[发明专利]一种电池充电设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于电池尤其是用于混合动力车和电动车的电池的充电设备。

背景技术

由于能源的日益紧张和环境保护的压力，全球环保呼声越来越高，新能源产业正快速发展。在现代交通领域中，世界各国纷纷进行节能环保的电动汽车的开发。在全球各国都在大力推广电动车使用的情况下，多家汽车厂商都推出了大量的混合动力车和电动车，其配套的充电设备也在慢慢普及，充电设备成为影响电动车发展、普及的重要因素。

现阶段，市场上存在的大功率充电设备大多采用多个小功率模块电路并联组成，如图1所示，其预充电路一般采用交流预充方式，在交流端连接不可控整流模块，再连接功率因数校正等高频开关电源电路实现充电，其电路拓扑较为复杂。另外，由于预充开关的闭合时间不可控，会存在在电网峰值时闭合预充开关的情况，这会对电池造成冲击，大大缩短了电池的寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种减小主开关闭合瞬间给电池带来冲击的电池充电设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种电池充电设备，其中，该电池充电设备包括可控整流模块、主开关以及控制单元；所述可控整流模块的输出端用于连接电池，主开关串接在可控整流模块与电池的回路中；所述控制单元与该可控整流模块的受控端和该主开关的受控端电连接，用于采集所述电池的端电压和所述可控整流模块的输出端的电压，控制所述可控整流模块使得该输出端的电压与该电池的端电压之间的电压差值在预定阈值范围内，以及在电压差值处于预定阈值范围内以后控制所述主开关闭合。

本发明提供的电池充电设备，当需要对电池进行充电时，将市电输入到可控整流模块，在通过可控整流模块向电池充电之前，主开关处于断开状态。控制单元将可控整流模块的输出电压调节到接近电池的端电压(一般情况下稍大于端电压)，之后再控制主开关闭合，给电池充电。这样，使给电池充电的充电电压尽可能地接近电池的端电压，由此降低充电电压给电池带来的冲击，延长电池寿命。

附图说明

图1是现有技术中的电池充电设备的电路结构图；

图2是本发明第一实施方式提供的电池充电设备的电路结构示意图；

图3是本发明第二实施方式提供的电池充电设备的电路结构示意图；

图4是本发明第三实施方式提供的电池充电设备的电路结构示意图；

图5是控制单元执行的充电控制的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施方式作进一步地描述。

图2是本发明第一实施方式提供的电池充电设备的电路结构示意图。如图2所示，根据该第一实施方式，所述电池充电设备包括可控整流模块10、主开关12以及控制单元14；所述可控整流模块10的输出端用于连接电池，主开关12串接在可控整流模块10与电池的回路中；

所述控制单元14可以与该可控整流模块10的受控端和该主开关12的受控端电连接，用于采集所述电池的端电压和所述可控整流模块10的输出端的电压，控制所述可控整流模块10使得该输出端的电压与该电池的端电压之间的电压差值在预定阈值范围内，以及在电压差值处于预定阈值范围内以后，控制所述主开关12闭合。

所述可控整流模块10可以是将三相交流电转换成直流电的装置。该可控整流模块10可以例如是三相桥式整流电路，其每个桥臂上可以具有一个可控开关，例如三极管、CMOS管、IGBT等。所述控制单元14可以通过向该可控开关输入例如PWM信号来控制可控开关的通断时间，由此可以控制该三相桥式整流电路输出的直流电压的大小。在三相桥式整流电路的输出端之间可以连接一滤波电容22。另外，本领域技术人员可以预想的是，在输入的交流电是两相或更多相的交流电时，该可控整流模块10相应地可以是两相或更多相桥式整流电路。当然，可控整流模块10还可以是现有技术中其他的用于将交流电转换成直流电的电路结构，这里不再赘述。