智能直流充電模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種充電裝置，特別涉及一種電動汽車用智能直流充電模塊。
【背景技術】
[0002]隨著國人對環境保護意識的不斷提高，電動汽車越來越走近我們的工作與生活，并逐漸在世界范圍內普及，因此對電動汽車的主要動力來源——動力電池的充電，就跟傳統汽車需要加油一樣，變得必不可少。
[0003]智能直流充電模塊是指固定安裝在電動汽車上的，用于對電動汽車動力電池，安全、自動充電的電路模塊，智能直流充電模塊依據電池管理系統(BMS)提供的數據，能動態調節充電電流或電壓參數，執行相應的動作，完成充電過程。
[0004]現有的智能直流充電模塊，通過外接三相電源，經過整流、逆變、變壓、再整流，從而從輸出端向動力電池輸出直流充電電流，控制板集成微處理器(MCU)及外圍電路，對充電過程集中控制，但現有的智能直流充電模塊，通過接頭連接三相電源，連接后其內部回路自行導通，一方面在內部形成回路狀態下，航空接頭連接三相電源的車界瞬間容易產生電弧，存在危險，另一方面，三相電源接通后，智能直流充電模塊自行導通，控制板等即上電待命，不具有可控性，一定程度上帶來電能的浪費。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種智能直流充電模塊，避免連接三相電源時電弧的產生提高安全性，同時解決接電后即導通增加能耗的問題。
[0006]本實用新型的上述目的是通過以下技術方案得以實現的:
[0007]一種智能直流充電模塊，包括控制板以及依次耦接的用于連接三相電源的接頭、三相整流單元、全橋逆變單元、變壓單元、單相整流單元、輸出端，控制板通過IGBT驅動單元耦接全橋逆變單元，其特征是:所述智能直流充電模塊還包括交流接觸器，該交流接觸器的線圈串接主開關后連接于三相電源的任意兩相之間，交流接觸器的三個常開觸點連接在接頭與三相整流橋之間，所述交流接觸器的線圈還并聯電源單元，電源單元用以為控制板提供工作電壓。
[0008]通過采用上述技術方案，主開關在接頭插接三相電源之前斷開，交流接觸器的線圈沒有勵磁電流，因此其連接于接頭和三相整流單元之間的三組常開觸點開斷，此時需要充電時，將接頭插接在三相電源上，由于接頭未連接入回路中，因此在插接時不產生電弧，相交現有技術更為安全，同時并聯于交流接觸器的線圈兩端的電源單元沒有電源輸入，因此控制板沒有工作電壓，電路整體處于斷電狀態，不消耗電能，減少了上電即導通而處于待機狀態帶來的電能損耗。
[0009]進一步，所述電源單元包括變壓器以及與其耦接的整流穩壓電路，以輸出控制板工作所需的工作電壓。
[0010]通過采用上述技術方案，主開關閉合，三相電源任意兩相的交流電通過變壓器變壓至整流穩壓電路，整流穩壓后輸出工作電壓，可控地使控制板上電工作。
[0011]進一步，所述交流接觸器的線圈兩端還并聯有風扇。
[0012]通過采用上述技術方案，整個智能直流充電模塊接電導通處于工作狀態時產生大量熱量，風扇加快空氣流動，加快散熱，同時與控制板一樣由主開關控制，未投入工作時不消耗電能。
[0013]進一步，智能直流充電模塊的輸出端還耦接有繼電器，繼電器的線圈連接在電源單元的輸出端之間，繼電器的常開觸點串聯連接在智能直流充電模塊的輸出端通路中。
[0014]通過采用上述技術方案，在主開關閉合之前，繼電器的常開觸點斷開，截斷了智能直流充電模塊通過其輸出端與動力電池連通的通路，避免了電流反流入智能直流充電模塊。
[0015]進一步，所述接頭與交流接觸器的常開觸點之間連接有空氣開關。
[0016]通過采用上述方案，在接入電流超過額定電流時自動斷開，以保護智能直流充電模塊。
[0017]進一步，三相整流單元的輸入側的相線之間均連接有壓敏電阻。
[0018]通過采用上述方案，可防阻來自電路的短路故障、交流電搭接、交流電串擾及雷擊浪涌的威脅，提尚的安全性與穩定性。
[0019]進一步，三相整流單元的輸出側耦接有安規電容。
[0020]通過采用上述方案，抑制傳導干擾，起到電源濾波作用，分別對共模、差模干擾起濾波作用。
[0021]進一步，單相整流單元和智能直流充電模塊的輸出端之間還連接有電流傳感器，用于檢測輸出電流并反饋至控制板。
[0022]通過采用上述方案，對輸出的直流充電電流進行實時監測，充電過程更加可控。
[0023]進一步，所述單相整流單元的輸出端耦接有濾波電路。
[0024]進一步，所述濾波電路為RLC濾波電路。
[0025]通過采用上述方案，對整流后的直流電進行濾波，使得輸出電壓的波形以及電流更平穩。
[0026]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:通過設置主開關，并且聯鎖主開關與交流接觸器的線圈以及電源單元與三相電源的接入與切出，主開關斷開下，接頭連接三相電不產生電弧，同時使智能直流充電模塊是否通電可控，減少電能消耗。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0029]如圖1所示，本實施例包括型號為Y28M-4TK的航空接頭，用于連接三相電源，航空接頭連接型號為DZ47-60的空氣開關之后，三根相線分別連接交流接觸器Kl的三個常開觸點再連接至三相整流橋，三根相線之間分別跨接有壓敏電阻Rl、R2、R3，三相整流橋將三相交流電整流為第一次直流輸出，其輸出端連接安規電容，其中Cl為X電容，C4與ClO為Y電容，第一次直流輸出輸入至由開關管Ql、Q2、Q3、Q4構成全橋逆變電路，該全橋逆變電路由控制板連接IGBT驅動芯片后控制并驅動(IGBT驅動芯片與開關管Ql至Q4的連接關系未具體示出，但其為本領域技術人員所通曉，故省略)，對第一次直流輸出進行逆變為交流輸入至變壓T2的一次側，變壓器T2對輸入的交流電進行降壓，然后經過由D1、D2、D3、D4構成的單相整流橋進行全波整流，輸出第二次直流輸出，單相整流橋還耦接有電阻R4、電容C5、電感L2組成的RLC濾波電路對第二次直流輸出進行濾波穩壓，電感L2連接LEM電流傳感器之后經過電容C11、C12、C13濾波，由輸出端OUT輸出最終的充電電流，電流傳感器對充電電力實時監測并反饋至控制板上集成的MCU(圖中未示出)。
[0030]取相線L2和L3引出并連接至接插口Jl，Jl另一側串聯連接主開關S、交流接觸器Kl的線圈，主開關S和交流接觸器KI的線圈之間的節點還連接風扇MG，風扇MG的另一接線端連接至控制板，交流接觸器Kl的線圈兩端還并聯有變壓器Tl，經過變壓器Tl降壓之后輸入至整流穩壓電路，以輸出控制板工作所需的工作電壓，變壓器Tl與整流穩壓電路一起構成本實施例中的電源單元，整流穩壓電路采用如市購的LM7824穩壓芯片為核心的雙輸出穩壓電路，即可輸出+24V以及-24V電壓。
[0031]在輸出端OUT的輸出通路上還串接有繼電器K2的常開觸點，繼電器K2的線圈由電源單元輸出的+24V以及-24V電壓供電，即主開關S控制風扇MG是否通電工作，以及交流接觸器Kl以及繼電器K2的線圈是否得電勵磁，僅在S閉合時候，整個智能直流充電模塊才處于導通工作狀態。
[0032]本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
【主權項】
1.一種智能直流充電模塊，包括控制板以及依次耦接的用于連接三相電源的接頭、三相整流單元、全橋逆變單元、變壓單元、單相整流單元、輸出端，控制板通過IGBT驅動單元親接全橋逆變單元，其特征是:所述智能直流充電模塊還包括交流接觸器，該交流接觸器的線圈串接主開關后連接于三相電源的任意兩相之間，交流接觸器的三個常開觸點連接在接頭與三相整流橋之間，所述交流接觸器的線圈還并聯電源單元，電源單元用以為控制板提供工作電壓。2.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:所述電源單元包括變壓器以及與其耦接的整流穩壓電路，以輸出控制板工作所需的工作電壓。3.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:所述交流接觸器的線圈兩端還并聯有風扇。4.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:智能直流充電模塊的輸出端還耦接有繼電器，繼電器的線圈連接在電源單元的輸出端之間，繼電器的常開觸點串聯連接在智能直流充電模塊的輸出端通路中。5.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:所述接頭與交流接觸器的常開觸點之間連接有空氣開關。6.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:三相整流單元的輸入側的相線之間均連接有壓敏電阻。7.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:三相整流單元的輸出側耦接有安規電容。8.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:單相整流單元和智能直流充電模塊的輸出端之間還連接有電流傳感器，用于檢測輸出電流并反饋至控制板。9.根據權利要求1所述的智能直流充電模塊，其特征是:所述單相整流單元的輸出端耦接有濾波電路。10.根據權利要求9所述的智能直流充電模塊，其特征是:所述濾波電路為RLC濾波電路。
【專利摘要】一種智能直流充電模塊，包括控制板以及依次耦接的用于連接三相電源的接頭、三相整流單元、全橋逆變單元、變壓單元、單相整流單元、輸出端，控制板通過IGBT驅動單元耦接全橋逆變單元，所述智能直流充電模塊還包括交流接觸器，該交流接觸器的線圈串接主開關后連接于三相電源的任意兩相之間，交流接觸器的三個常開觸點連接在接頭與三相整流橋之間，所述交流接觸器的線圈還并聯電源單元，電源單元用以為控制板提供工作電壓。通過設置主開關，并且聯鎖主開關與交流接觸器的線圈以及電源單元與三相電源的接入與切出，主開關斷開下，接頭連接三相電不產生電弧，同時使智能直流充電模塊是否通電可控，減少電能消耗。
【IPC分類】H02J7/04
【公開號】CN205304353
【申請號】
【發明人】周磊
【申請人】北京昊瑞昌科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月15日