[发明专利]一种车载电池的充放电装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车载电池的充放电装置及其控制方法。

背景技术

随着科技的发展，环保节能的电动汽车正在扮演着取代燃油车的角色，然而电动汽车的普及还面临着一些问题，其中高能量密度、安全可靠的电池，低成本、小体积、安全可靠的车载快速充电装置，渐渐成为业界关心的主要问题。当设计出大容量高能量密度的电池后，电动汽车面临的主要问题便转到充电问题上来。

大容量的电池，可以提高电动汽车的电动续航能力，但同样大容量的电池又带来了充电时间过长的问题，虽然充电站可以快速的为电池进行充电，但高额的成本和较大站地面积等问题使得这种基础设施的普及还面临着一定的难度。

一般车载充电器采用小功率的充电方式，采用高频隔离DC/DC，该方式充电功率小，充电时间长，并且受限于不同电网的电压等级限制，多数充电器，只能适用于单一指定商用电网。

发明内容

本发明为解决现有技术中车载电池充电时间长且只能适用于单一电源的技术问题，提供一种可以充电时间短且能适用于不同类型电源的车载电池充放电装置及其控制方法。

本发明一方面提供了一种车载电池的充放电装置，其中，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而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所述逆变器工作。

进一步地，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。

优选地，所述外部电源与所述逆变器之间通过两条或者三条线路相连，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。

进一步地，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。

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。

优选地，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。

本发明另一方面还提供了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上述的充放电装置，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

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；