一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器，包括CAN总线控制器和DC/DC转换器，所述DC/DC变换器内还设置有BOOST电路；所述DC/DC变换器和CAN总线控制器相连，所述CAN总线控制器分别与BOOST电路和BMS管理系统相连；进一步的，所述DC/DC变换器一端直接联在充电桩的DC输出端，另一端接入电池包的电桩，转换器电路通过DC/DC来实现把充电桩的高压转换成低压锂电需要的相对低电压.以实现快冲目的；通过以上两种实施例的经转换的充电快充原理，可以给整车厂提供了一种实现低压锂电快冲的技术路径，不仅仅是增加了直流快冲功能，更重要的是可以充分利用现有社会资源，使得小型电动汽车的使用体验可以更趋完美。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器
本专利技术涉及车载电源领域，尤其是涉及到用于高压充电桩实现对低压锂电快冲应用场合的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器。
技术介绍
在纯电动汽车中，所使用的动力电池可以归为以下几种分类：1、标准乘用车:大都使用300V以上高压锂电池，配置3KW以上车载充电机.标配交流和直流充电端口，可以满足AC慢冲和DC快冲的要求，这类汽车因目前成本较高，正处于发展的起步阶段；2、微型电动车:大都使用72-144V低压锂电池，一般标配2-3KW车载充电机.可以满足市电慢冲的要求.由于没有快冲端口，目前国家在大中城市开始布局的快充电桩无法享用，使得电动微车的使用体验大大受到影响。而当前微车的发展势头非常迅猛，能否解决快充问题非常迫切；3、低速电动车:目前车厂以使用铅酸电池为主，主要特点是成本低，但能量密度不高.随着国家相关法规的出台，使用锂电是未来的必然趋势，其高端车型目前已开始尝试使用低压锂电，这就具备了使用快充的潜在需求；因而需要重新设计一种能实现对低压锂电快冲的车载转换器。本专利技术就是为了解决以上问题而进行的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以给整车厂提供了一种实现低压锂电快冲的技术路径，可以充分利用现有社会资源，使得小型电动汽车的使用体验可以更趋完美的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器，充电系统包括充电机(电桩)和转换器，所述充电机内设置有充电机控制装置，转换器内设置有CAN总线控制器、DC/DC变换器和隔离DC/DC转换器；所述充电机控制装置分别与BMS管理系统和CAN总线控制器相连，DC/DC变换器分别与充电机和电池包相连；所述电池包和BMS管理系统均位于电动汽车内，DC/DC变换器还与隔离DC/DC转换器相连；所述DC/DC变换器一端直接连在充电桩的DC输出端，DC/DC变换器的另一端接入电池包的电桩，转换器电路通过DC/DC来实现把充电桩的高压转换成低压锂电需要的相对低电压.以实现快冲目的；所述DC/DC变换器内还设置有BOOST电路；所述隔离DC/DC转换器和CAN总线控制器相连，CAN总线控制器分别与BOOST电路和BMS管理系统相连；在一个实施例中，所述DC/DC变换器由非隔离BUCK电路实现，该非隔离BUCK电路内还设置有PWM控制器，所述PWM控制器分别与CAN总线控制器和BOOST电路相连；所述BOOST电路包含有电感L2、二极管D3、开关K2、电阻R2和电容C3；所述二极管D3的两端分别与电容C3和电感L2相连，开关K2的一端分别与二极管D3的正极和电感L2相连，开关K2的另一端通过电阻R2与电容C3相连；所述非隔离BUCK电路内还包含有输入滤波电容C1、输出滤波电容C2、续流管D1、二极管D2和主控开关K1，所述二极管D2的正极分别与BOOST电路中的电容C30和二极管D40相连，二极管D2的负极分别与输入滤波C1和主开关K1相连；所述续流管D1的负极分别与电感L1的一端和主开关K1相连，电感L1的另一端与输出电容C2相连，所述续流管D1的正极分别与输入滤波电容C1和输出滤波电容C2相连，可以用PWM控制器来实现对电池包的充电电流控制，用CAN总线来实现与BMS的通讯，进而对电池充电进行充电管理，此时充电桩可以用恒压限流方式工作；由CAN总线控制器完成与BMS通讯以后确定充电电流大小，然后把需要的镇定参数传给PWM控制器；进一步的CAN总线控制器在完成与充电桩的通讯后，设定电桩的最高输出电压和过载电流，电压设置需确保充电输出电压要高于锂电最高充电电压，电流设置要确保电桩最大输出功率大于充电最大功率；进一步的，CAN总线控制器需要控制“BOOST电路”产生需要的高电压，以模拟高压锂电的输出端电压.充电开始后，可以关闭模拟高压的输出；在另一个实施例中，所述DC/DC变换器由隔离BUCK电路实现，该隔离BUCK电路内还设置有全桥驱动控制器，所述CAN总线控制器分别与BOOST电路和全桥驱动控制器相连，BOOST电路还与全桥驱动控制器相连；所述BOOST电路包含有电感L2、二极管D1、开关K9、电阻R6和电容C5；所述电感L2的一端分别与二极管D1的正极和开关K9相连，电感L2的另一端分别与电阻R6和电容C5相连，所述电容C5与二极管D1的负极相连，电阻R6与开关K9相连；所述隔离BUCK电路内还包含有输入滤波电容C1、输出滤波电容C2、续流管D1、二极管D2、二极管D3、变压器T1、电感L1、开关K1、开关K2、开关K3和开关K4，所述开关K2和开关K4串联后分别与BOOST电路和续流管D1的负极相连，续流管D1的正极分别与BOOST电路中的二极管D1和电容C5相连，所述开关K1和开关K3串联后分别与开关K4和开关K2相连；所述变压器T1的一端分别与开关K1和开关K3相连，变压器T1的另一端分别与开关K2和开关K4相连，开关K1、开关K2、开关K3和开关K4均连接至全桥驱动控制器上；所述输入滤波电容C1两端分别与续流管D1的负极和BOOST电路相连；所述二极管D2和二极管D3相互并联后分别与变压器T1和电感L1的一端相连，电感L1的另一端连接至输出滤波电容C2上，所述输出滤波电容C2与变压器T1相连，隔离方案的主电路可以在全脉宽条件下工作，隔离变压器的原副边变比可以根据充电桩的输出电压和锂电池的电压来确定.主电路可以采用简单的全桥电路，在全脉宽条件下工作可以实现ZVS在此条件下工作，CAN总线控制器根据与BMS的通讯结果完成参数配置，进而对充电桩的输出电压和充电电流进行管控，从而完成电池充电管理工作；由全桥逆变电路完成输入输出端的隔离，对于不同的锂电池电压等级采用不同的原付边匝比，以满足充电桩的输出电压和动力锂电的匹配。进一步的由CAN总线控制器完成与BMS通讯以后确定充电电流大小，然后根据固定的匝比计算出充电桩需要恒定的输出电流，根据标准协议把需要的充电参数发给电桩。进一步的，CAN总线控制器在完成与充电桩的通讯后，使能BOOST电路，以满足电桩在充电前需要对电池端的测量，一旦充电开始后，BOOST电路就进入关闭状态。进一步的，所述原付边的匝比的确定方式如下：设动力电池组的电压为V1、充电桩的最小输出电压为V2，原边匝数为Np，付边匝数为Ns：Np/Ns≥V2/V1以一个输出充电电压100V的动力电池为例，设定电桩最低满功率输出电压为250VDC，则匝比应大于2.5，实际可取3.0-4.0比较理想。本专利技术的有益效果在于：通过以上两种实施例的经转换的充电快充原理，可以给整车厂提供了一种实现低压锂电快冲的技术路径，不仅仅是增加了直流快冲功能，更重要的是可以充分利用现有社会资源，使得小型电动汽车的使用体验可以更趋完美。附图说明图1是本专利技术提出的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器的原理图。图2是本专利技术提出的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器的非隔离方案的原理图。图3是本专利技术提出的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器的隔离方案的原理图。图4是本专利技术提出的一种用于高压充电桩实现对低压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器，整个充电系统包含充电机和转换器，其特征在于：所述充电机(电桩)内设置有充电机控制装置，转换器内设置有CAN总线控制器、DC/DC变换器和隔离DC/DC转换器；所述车载转换器连接电池包和BMS管理系统，所述充电机控制装置分别与BMS管理系统和CAN总线控制器相连，DC/DC变换器分别与充电机和电池包相连；所述电池包和BMS管理系统均位于电动汽车内，DC/DC变换器还与隔离DC/DC转换器相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器，整个充电系统包含充电机和转换器，其特征在于：所述充电机(电桩)内设置有充电机控制装置，转换器内设置有CAN总线控制器、DC/DC变换器和隔离DC/DC转换器；所述车载转换器连接电池包和BMS管理系统，所述充电机控制装置分别与BMS管理系统和CAN总线控制器相连，DC/DC变换器分别与充电机和电池包相连；所述电池包和BMS管理系统均位于电动汽车内，DC/DC变换器还与隔离DC/DC转换器相连。2.如权利要求1所述的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器，其特征在于，所述DC/DC变换器内还设置有BOOST电路；所述隔离DC/DC转换器和CAN总线控制器相连，CAN总线控制器分别与BOOST电路和BMS管理系统相连。3.如权利要求1或2所述的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器，其特征在于，所述DC/DC变换器一端直接连在充电桩的DC输出端，DC/DC变换器的另一端接入电池包的电桩。4.如权利要求1或2所述的一种用于高压充电桩实现对低压锂电快冲的车载转换器，其特征在于，所述DC/DC变换器由非隔离BUCK电路实现，该非隔离BUCK电路内还设置有PWM控制器，所述PWM控制器分别与CAN总线控制器和BOOST电路相连；所述BOOST电路包含有电感L2、二极管D3、开关K2、电阻R2和电容C3；所述二极管D3的两端分别与电容C3和电感L2相连，开关K2的一端分别与二极管D3的正极和电感L2相连，开关K2的另一端通过电阻R2与电容C3相连；所述非隔离BUCK电路内还包含有输入滤波电容C1、输出滤波电容C2、续流管D1、二极管D2和主控开关K1，所述二极管D2的正极分别与BOOST电路中的电容C30和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶敬恒，杨晓东，
申请(专利权)人：嘉善中正新能源科技有限公司，浙江续航新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33