[发明专利]一种车载电池的充放电装置及其控制方法

权利要求书

1.一种车载电池的充放电装置，其特征在于，该装置包括充放电选择开关、逆变器、控制器、感性器件、信号检测单元以及并网开关；

所述并网开关用于根据外部电源的不同类型选择性地连通外部电源和逆变器；

所述充放电选择开关用于选择充电或放电；

所述逆变器用于将外部电源的交流电转换成直流电输入到车载电池，以及用于将车载电池的直流电转换成交流电输入到外部电源；

所述感性器件连接在所述逆变器和所述并网开关之间；

所述信号检测单元用于检测外部电源、充放电选择开关以及车载电池的相关信号并将这些信号发送给控制器；

所述控制器用于根据接收到的信号控制所述并网开关以及逆变器工作。

2.如权利要求1所述的充放电装置，其特征在于，所述充放电装置还包括预充电阻以及与预充电阻并联的并联开关；

所述预充电阻串联在所述并网开关和所述外部电源之间，所述预充电阻用于充电前储存电能；

所述并联开关用于充电开始前断开以及在充电或放电时闭合；

所述控制器还控制所述并联开关工作。

3.如权利要求2所述的充放电装置，其特征在于，所述外部电源与所述逆变器之间设有三条线路，在外部电源与逆变器之间的每一条线路上都串联有一个并网开关。

4.如权利要求3所述的充放电装置，其特征在于，所述充放电装置还包括连接在并网开关和感性器件之间的电容，所述感性器件为电感。

5.如权利要求4所述的充放电装置，其特征在于，所述信号检测单元包括：分别用于检测外部电源A、B两相的电压U1、U2的第一电压传感器和第二电压传感器，用于检测车载电池电压U4的第四电压传感器，用于检测车载电池充放电电流I1的第一电流传感器、用于检测车载电池温度的温度传感器以及用于检测车载电池荷电量SOC的电量检测单元。

6.如权利要求5所述的充放电装置，其特征在于，所述逆变器为电动车或混合动力车上的逆变器，所述控制器的主芯片为TMS320F2812的DSP芯片，所述电量检测单元为电池管理单元，所述电动车或混合动力车还包括电动机，所述逆变器和电动机之间还连接有断开开关，所述断开开关用于在车载电池充放电时断开车载电池和电动机。

7.一种车载电池的充放电装置的控制方法，其中所述充放电装置为权利要求1-6中任意一项所述的充放电装置，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

1)判断是否满足充放电条件；

2)如果满足充放电条件，则选择充放电选择开关进行充放电；

3)判断外部电源的类型；

4)根据外部电源的不同类型选择性地闭合并网开关；

5)根据车载电池的SOC，通过控制充放电功率进行充放电。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤：

6)判断车载电池是否完成充放电。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步骤1)是通过以下步骤实现的：

1-1)判断车载电池的温度是否在给定的温度范围内；

1-1-1)如果车载电池的温度在给定的温度范围内，则满足充放电条件；

1-1-2)如果车载电池的温度超出给定的温度范围，则不满足充放电条件；

1-2)判断车载电池的SOC是否在给定的SOC范围内；

1-2-1)如果车载电池的SOC在给定的SOC范围内，则满足充放电条件；

1-2-2)如果车载电池的SOC超出给定的SOC范围，则不满足充放电条件。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述步骤3)是通过以下步骤实现的：

3-1)检测外部电源A相和B相的电压；

3-2)计算检测得到的外部电源A相和B相之间的相位差；

3-2-1)当相位差为120±2度时，判断外部电源为三相电源；

3-2-2)当相位差为180±2度时，判断外部电源为单相电源。

11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4)是通过以下步骤实现的：

4-1)当外部电源为单相电源时，闭合两个并网开关；

4-2)当外部电源为三相电源时，闭合三个并网开关。

12.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述步骤5)是通过以下步骤实现的：

5-1)断开所述并联开关；

5-2)开始充电或放电时闭合所述并联开关；

5-3)根据车载电池当前的SOC确定一个充放电的目标充放电功率；

5-4)测量车载电池的当前的电压和充放电电流计算出当前的充放电功率；

5-5)对当前的充放电功率以目标充放电功率为目标进行比例积分调节；

5-6)控制器发出PWM信号控制逆变器进行充放电。