一种充电保护电路、电动汽车的充电方法及电动汽车转让专利
申请号 : CN201911380616.5
文献号 : CN111016731B
文献日 : 2021-04-30
发明人 : 邢路军
申请人 : 山东元齐新动力科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种充电保护电路,其特征在于:该充电保护电路包括电源电路(1)、驱动电路(2)、开关电路(6)、温度检测电路(4)、外部控制器(8)及开通控制电路(5);
所述电源电路(1),分别与所述驱动电路(2)、所述开通控制电路(5)电连接,用于为所述驱动电路(2)和所述开通控制电路(5)提供电源;
所述驱动电路(2),与所述开关电路(6)连接,用于根据接收到的电流控制信号为所述开关电路(6)提供开关断开或闭合的驱动电流;
所述开关电路(6),包括所述开关,所述开关用于接通或者断开汽车电池(7)的充电回路;所述电池(7)通过所述开关与负载连接;
所述温度检测电路(4),与外部控制器(8)连接,用于检测所述开关电路(6)的温度以及将温度信息传输至所述外部控制器(8);
所述外部控制器(8),分别与所述温度检测电路(4)、所述开通控制电路(5)连接,用于根据接收到的温度检测电路(4)发出的温度信息向所述开通控制电路(5)发出用于间接控制开关电路(6)中开关断开或闭合的控制指令;
所述开通控制电路(5),用于接收所述控制指令,以及根据所述控制指令向所述驱动电路(2)发出电流控制信号;
该充电保护电路还包括并联于开关两侧的二极管,且二极管的负极与电池(7)的负极连接。
2.根据权利要求1所述的充电保护电路,其特征在于:该充电保护电路还包括接入所述汽车电池(7)的充电回路中的电压保护电路(3);所述电压保护电路(3)用于检测汽车电池(7)的充电回路的电压值以及用于将所述电压值发送至开通控制电路(5),所述开通控制电路 还用于在所述电压值大于预设值时向驱动电路(2)发出开关闭合信号,所述驱动电路(2)还用于根据接收到的开关闭合信号为所述开关电路(6)提供开关闭合的驱动电流。
3.根据权利要求2所述的充电保护电路,其特征在于:所述温度检测电路(4)包括用于检测开关温度的温度传感器,所述温度传感器设置于开关电路(6)中的开关旁,所述温度传感器与所述外部控制器(8)无线通信连接。
4.一种利用权利要求1‑3中任一项所述的充电保护电路的电动汽车的充电方法,其特征在于:该充电方法包括如下步骤;
当利用温度检测电路获得的温度值低于最小预设温度安全值T1时,控制开关电路的开关S1断开,以控制自电池流出的电流从电池正极经过负载流向电池负极,以使电流单向流动;
当利用温度检测电路获得的温度值高于最大预设温度安全值T2时,控制开关电路的开关S1闭合,以控制自电池流出的电流从电池正极流向电池负极或从电池负极流向电池正极,以使电流双向流动。
5.根据权利要求4所述的电动汽车的充电方法,其特征在于:所述充电方法还包括如下步骤;
当利用温度检测电路获得的温度值低于最小预设温度安全值T1时,如果利用电压保护电路检测到的母线电压高于最小预设电压安全值V1时,控制开关电路的开关S1自动在预设时长内闭合后断开,在开关闭合时令电流通过开关S1后形成泄放回路,在开关断开后使电压小于或等于最大预设电压安全值V2;其中,所述预设时长≤2秒。
6.根据权利要求4或5所述的电动汽车的充电方法,其特征在于:所述充电方法还包括如下步骤;
当利用电压保护电路检测到的母线电压处于设定的电压安全值范围内,即母线电压处于最小预设电压安全值V1与最大预设电压安全值V2之间,且利用温度检测电路获得的温度值处于设定的温度安全值的范围,即处于最小预设温度安全值T1与最大预设温度安全值T2之间时,控制开关S1处于常接通状态。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的充电方法,其特征在于:所述预设电压安全值的范围为336V~384V,所述预设温度安全值的范围为‑15℃~60℃。
8.根据权利要求6所述的电动汽车的充电方法,其特征在于:最小预设温度安全值T1为‑15℃,最大预设温度安全值T2为60℃,最小预设电压安全值V1为336V,最大预设电压安全值V2为384V。
9.一种电动汽车,其特征在于:包括权利要求1‑3中任一权利要求所述的充电保护电路。
说明书 :
一种充电保护电路、电动汽车的充电方法及电动汽车
技术领域
背景技术
于使用不同品质的充电机导致电池管理系统技术良莠不齐,不可避免的会导致电动汽车在
低温时,给电池充电;其次,混合动力由于取暖的要求会提前打开,发电机开始供电,当发电
能量大于用电能量时,也会出现在低温下为电池组充电的情况;最后,当外界温度过低时,
汽车的润滑油、齿轮油处于半凝固状态,汽车的负荷加大,电池在低温环境中电能的转化率
非常低,长期处在低温环境中的电池续航时间会明显降低、使用寿命减短。
发明内容
本发明还能够抑制负载两端的有害的高压,保护负载不受浪涌电压的损害,提高电源管理
系统(Battery Management System,BMS)的可靠性,从而彻底地解决现有技术存在的诸多
问题。
开关断开或闭合的控制指令;
至开通控制电路,所述开通控制回路还用于在所述电压值大于预设值时向驱动电路发出开
关闭合信号,所述驱动电路还用于根据接收到的开关闭合信号为所述开关电路提供开关闭
合的驱动电流。
单向流动;
正极,以实现电流双向流动。
预设时长内闭合后断开,在开关闭合时令电流通过开关S1后形成泄放回路,在开关断开后
使电压小于或等于最大预设电压安全值V2;其中,所述预设时长≤2秒。
温度值处于设定的温度安全值的范围,即处于最小预设温度安全值T1与最大预设温度安全
值T2之间时,控制开关S1处于常接通状态。
发明能够在温度检测电路检测到开关电路温度小于最小值‑15℃时,电池只放电不充电,有
效避免了在低温下对动力电池进行充电时可能出现的安全事故,能够有效延长锂电池的使
用寿命;而且本发明能够在电压保护电路检测到的电压安全值高于最大预设电压安全值V2
时形成泄放回路,抑制母线电压过高,从而抑制负载两端有害的高压,保护负载不受浪涌电
压的损害,提高电源管理系统(Battery Management System,BMS)的可靠性和安全性。
证锂电池长时间的安全使用。
附图说明
具体实施方式
控制电路5,具体说明如下。
制电路5提供电源。
度传感器设置于开关电路6中的开关旁,温度传感器与外部控制器8无线通信连接,与现有
技术相比,本发明创新地以开关温度作为电池工况温度的标准,其具有能够精准地确定电
池工况温度的技术效果,避免由于电池自身发热或电动汽车内部热量或外部环境变化对实
际温度误判的情况发生,所以,本发明的环境适用性更强、可靠性更高。应当知晓的是,本实
施例中涉及的“通信连接”可以是有线通信,也可以是无线通信,可根据实际情况进行合理
而明智的选择。
闭合的控制指令。
整车控制器(VCU,Vehicle control unit),开关电路6可优选型号为DZ47‑63的开关,电压
保护电路3可优选型号为PD1000U的电压保护器。
联后与开通控制电路5串联。电压保护电路3用于检测汽车电池7的充电回路的电压值以及
用于将电压值发送至开通控制电路5,开通控制回路还用于在电压值大于预设值时向驱动
电路2发出开关闭合信号,驱动电路2还用于根据接收到的开关闭合信号为开关电路6提供
开关闭合的驱动电流;电压保护电路3还用于在出现母线中较高的瞬态电流时能够有效地
保护电池以及与母线连接的其他车载设备。
电方法,该充电方法包括如下步骤。
极,以实现母线中的电流单向流动,此时,电池(或电池组)只能放电,而不能充电。
电压高于最小预设电压安全值V1时,控制开关电路6的开关S1自动在预设时长内闭合后断
开,在开关闭合时令电流通过开关S1后形成泄放回路,从而达到抑制母线电压的目的,使母
线电压回落,母线电压回落的标准为:在开关断开后使电压小于或等于最大预设电压安全
值V2;其中,可令预设时长≤2秒,当然,预设时长还可以根据实际工况进行合理而明智的设
定,比如0.5秒等。
7负极流向电池7正极,以实现电流双向流动,此时,即可以对电池进行充电,也可以令电池
为负载进行供电,本发明致力于尽可能地使电池7工作在步骤30中的状态,以提高电池7的
寿命。
得的温度值处于设定的温度安全值的范围,即处于最小预设温度安全值T1与最大预设温度
安全值T2之间时,控制开关S1处于常接通(常闭)状态,可以在无其他外界控制信号的情况
下保持充电保护电路正常工作。本实施例中,预设电压安全值的范围为336V~384V,预设温
度安全值的范围为‑15℃~60℃,或可以理解为,最小预设温度安全值T1为‑15℃,最大预设
温度安全值T2为60℃,最小预设电压安全值V1为336V,最大预设电压安全值V2为384V。
的基础上,本实施例的电动汽车还可以包括电池加热或冷却装置,以能够使电动汽车锂电
池组始终工作于预设温度安全值范围,使电动汽车锂电池组具有更长的寿命和更高的可靠
性,以提高电动汽车的性能和安全性。当然,本实施例涉及的电动汽车还可以包括电机电控
制器、增程器等等,本实施例不再进行赘述。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示
意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,
本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的
特征进行结合和组合。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除
非另有明确具体的限定。