模块化的电动汽车车载充电的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于，包括电源单元、采样单元、控制单元、通信单元和显示单元；采样单元的输入端与电源单元连接，输出端与控制单元连接；控制单元的输出端分别与通信单元和显示单元连接，控制单元还连接一电池管理系统；电源单元的输入端与380V电源连接，输出端与多个串联在一起的电池组连接；电源单元包括多个模块电源，多个模块电源通过串联或并联后分别连接至电池组。电源单元采用模块化方式设计，当模块电源出现故障时，只需更换该模块电源即可，便于维修及极大的降低了维修成本；模块电源进行串联或并联后对电池组进行分组充电，能够组合成各种方式，满足任意电池组充电电压及电流的要求。
【专利说明】模块化的电动汽车车载充电机
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电动汽车领域，尤其涉及一种模块化的电动汽车车载充电机。
【背景技术】
[0002] 现有的电动汽车车载充电机采用串联方式对电池组进行充电，电池组串联后电压 较高，设计成本较高，且当充电机出现故障时不易维护；电池组串联充电时，单体电池个数 较多，充电时容易加大电池的不一致性。随着电动汽车行业的不断发展，基于模块化电源易 于维修的优势，充电机的模块化发展必将成为趋势，而目前充电机将无法满足需求。
[0003] 因此有必要设计一种新型的模块化的电动汽车车载充电机，以克服上述问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种在满足电池组串联成组 充电的同时，能够实现对电池组进行分组充电的模块化的电动汽车车载充电机。
[0005] 本实用新型是这样实现的：
[0006] 本实用新型提供一种模块化的电动汽车车载充电机，包括电源单元、采样单元、控 制单元、通信单元和显示单元；所述采样单元的输入端与所述电源单元连接，输出端与所述 控制单元连接；所述控制单元的输出端分别与所述通信单元和所述显示单元连接，所述控 制单元还连接一电池管理系统；所述电源单元的输入端与380V电源连接，输出端与多个串 联在一起的电池组连接；所述电源单元包括多个模块电源，多个模块电源通过串联或并联 后分别连接至所述电池组。
[0007] 进一步地，所述模块电源的最大输出电压不低于149V，最大输出电流不低于20A。
[0008] 进一步地，所述模块电源与所述380V电源之间设有控制通断的交流接触器。
[0009] 进一步地，所述电源单元具有用于控制所述交流接触器的急停开关。
[0010] 进一步地，所述采样单元包括电压信号、电流信号以及温度信号。
[0011] 进一步地，所述控制单元包括单片机和继电器。
[0012] 进一步地，所述通信单元包括CAN控制器局域网络通信电路和RS485通信电路。
[0013] 进一步地，所述显示单元包括显示器和指示灯。
[0014] 本实用新型具有以下有益效果：
[0015] 所述电源单元的输入端与380V电源连接，输出端与多个串联在一起的电池组连 接，所述电源单元包括多个模块电源，多个模块电源通过串联或并联后分别连接至所述电 池组。所述电源单元采用模块化方式设计，当模块电源出现故障时，只需更换该模块电源即 可，便于维修及极大的降低了维修成本；模块电源进行串联或并联后对电池组进行分组充 电，能够组合成各种方式，满足任意电池组充电电压及电流的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017] 图1为本实用新型实施例提供的模块化的电动汽车车载充电机的控制原理图；
[0018] 图2为本实用新型实施例提供的模块化的电动汽车车载充电机的组成框图；
[0019] 图3为本实用新型实施例提供的电源单元的模块电源的电路图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021] 如图1-图2,本实用新型实施例提供一种模块化的电动汽车车载充电机，包括采 样单元1、控制单元2、通信单元3、显示单元4和电源单元5。
[0022] 如图1-图2,所述电源单元5的输入端与380V电源102连接，其输出端与多个串 联在一起的电池组连接。所述采样单元1输入端与电源单元5连接，输出端与控制单元2连 接。所述控制单元2的输出端分别与通信单元3和显示单元4连接；所述控制单元2对采 样单元1采集的信号进行集中处理，实时监测电源单元5的输出状态。所述控制单元2还 连接一电池管理系统103,其可接受电池管理系统103的指令，动态调整所述电源单元5的 输出电流和输出电压。所述通信单元3将数据传输给电池管理系统103,上报充电机的运行 数据及状态。所述显示单元4通过数码管、指示灯显示充电机的运行数据及状态。
[0023] 如图1-图2,所述电源单元5采用模块化设计，具有隔离输出功能，其中，所述电源 单元5包括多个模块电源101，多个模块电源101通过串联或并联后分别连接至所述电池 组100。所述模块电源101通过串联或并联后输出电压和电流；所述电源单元5的模块电 源101采用2U宽度、3U高度（1U=44. 5mm)的结构设计，最大输出电压不低于149V，最大输 出电流不低于20A ;所述电源单元5的模块电源101与380V电源102之间设有控制通断的 交流接触器。所述电源单元具有用于控制所述交流接触器的急停开关，所述急停开关，能 够及时切断电源单元与380V电源之间的交流接触器。
[0024] 如图3所示的电源单元的模块电源101的电路图，其包括空气开关201、隔离变压 器202、整流桥203、BUCK电路204,其中，所示空气开关201、所示隔离变压器202、所示整流 桥203以及所述BUCK电路204依次连接。
[0025] 如图1-图2,所述采样单元1包括电压信号、电流信号以及温度信号，所述采样单 兀1米样电源单兀5的输出电压、输出电流以及工作的环境温度，并将米集的信号传输给控 制单元2,所述采样单元1通过CAN通信采集信号。
[0026] 如图1-图2,所述控制单元2包括单片机和继电器，所述单片机分析获取的信息， 根据分析结果控制继电器的动作，进而控制电源单元5与380V电源102之间的交流接触 器，实现对模块电源101的开关机控制及故障保护。具体为，当单片机接受到电池管理系统 103的充电指令后，吸合电源单元5与380V电源102之间的交流接触器，电源模块101接 入380V电源102,单片机根据接收到的电池管理系统103的电池组允许的最大充电能力数 据，控制模块电源101调整输出电压及电流。具体为，当单片机检测到某项值(如电压、温度 或电流)不在阀值范围内，表明充电机运行出现故障；当发现充电机故障时，所述控制单元2 通过通信单元3向电池管理系统103上报运行故障，并通过显示单元104显示故障；所述控 制单元2根据故障等级控制电源单元5与所述380V电源102之间交流接触器的通断，对充 电机进行保护。
[0027] 如图1-图2,所述通信单元3包括RS485通信电路、CAN控制器局域网络通信电 路，所述控制单元2通过通信单元3与所述电池管理系统103通信，并通过通信单元3与电 源单元5通信，监测模块电源101的运行数据及状态。
[0028] 如图1-图2,所述显示单元4包括数码管和指示灯，所述显示单元4通过数码管、 指示灯显示模块电源101的运行数据及状态，实现人机交互。
[0029] 如图1-图2,综上，本实用新型采用模块化方式设计充电机，电源单元5采用模块 电源101的串联或并联方式输出电流或电压，所述模块化的电动汽车车载充电机可以对串 联式的电池组进行充电，也可以对分组式的电池组100进行充电；采样单元1通过通信方 式采集输入输出信号并传送给控制单元2,控制单元2对信号进行分析处理，进而控制电源 单元5与380V电源102之间的交流接触器，保护所述模块化的电动汽车车载充电机正常工 作；控制单元2接受电池管理系统103的充电指令集充电能力数据，并控制电源单元5的模 块电源101按设定数据输出电压及电流；控制单元2监测模块电源101的数据及状态，通过 显示单元4显示，实现人机交互，并通过通信单元3将数据上报电池管理系统103,实现智能 化管理。
[0030] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于，包括电源单元、采样单元、控制单 元、通信单元和显示单元； 所述采样单元的输入端与所述电源单元连接，输出端与所述控制单元连接； 所述控制单元的输出端分别与所述通信单元和所述显示单元连接，所述控制单元还连 接一电池管理系统； 所述电源单元的输入端与380V电源连接，输出端与多个串联在一起的电池组连接； 所述电源单元包括多个模块电源，多个模块电源通过串联或并联后分别连接至所述电 池组。
2. 如权利要求1所述的模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于：所述模块电源的 最大输出电压不低于149V，最大输出电流不低于20A。
3. 如权利要求1所述的模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于：所述模块电源与 所述380V电源之间设有控制通断的交流接触器。
4. 如权利要求3所述的模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于：所述电源单元具 有用于控制所述交流接触器的急停开关。
5. 如权利要求1所述的模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于：所述采样单元包 括电压信号、电流信号以及温度信号。
6. 如权利要求1所述的模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于：所述控制单元包 括单片机和继电器。
7. 如权利要求1所述的模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于：所述通信单元包 括CAN控制器局域网络通信电路和RS485通信电路。
8. 如权利要求1所述的模块化的电动汽车车载充电机，其特征在于：所述显示单元包 括显示器和指示灯。
【文档编号】H02J7/00GK203883535SQ201420308433
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】谭玮, 宋庆国, 胡力, 袁昌才, 龙继锐, 张李超, 龚飞 申请人:湖北一彰科技有限责任公司