专利名称：一种供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供电装置，特别是涉及一种纯电动汽车或者混合动 力汽车用的供电装置。
背景技术：
目前在纯电动汽车或者混合动力汽车上普遍使用车载电压转换器与蓄 电池并联的方式来给车辆的低压用电器供电，该蓄电池与电压转换器的并联 可以满足车上的常规负载(如车前大灯，车厢照明灯等)、某些瞬间大功率 负载(如电动车窗电机，雨刷电机，电动助力转向电机等)以及常开负载(如 防盗保护装置等)的使用要求，并且工作稳定可靠。
电压转换器一端接电源，用于将该电源输出的电流逆变或实现升降压操
作，常用的电压转换器的最大输出一般为14V/60A—14V/100A，目前混合动 力车或纯电动汽车通常以电压转换器和蓄电池并联的方式来给车辆的各个 低压负载供电，电压转换器和蓄电池并联为电池组后，在该电池组的两端各 引出一个输出端，用于连接各低压负载。在该输出端与电压转换器之间连接 有电流检测装置，该电流检测装置以一定的采样周期对电压转换器的输出电 流进行检测，并将检测得到的输出电流值传送到比较器，比较器将该输出电 流值与一预定值相比较，例如与电压转换器的最大输出电流相比较，当所检 测到的输出电流值小于等于电压转换器的最大输出电流时，负载工作所需的 电力由电压转换器提供；当所述输出电流大于电压转换器的最大输出电流 时，电压转换器可在比较器输出的激励下对输出电流进行调节，以将该输出 电流限制在不大于所述最大输出电流，此时，负载工作所需的其余电力由蓄 电池提供。此外，电压转换器还用于给所述蓄电池充电。当车辆处于驻车状态时， 车上的防盗系统等低压负载的电力全部由蓄电池供应。此时，若车辆长时间 停放或者由于某些人为疏忽，例如停车后忘了关车灯等，则可能会造成蓄电 池的过度放电，此时若启动汽车，车载电压转换器会以较大的充电电流对蓄
电池进行充电，该充电电流瞬间可达到1C或以上(具体的充电电流会因为
蓄电池馈电程度的不同而有不同，蓄电池的充电电流一般以其容量的倍率表
示，例如容量为60ah的蓄电池lC充电表示充电电流为60A，铅酸蓄电池理 想的充电电流一般为0.15C)，可能会远高于蓄电池所允许的理想的充电电 流。此时大电流充电会使蓄电池急剧升温，从而容易导致事故，并极大地影 响了蓄电池的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型为了解决在蓄电池过度放电的情况下，电压转换器以较大的 充电电流对蓄电池进行充电所造成的蓄电池损毁等问题，提供一种电流信号 反馈控制系统及其控制方法。
本实用新型提供一种供电装置，该供电装置包括第一比较器、电压转换 器和蓄电池，电压转换器和蓄电池并联，且该电压转换器和蓄电池相连的两 端分别作为该供电装置的输出端，其中，所述系统还包括第一电流检测装置， 第一电流检测装置的测量端连接在所述输出端和蓄电池之间，第一比较器分 别与第一电流检测装置和电压转换器电连接。
本实用新型提供的供电装置，可以在电压转换器对蓄电池的充电电流大 于预定值，例如大于蓄电池所允许的理想的充电电流时，通过第一比较器的 输出使电压转换器调节自身的输出电流，从而将电压转换器对蓄电池的充电 电流值限制在不高于蓄电池的理想的充电电流值，由此，可有效防止电压转 换器对蓄电池提供过大的充电电流，例如，在蓄电池电压明显低于电压转换器电压的情况下，可控制该充电电流值不高于蓄电池的理想的充电电流值， 因此有效避免了因充电电流过大所导致的蓄电池急剧升温、烧毁等问题，进 而降低了事故发生的几率，并有效地延长了蓄电池的使用寿命。
图1是本实用新型提供的供电装置的结构图2是根据本实用新型的一种实施方式的供电装置的结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种供电装置，该供电装置包括第一比较 器4、电压转换器2和蓄电池3，电压转换器2和蓄电池3并联，且该电压 转换器2和蓄电池3相连的两端分别作为该供电装置的输出端，其中，所述 系统还包括第一电流检测装置1，第一电流检测装置1的测量端连接在所述 输出端和蓄电池3之间，第一比较器4分别与第一电流检测装置1和电压转 换器2电连接。
第一电流检测装置1用于检测电压转换器2对蓄电池3的充电电流，第 一比较器4用于将该充电电流值与第一阈值相比较，当充电电流值大于第一 阈值时，第一比较器4将该比较结果输出给电压转换器2，从而使电压转换 器2调节该电压转换器2的输出电流以使对蓄电池3的充电电流值不高于所 述第一阈值。
此外，如图2所示，当所述相互并联的电压转换器2和蓄电池3的输出 端连接有负载时，该相互并联的电压转换器2和蓄电池3还可作为并联电池 组向负载输出电力，此时，所述供电装置还包括第二电流检测装置5和第二 比较器6，第二电流检测装置5的测量端连接在电压转换器2与所述输出端 之间，第二比较器6分别与第二电流检测装置5和电压转换器2电连接。第二电流检测装置5用于检测电压转换器2的输出电流并将检测到的该 输出电流值传送给第二比较器6，第二比较器6用于将该输出电流值与第二 阈值相比较，当输出电流值大于第二阈值时，第二比较器6将该比较结果输 出给电压转换器2，从而使电压转换器2将输出电流值调节为不高于所述第
所述第一电流检测装置1和第二电流检测装置5可以是通过商购获得的 任意类型的电流检测装置，为了简化结构且节约成本，优选为采用电流传感 器实现。所述电压转换器2可以是任意的DC-DC转换器或AC-DC转换器。 当将该供电装置应用于车辆中时，由于车辆的动力电池为直流电源，因此应 采用DC-DC转换器。所述蓄电池3可以是商购获得的任意型号的蓄电池， 当将该供电装置应用于车辆中时，优选为采用额定电压为12V的铅酸蓄电 池。所述第一比较器4和第二比较器6可以是商购获得的任意型号的比较器。 上述电流检测装置和比较器可以分立构造,也可以和电压转换器2集成构造。
所述第一阈值预置在第一比较器4中，用于和第一电流检测装置1检测 到的所述充电电流值相比较，当该充电电流值大于所述第一阈值时，第一比 较器4向电压转换器2输出减小电流信号，从而促使电压转换器2对向蓄电 池3输出的充电电流进行调节，该检测、比较以及调节是一个动态的过程， 直至第一电流检测装置1检测到的充电电流值小于等于第一阈值时，第一比 较器4停止向电压转换器2输出减小电流信号，从而使电压转换器2停止对 其输出的充电电流进行调节。所述第一阈值可以根据需要设定，为了有效防 止蓄电池3被过电流充电，该第一阈值的范围优选为大于蓄电池3的理想的 充电电流的90。^且小于等于蓄电池3的理想的充电电流的105%。蓄电池理 想的充电电流一般为电池容量的0.15倍，例如，标称为60ah的蓄电池的理 想的充电电流为60*0.15=9A。
当所述电压转换器2和蓄电池3并联后作为一个并联电池组输出电力时，电压转换器2可同时向负载供电并对蓄电池3充电。第二电流检测装置 5即用来检测电压转换器2的输出电流，即对蓄电池3输出的充电电流和对 负载输出的负载电流之和。所述第二阈值预置在第二比较器6中，用于和第 二电流检测装置5检测到的所述输出电流值相比较，当该输出电流值大于所 述第二阈值时，第二比较器6向电压转换器2输出减小电流信号，从而促使 电压转换器2对该电压转换器2的输出电流进行调节，该检测、比较以及调 节是一个动态的过程，直至第二电流检测装置5检测到的输出电流值小于等 于第二阈值时，第二比较器6停止向电压转换器2输出减小电流信号，从而 使电压转换器2停止对其输出电流的调节。所述第二阈值可以根据需要设定 为任意值，根据本实用新型的一个实施方式，该第二阈值优选设定为大于电 压转换器2的最大输出电流的90%且小于等于电压转换器2的最大输出电流 的105%。
下面根据本发明的一种优选实施方式，对将所述供电装置应用于混合动 力车或电动汽车时的控制过程进行详细的描述。
当所述供电装置应用于车辆中时，首先将电压转换器2的输入端与车上 的动力电池相连。由于混合动力或电动汽车中的动力电池一般为高压直流电 源，因此，在向车辆的一些低压负载供电时，需要将该动力电池输出的电压 经电压转换器转换为低压后再向低压负载供电，此时电压转换器2为DC-DC 转换器。电压转换器2用于给蓄电池3充电或与蓄电池3并联后向车辆的各 种低压负载供电，且对于电压转换器2来说，对蓄电池3的充电和对负载的 供电可同时或分别进行。此时，蓄电池3优选为额定电压为12V，理想的充 电电流为15A的铅酸蓄电池，且电压转换器2的最大输出电流为100A。因 此，为了有效保护蓄电池3和电压转换器2，优选为将第一阈值设定为15, 将第二阈值设定为100。
当电压转换器2与蓄电池3并联后通过所述输出端向负载输出电流时，第二电流检测装置5对电压转换器2的输出电流进行检测并将检测到的输出 电流值传送到第二比较器6，因为电压转换器2的额定电压远大于蓄电池3 的额定电压，因此当该检测到的输出电流值小于等于第二阈值时，负载所需 的电流基本由电压转换器2提供，当该检测到的输出电流值大于第二阈值时， 即电压转换器2为过流输出时，则第二比较器6向电压转换器2输出减小电 流信号，电压转换器2在该减小电流信号的激励下减小输出电流，直至检测 到的输出电流值不大于第二阈值，第二比较器6停止向电压转换器2输出减 小电流信号，此时电压转换器2完成输出电流调节，从而使得电压转换器2 的输出电流被有效控制在不高于其额定输出电流，此时车辆负载所需的其余 电流将由与电压转换器2并联的蓄电池3供给。由于车辆低压负载是时刻动 态变化的，因此电池组的供电模式不停地在以上两种情况下转换。
与此同时，第一电流检测装置1还对电压转换器2向蓄电池3输出的充 电电流进行检测并将检测到的充电电流值传送到第一比较器4，当该检测到 的充电电流值大于第一阈值时，即蓄电池3被过流充电时，第一比较器4向 电压转换器2输出减小电流信号，电压转换器2在该减小电流信号的激励下 减小输出电流，直至检测到的充电电流值不大于第一阈值，第一比较器4停 止向电压转换器2输出减小电流信号，此时电压转换器2完成输出电流调节， 从而使蓄电池3的充电电流被有效控制在不高于其额定充电电流。
此外，所述第一电流检测装置1和第二电流检测装置5是以一定的采样 周期来对充电电流和输出电流进行检测的，该采样周期的大小可以按需求设 置，优选设定为大于零且小于等于30秒的任意值，且第一电流检测装置1 和第二电流检测装置5的采样周期可以设置为相同或不同。所述第一比较器 4和第二比较器6向电压转换器2输出的减小电流信号可以为各种具有激励 功效的电平信号，例如为高电平信号、低电平信号或正弦信号等。
此外，该供电装置具有很好的扩展性，可以根据需要增加多个电流检测装置来检测多路电流，并将检测到的各路电流值分别与预定的阈值相比较，
并将比较结果返回到电压转换器2，电压转换器2对输出电流进行调节，从 而实现对多路电流的限流控制。
权利要求1、一种供电装置，该供电装置包括第一比较器(4)、电压转换器(2)和蓄电池(3)，电压转换器(2)和蓄电池(3)并联，且该电压转换器(2)和蓄电池(3)相连的两端分别作为该供电装置的输出端，其特征在于，所述系统还包括第一电流检测装置(1)，第一电流检测装置(1)的测量端连接在所述输出端和蓄电池(3)之间，第一比较器(4)分别与第一电流检测装置(1)和电压转换器(2)电连接。
2. 根据权利要求1所述的供电装置，其中该供电装置还包括第二电流 检测装置(5)和第二比较器(6)，第二电流检测装置(5)的测量端连接在 电压转换器(2)与所述输出端之间，第二比较器(6)分别与第二电流检测 装置(5)和电压转换器(2)电连接。
3. 根据权利要求1或2所述的供电装置，其中所述第一电流检测装置 (1)和第二电流检测装置(5)为电流传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种供电装置，该供电装置包括第一比较器(4)、电压转换器(2)和蓄电池(3)，电压转换器(2)和蓄电池(3)并联，且该电压转换器(2)和蓄电池(3)相连的两端分别作为该供电装置的输出端，其中，所述系统还包括第一电流检测装置(1)，第一电流检测装置(1)的测量端连接在所述输出端和蓄电池(3)之间，第一比较器(4)分别与第一电流检测装置(1)和电压转换器(2)电连接。使用该供电装置，可有效防止蓄电池(3)被过电流充电，从而防止意外事故的发生并延长了蓄电池(3)的使用寿命。
文档编号B60L3/00GK201231688SQ200820115919
公开日2009年5月6日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者张建华, 梁树林 申请人:比亚迪股份有限公司