[实用新型]基于红外通信和双向DC-DC模型的车载电池充放电驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车车载电池充放电驱动技术，具体涉及一种基于红外通信和双向DC-DC模型的车载电池充放电驱动器。

背景技术

汽车上的用电设备（如：点火装置、导航系统等）工作所需电能的主要来源是发电机，发电机所发电能利用AC-DC变换器整流、降压处理后实现直接供电。汽车上的车载辅助电源（如：蓄电池）虽然只是作为一个临时的储存电能设备，但却是汽车必不可缺的一部分，因此，研究车载辅助电源具有重大意义。

车载辅助电源的主要作用是：（1）在汽车用电设备需要大电流供电时，车载辅助电源能在较短时间内提供一个较大的电流，比如：汽车起动时；（2）当发动机不工作，但汽车上的导航系统、罗盘仪表、车用灯等这些用电设备仍需工作时，车载辅助电源将作为供电设备向用电设备供电。

对于车载辅助电源来说，能量是一个双向流动的过程，既要实现充电功能，又要实现放电功能。充电时，需要通过充电驱动器将发电机所发的电能进行降压处理后对其充电；放电时，需要利用放电驱动器将其所输出的电能进行升压处理后给用电设备供电。

目前，主流的车载辅助电源的充电驱动设备和放电驱动设备是分开的，由一个升压变换和降压变换组成。这些升压、降压变换器一般都是由集成升降变换芯片组成，对芯片不仅要考虑升降电压的阈值，工作频率等，还要考虑外部环境对芯片工作的要求；另外，易产生死区，需单独的电源供电，容易烧坏，且结构较复杂，极大地增加了电源的体积，且成本高，效率低。

目前，也有部分车载辅助电源的充放电驱动设备采用了一个双向DC-DC变换器拓扑结构，利用双向DC-DC变换器可以实现能量的双向流动，这种方式极大地简化了整个电池充放电电路，即利用一个电路即可实现升压变换和降压变换。但现有双向DC-DC模型的车载电池充放电驱动电路中，需要用信号发生器产生两个完全反向的驱动信号来控制功率器件MOS管的关断和闭合进行斩波，对于驱动信号和功率器件MOS管来说，中间也需要添加专门的驱动电路（主要有隔离光耦、变压器耦合、专用驱动芯片）来实现驱动。但这些驱动电路的结构较复杂，且需单独的电源进行供电，对于充电和放电的工作方式切换也较为复杂。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于红外通信和双向DC-DC模型的车载电池充放电驱动器，能提高安全性、可靠性和传输效率，且电路简单、成本低。

本实用新型所述的基于红外通信和双向DC-DC模型的车载电池充放电驱动器，包括红外发射电路、红外接收电路、延时与推挽驱动电路、双向DC-DC变换电路和切换电路；

所述红外发射电路用于发射控制信号；

所述红外接收电路用于接收所述控制信号，并输出两个极性反向的驱动信号；

所述延时与推挽驱动电路分别与红外接收电路、双向DC-DC变换电路连接，通过延时与推挽驱动电路设置死区时间，并驱动所述双向DC-DC变换电路进行升压或降压操作；

所述切换电路用于接收使能信号，并基于该使能信号来切换车载电池进行充电或放电操作，以及切换车载电池进行充电回路或电池保护回路，所述切换电路与双向DC-DC变换电路连接。

所述红外接收电路包括第一红外接收模块和第二红外接收模块；

所述第一红外接收模块用于接收控制信号，并输出与控制信号的极性相反的第一驱动信号；

所述第二红外接收模块用于接收控制信号，并输出与控制信号的极性相同的第二驱动信号。

所述延时与推挽驱动电路包括第一延时模块、第二延时模块、第一推挽模块和第二推挽模块；

所述第一延时模块用于根据第一驱动信号的频率来调节合适的延时时间，消除死区，该第一延时模块与第一红外接收模块连接；

所述第二延时模块用于根据第二驱动信号的频率来调节合适的延时时间，消除死区，该第二延时模块与第二红外接收模块连接；

所述第一推挽模块和第二推挽模块配合驱动所述双向DC-DC变换电路进行升压或降压操作，第一推挽模块与第一延时模块连接，第二推挽模块与第二延时模块连接。

所述双向DC-DC变换电路包括第一缓冲模块、第二缓冲模块和同步整流功率变换模块；

同步整流功率变换模块，用于能量的转换，实现升压变换或者降压变换；

所述第一缓冲模块用于保护同步整流功率变换模块，该第一缓冲模块分别与第一推挽模块、同步整流功率变换模块连接；

所述第二缓冲模块用于保护同步整流功率变换模块，该第二缓冲模块分别与第二推挽模块、同步整流功率变换模块连接。