[发明专利]一种电动汽车车载充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的车载充电装置，尤其涉及一种为电动汽车在某些情况下可自适应充电的车载便携充电装置。

背景技术

随着电动汽车在国内外的兴起，电动汽车的充电技术备受关注。由于电动汽车电池的容量及输出功率很大，电动汽车电池的充电一般在汽车厂商指定的地点通过特殊的装置如大功率充电站等进行快速充电。而目前充电站受电动汽车技术推广的限制，还没有完全普及，充电站的分布数量有限，在农村地区几乎没有专用的充电站。此外，这些充电站一般都是固定的，不具备车载移动的特性。而且，相对于内燃机驱动的汽车而言，目前的电动汽车因电池技术的限制充一次电仅能跑非常有限的路程，这些情况更加剧了电动汽车充电的困难，影响其普及，特别是在农村地区。

当电动汽车行驶到没有专用充电站的地区时，通常使用随车携带的充电设备来完成充电，有些农村的供电变压器的输出功率非常有限，虽然供电电压满足充电的要求，但是如果按照一般充电的方式，给电动汽车采取固定输出的大功率充电，则可能会由于功率太大，造成电网中的电路损坏，严重影响农村用电。还有一种情况是，有时电动汽车需要充电的地点(农村或城市)经过检测，电网电压由于用户很多，或已经有其它大功率的电器设备在使用而导致电网负荷过重，电压较低，此时强行进行大功率充电可能导致电网电压由于负荷加重，电压更低，对电网造成一定损坏，影响其它用户用电。而如果我们采取等待电网电压恢复的办法，会浪费大量的时间，甚至电压根本就不能恢复，则无法充电。

因此，需要一种在没有专用充电站的情况下可以对电动汽车充电的车载充电设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电动汽车电池的车载充电装置，本发明通过可变功率充电，使充电装置能够在电网电压较高或较低的情况下使用的自适应充电技术，以提高充电电池的充电效率，保护电网，降低电动汽车充电对电网环境的依赖。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电动汽车车载充电装置，包括依次连接的电压检测单元、电源管理单元、开关电源、以及分别与所述电压检测单元、电源管理单元、开关电源连接的微控制器和与所述微控制器连接的CAN总线系统；电源管理单元与CAN总线系统连接，开关电源及所述CAN总线系统分别与电动汽车的待充电电池连接；其中，所述电压检测单元由数转换器、电压比较器及取样电路构成；电源管理单元包括电源转换器；开关电源包括依次连接的第一整流滤波电路、直流变交流逆变电路、变压器、第二整流滤波电路以及分别与直流变交流逆变电路和第二整流滤波电路连接的控制电路；所述CAN总线系统由CAN总线收发电路以及带CAN接口的模数转换芯片构成。

所述取样电路由降压型的变压器构成。

所述取样电路是由分压电阻和光耦隔离电路构成的分压电路，分压电阻将取样电压分压后，再经过光耦隔离电路传递到开关电源里的控制电路(34)，然后经过电压比较器进行比较。

所述电压检测单元直接与电网电压接触，通过取样电路将电网的输入电压按比例缩小后与电压比较器进行比较，通过电平高低来显示电网电压是否正常；同时，缩小后的电压值通过模数转换器进行模数转换，转换成数字量上报给微控制器，所述微控制器根据该电压数值判断电网电压是否正常，根据数值大小可精确得知电网电压值。

所述电源管理单元的电源转换器将电网电压变换为所述开关电源的各功能模块正常工作所需的交流电源和直流电源、以及所述微控制器和所述CAN总线系统工作时所需的直流电源。

所述第一整流滤波电路和所述第二整流滤波电路由整流二极管构成，其作用是将交流电变换成直流电。

所述直流变交流逆变电路由开关管以及驱动开关管的驱动电路构成，直流变交流逆变电路里的驱动电路驱动开关管按照一定的时序开关，将直流电变换为高频交流电，送给变压器按要求进行放大或缩小后送至第二整流滤波电路变换成直流输出；若输出的直流电流或直流电压过大或过小，所述第二整流滤波电路将给控制电路一个电流或电压反馈，所述控制电路控制直流变交流逆变电路的驱动电路调整开关管导通和关闭的时间，使开关电源的输出满足要求。

所述微控制器根据汽车电池参数对开关电源内部的控制电路进行调节，使得驱动电路按照要求输出某种作用于直流变交流逆变电路里的开关管的驱动脉冲，使所述开关电源按要求输出所需要的伏安特性；并根据外部电源的状态控制电源管理单元是否对外部电源做出处理。