线电容，用以检测直流母线电容的电压，并将直流母线电容电压传输给控制器；
所述控制器根据交流电压检测信号和直流母线电容电压，控制所述短接开关断开或闭合。
2.如权利要求1所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述限流电阻与二极管串联后再与所述短接开关并联。
3.如权利要求2所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述交流输入端连接单相交流电，所述预充电模块串联在火线或零线中。
4.如权利要求2所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述交流输入端连接三相交流电，其中U相火线未串联所述预充电模块，V相和W相火线中分别串联一个所述预充电模块。
5.如权利要求4所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述V相中所述二极管的阴极连接V相输入端，所述W中所述二极管的阴极连接W相输入端。
6.如权利要求5所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述电容组包括第一、第二和第三电容，所述U相火线连接第三电容C3的一端，所述V相火线连接第二电容C2的一端，所述W相火线连接第一电容C1的一端，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的另一端连接在一起。
7.如权利要求1至6任一项所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述直流母线电容两端并联放电模块，放电模块在所述控制器的控制下进行放电。
8.如权利要求7所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述放电模块包括串联在一起的放电电阻R3和放电开关Q1，所述放电开关Q1受所述控制器的控制。
9.如权利要求8所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述放电开关Q1采用MOS管、IGBT管或继电器中的一种。
10.如权利要求8所述的带预充和放电功能的车载充电器，其特征在于：所述放电电阻R3和限流电阻采用普通电阻或正温度系数温敏电阻。
CN202021418555.5U 2020-07-17 2020-07-17 一种带预充和放电功能的车载充电器 Active CN212708991U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202021418555.5U CN212708991U (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种带预充和放电功能的车载充电器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202021418555.5U CN212708991U (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种带预充和放电功能的车载充电器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN212708991U true CN212708991U (zh) 2021-03-16

Family

ID=74906737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202021418555.5U Active CN212708991U (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种带预充和放电功能的车载充电器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN212708991U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113442775A (zh) * 2021-07-23 2021-09-28 长春捷翼汽车零部件有限公司 充放电控制方法、充电设备及存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113442775A (zh) * 2021-07-23 2021-09-28 长春捷翼汽车零部件有限公司 充放电控制方法、充电设备及存储介质
WO2023001009A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 长春捷翼汽车零部件有限公司 充放电控制方法、充电设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10442309B2 (en) Apparatus and method for an electric power supply with changeable electric connectivity between battery modules
CN112803385B (zh) 车载充电电路的放电控制方法、车载充电电路、车载充电机及存储介质
KR101948983B1 (ko) 배터리 시스템
JP5706543B2 (ja) 電池監視・制御用集積回路および電池システム
CN108233495A (zh) 充电***及其控制方法
EP2887080A1 (en) Power supply apparatus
CN105610312A (zh) 一种级联型变频器及功率单元
WO2022218338A1 (zh) 一种光伏***、直流汇流箱及接线错误检测方法
CN103119822A (zh) 蓄电***以及蓄电***的控制方法
CN104748288B (zh) 软启动充电电路及其控制方法
CN107359688A (zh) 供电设备的故障处理方法及装置
CN107707128A (zh) 变频驱动电路、***及直流母线电容充电方法
CN112421944B (zh) 兼容单相交流电和三相交流电的电源变换器及其控制方法
CN110311584B (zh) 一种逆变器及光伏并网***
CN107154632B (zh) 一种功率单元旁路状态的识别方法
CN212708991U (zh) 一种带预充和放电功能的车载充电器
CN108429453A (zh) 车载高压逆变转换装置及控制方法
CN102497009A (zh) 一种不间断电源的母线软启动电路及方法
JP4774961B2 (ja) 無停電電源装置
JP6026577B2 (ja) 電池監視・制御用集積回路および電池システム
CN207504774U (zh) 变频驱动电路和***
CN214674840U (zh) 母线电容预充电电路、变换器及电机控制***
CN206344713U (zh) 一种电动汽车电机控制器放电控制电路
US9130500B2 (en) AC motor drive device
CN114928236A (zh) 一种充电机x电容泄放电路和方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant