充电桩的充电电路结构转让专利
申请号 : CN202110220523.7
文献号 : CN113113944B
文献日 : 2022-04-29
发明人 : 兰司 , 刘奇
申请人 : 深圳市智城华业科技有限公司 , 香港城市大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种充电桩的充电电路结构,其特征在于,所述充电电路包括:第一开关电路、整流电路、电压转换电路、控制电路、反馈电路、第二开关电路、低压电池、动力电池和充电桩,其中,
所述充电桩分别连接所述控制电路的第一输入端和所述第一开关电路的输入端,所述控制电路的输出端分别连接所述第一开关电路的控制端和所述第二开关电路的控制端,所述第一开关电路的输出端连接所述整流电路的输入端,所述整流电路的输出端连接所述电压转换电路的输入端,所述电压转换电路的第二输出端连接所述第二开关电路的输入端,所述电压转换电路的第一输出端连接所述动力电池,所述第二开关电路的输出端连接所述低压电池的输入端,所述低压电池的输出端连接所述反馈电路的输入端,所述反馈电路的输出端连接所述控制电路的第二输入端;
所述控制电路用于控制所述第一开关电路和所述第二开关电路的连通或断开,当所述第一开关电路连通时,所述充电桩、所述整流电路、所述电压转换电路和所述动力电池形成第一处理电路用于从所述充电桩取交流电给所述动力电池充电;
当所述第一开关电路和所述第二开关电路均连通时,所述充电桩、所述整流电路、所述电压转换电路和所述低压电池形成第二处理电路用于从所述充电桩取交流电给所述低压电池充电;
当第一开关电路断开,所述第二开关电路连通时,所述动力电池、所述电压转换电路、所述第二开关电路和所述低压电池形成第三处理电路用于从所述动力电池中取电给所述低压电池充电;
所述反馈电路包括第一二极管、第一电阻和第二电阻,其中:所述第一二极管的阳极与所述反馈电路的输入端连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述反馈电路的输出端连接,所述第二电阻的另一端接地。
2.根据权利要求1所述充电桩的充电电路结构,其特征在于,所述控制电路包括:第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二二极管、第一电容和运算放大器,其中,所述第二二极管的阳极分别与所述运算放大器的AVCC端、所述第六电阻的一端以及所述第三电阻的一端,所述第三电阻的另一端连接所述控制电路的第一输入端连接,所述第二二极管的阴极与所述第五电阻的一端连接,所述第六电阻的另一端与所述运算放大器的正相输入端连接,所述第五电阻的另一端分别与所述运算放大器的反相输入端以及所述控制电路的第二输入端连接,所述运算放大器的输出端与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端分别与所述第一电容的一端以及所述控制电路的输出端连接,所述第一电容的另一端接地,所述运算放大器的负电源端接地。
3.根据权利要求1所述充电桩的充电电路结构,其特征在于,所述第一开关电路包括:第七电阻、第八电阻、第三二极管和第一晶体管,其中,所述第七电阻的一端连接所述第一开关电路的输入端,所述第七电阻的另一端连接所述第三二极管的阳极,所述第三二极管的阴极连接所述第八电阻的一端,所述第八电阻的另一端分别连接所述第一晶体管的漏极,所述第一晶体管的栅极连接所述第一开关电路的控制端,所述第一晶体管的源极连接所述第一开关电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的充电桩的充电电路结构,其特征在于,所述第二开关电路包括:第四二极管、第九电阻和第二晶体管,其中,所述第四二极管的阳极连接所述第二开关电路的输入端,所述第四二极管的阴极连接所述第九电阻的一端,所述第九电阻的另一端连接所述第二晶体管的漏极,所述第二晶体管的栅极连接所述第二开关电路的控制端,所述第二晶体管的源极连接所述第二开关电路的输出端。
5.根据权利要求1所述的充电桩的充电电路结构,其特征在于,所述整流电路包括:第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管和第十电阻,其中:所述五二极管的阴极分别与所述第七二极管的阳极和所述整流电路的输入端连接,所述第七二极管的阴极分别与所述第八二极管的阴极和所述第十电阻的一端连接,所述第八二极管的阳极分别与所述第六二极管的阴极和所述整流电路的输入端连接,所述第六二极管的阳极分别与所述第五二极管的阳极和所述第十电阻的另一端连接。
6.根据权利要求1所述充电桩的充电电路结构,其特征在于,所述控制电路用于控制第一开关电路和第二开关电路的连通或断开具体包括:所述控制电路通过所述反馈电路对低压电池的输出电压进行实时采样,若所述低压电池的输出电压低于基准电压,所述控制电路根据所述第一输入端的输入电压与第二输入端的输入电压,输出高电平或低电平给所述第一开关电路和所述第二开关电路,所述第一开关电路和所述第二开关电路根据接收到的电平进行连通或断开。
7.根据权利要求1‑6任一项所述充电桩的充电电路结构,其特征在于,所述电压转换电路包括DC/DC变换器。
说明书 :
充电桩的充电电路结构
技术领域
背景技术
要求,市面上检测装置放置在BMS内,由BMS判定CCCP信号来确定连接器是否连接正确以及
控制充电开关的闭合。但当低压电池出现自放电或者用电设备长时间工作而未充电等情况
时,会造成低压电池亏电,从而导致无法整车启动电动汽车,并且BMS也无法通过闭合充电
开关来通过充电桩给低压电池充电。
杂,都严重影响了用户的体验感。
发明内容
池、动力电池和充电桩,其中,
一开关电路的输出端连接所述电压转换电路的输入端,所述电压转换电路的第一输出端分
别连接所述控制电路的第一输入端和所述第二开关电路的输入端,所述电压转换电路的第
二输出端连接所述动力电池,所述第二开关电路的输出端连接所述低压电池的输入端,所
述低压电池的输出端连接所述反馈电路的输入端,所述反馈电路的输出端连接所述控制电
路的第二输入端;
第一处理电路用于从所述充电桩取交流电给所述动力电池充电;
所述低压电池充电;
述低压电池充电。
开关电路的连通,使得低压电池能够从充电桩中获取交流电进行充电,并且通过第二开关
电路的连通也可以从所述动力电池中取电给所述低压电池充电,解决了目前电动汽车低压
电池亏电时充电的工作效率低,人力成本或硬件成本高的问题。
附图说明
通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人
员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备没有限定
于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于
这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。
的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
制电路400、反馈电路500、第二开关电路600、低压电池700、动力电池800和充电桩900,其
中,
开关电路600的控制端,所述第一开关电路100的输出端连接所述电压转换电路300的输入
端,所述电压转换电路300的第一输出端分别连接所述控制电路400的第一输入端和所述第
二开关电路600的输入端,所述电压转换电路300的第二输出端连接所述动力电池800,所述
第二开关电路600的输出端连接所述低压电池700的输入端,所述低压电池700的输出端连
接所述反馈电路500的输入端,所述反馈电路500的输出端连接所述控制电路400的第二输
入端;
和所述动力电池800形成所述第一处理电路用于从所述充电桩900取交流电给所述动力电
池800充电;
述充电桩900取交流电给所述低压电池700充电;
述动力电池800中取电给所述低压电池700充电。
的占空比可以设置充电桩900的最大输出电流。
一端和所述反馈电路500的输出端连接,所述第二电阻R2的另一端接地。
输入端连接,所述第二二极D2管的阴极与所述第五电阻R5的一端连接,所述第六电阻R6的
另一端与所述运算放大器U1的正相输入端连接,所述第五电阻R5的另一端分别与所述运算
放大器U1的反相输入端以及所述控制电路400的第二输入端连接,所述运算放大器U1的输
出端与所述第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端分别与所述第一电容C1的一
端以及所述控制电路400的输出端连接,所述第一电容C1的另一端接地,所述运算放大器U1
的负电源端接地。
电池馈电时的输出电压进行降压后传输给控制电路400,使得控制电路400中的运算放大器
U1将降压后输出电压与CP信号的电压进行比较后输出高电平或低电平给第一开关电路和
第二开关电路。
的输入电压与第二输入端的输入电压,输出高电平或低电平给所述第一开关电路100和所
述第二开关电路600,所述第一开关电路100和所述第二开关电路600根据接收到的电平进
行连通或断开。
电压大于运算放大器U1的负相输入端的电压,控住电路400输出的所述控制信号为是高电
平信号;当车辆中的低压电池700的电压高于或等于12V时,运算放大器U1的正相输入端的
电压小于运算放大器U1的负相输入端的电压,控住电路400输出的所述控制信号可以是低
电平信号。
端,所述第八电阻R8的另一端分别连接所述第一晶体管Q1的漏极,所述第一晶体管Q1的栅
极连接所述第一开关电路100的控制端,所述第一晶体管Q1的源极连接所述第一开关电路
100的输出端。
低时,所述控制电路400的输出端可以输出低电平。
开关电路100的控制端接收到低电平时,所述第一晶体管Q1处于断开状态,所述充电桩900
与所述动力电池800和低压电池700之间的充电电路断开。
态,第一晶体管Q1处于断开状态,当控制电路400输出高电平给第一开关电路100时,当第一
晶体管Q1的栅极接收到高电平时,第一晶体管Q1的源极与漏极之间有电流,此时第一晶体
管Q1处于导通状态,第一开关电路100处于连通状态,充电桩900与电压转换电路300之间的
电路连通。
漏极,所述第二晶体管Q2的栅极连接所述第二开关电路600的控制端,所述第二晶体管Q2的
源极连接所述第二开关电路600的输出端。
过第二输出端进行输出。当第一开关电路100连通时,充电桩900可以通过电压转化电路300
给连接第一输出端的动力电池800进行充电。
相输入端的电压增大,控制电路400输出高电平给第二开关电路600,当第二晶体管Q2的栅
极接收到高电平时,第二晶体管Q2的源极与漏极之间有电流,此时第二晶体管Q2处于导通
状态,第二开关电路600处于连通状态,充电桩900与低压电池700之间的电路连通,低压电
池进行充电。当充电池充满或低压电池的电量达到阈值时,此时运算放大器U1的正相输入
端的电压小于运算放大器U1的负相输入端的电压,控制电路400输出低电平给第二开关电
路600时,第二晶体管Q2的栅极接收到低电平时,第二晶体管Q2的源极与漏极之间没有电
流,此时第二晶体管Q2处于截止状态,低压电池700停止充电。
低压,此时控制电路400的运算放大器U1的正相输入端的电压大于运算放大器U1的负相输
入端的电压,控制电路400输出高电平给第二开关电路600,第二开关电路600连接,低压电
池700进行充电。
的一端连接,所述第八二极管D8的阳极分别与所述第六二极管D6的阴极和所述整流电路
200的输入端连接,所述第六二极管D6的阳极分别与所述第五二极管D5的阳极和所述第十
电阻R10的另一端连接。
出直流高压,所述第二副边处理电路输出直流低压。
路400、反馈电路500、第二开关电路600、低压电池700、动力电池800和充电桩900。
出电压与CP信号的电压进行比较后输出高电平或低电平给第一开关电路和第二开关电路。
在低压电池700的电压小于12V时,运算放大器U1的正相输入端的电压大于运算放大器U1的
负相输入端的电压,控住电路400输出的所述控制信号为是高电平信号,第一开关电路100
和第二开关电路600连通,充电桩900可以给动力电池800进行充电,同时DC/DC变换器300的
第二输出端输出直流低压,从而为低压电池充电,直至低压电池的输出电压达到预设的阈
值时,运算放大器U1的正相输入端的电压小于运算放大器U1的负相输入端的电压,控住电
路400输出的所述控制信号可以是低电平信号,低压电池停止充电,从而可以有效地保护低
压电池。
述整流电路、所述电压转换电路和所述动力电池形成所述第一处理电路用于从所述充电桩
取交流电给所述动力电池充电;当所述第一开关电路和所述第二开关电路均连通时,所述
充电桩、所述整流电路、所述电压转换电路和所述低压电池形成所述第二处理电路用于从
所述充电桩取交流电给所述低压电池充电;当第一开关电路断开,所述第二开关电路连通
时,所述动力电池、所述电压转换电路、所述第二开关电路和所述低压电池形成第三处理电
路用于从所述动力电池中取电给所述低压电池充电。本申请在车辆低压电池亏电时,可以
连接外部的充电桩,通过充电桩发出的CP信号通过低压亏电控制电路控制第一开关电路的
连通,使得低压电池能够从充电桩中获取交流电进行充电,并且通过第二开关电路的连通
也可以从所述动力电池中取电给所述低压电池充电,解决了目前电动汽车低压电池亏电时
充电的工作效率低,人力成本或硬件成本高的问题。
逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可
以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间
的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,
可以是电性或其它的形式。
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变
之处,综上上述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。