帶can接口的插電式電動車充電器的製作方法
2023-06-09 12:13:46 1
專利名稱：帶can接口的插電式電動車充電器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及車載式電動車充電器,特別是涉及一種帶CAN接口的插電式電動車充電器。
背景技術：
目前，電動汽車多採用充電樁實現充電，但採用充電樁對電動汽車充電存在如下不足採用充電樁充電時，需將電動汽車駛向設有充電樁的充電站進行充電，不能夠及時對電動汽車進行充電，因此車載式電動汽車充電器相比充電樁而言，具有能夠及時充電的優點，當然，車載式電動汽車充電器要求體積小、功率大且具有自診斷功能和與整車通訊功能，但現有的車載式電動汽車充電器尚不具備上述功能。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種具有自診斷功能和與整車通訊功能的帶CAN接口的插電式電動車充電器。本實用新型的技術方案如下一種帶CAN接口的插電式電動車充電器，包括電壓轉換模塊、功率因素校正模塊，電壓轉換模塊的輸入端連接外接電源，輸出端連接功率因素校正模塊，還包括全橋變換模塊、高頻變壓器和整流濾波輸出模塊功率因素校正模塊的輸出端連接全橋變換模塊的輸入端，全橋變換模塊的輸出端連接高頻變壓器的初級線圈，高頻變壓器的次級線圈連接整流濾波輸出模塊的輸入端，整流濾波輸出模塊的輸出端連接電動車電池組；PWM控制模塊功率因素校正模塊的輸出端連接PWM控制模塊的輸入端，PWM控制模塊的輸出端連接全橋變換模塊的輸入端；CAN接口、光電耦合器、CPU控制模塊、PID調節模塊電動車E⑶通過CAN接口、光電耦合器連接CPU控制模塊，用於將充電目標值發送到CPU控制模塊，CPU控制模塊的輸出端連接PID調節模塊，用於將CPU控制模塊的處理信號反饋到PID調節模塊，PID調節模塊的輸出端連接PWM控制模塊，用於對PWM控制模塊的脈寬信號進行調整。優選地,所述全橋變換模塊包括全橋驅動單元、過流保護單元、全橋變換單元,其中，全橋驅動單元的輸入端連接PWM控制模塊，輸出端經過流保護單元連接全橋變換單元。進一步，所述充電器包括採樣模塊。優選地，所述採樣模塊包括電流採樣單元、電壓採樣單元和溫度採樣單元，其中，電流採樣單元、電壓採樣單元的輸入端連接整流濾波輸出模塊，用於採集整流濾波輸出模塊輸出的電壓和電流信號；電流採樣單元、電壓採樣單元、溫度採樣單元的輸出端連接CPU控制模塊，用於將採集的電壓、電流和溫度信號發送給CPU控制模塊進行處理。進一步，所述充電器包括連接CPU控制模塊輸出端的狀態指示紅燈、狀態指示綠燈、自充電指示燈和自充電按鈕。[0012]本實用新型的顯著效果在於充電器狀態及充電狀態均可通過CAN接口與電動車E⑶實現通訊，同時充電目標值也可由電動車E⑶通過CAN接口發送指令到充電器，充電器接收指令後通過CPU控制模塊判斷進行智能化充電，在CAN通訊出現故障時，也可通過外觸發實現自充電。
圖I為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施方式對本實用新型作進一步的說明。如圖I所示，一種帶CAN接口的插電式電動車充電器，包括電壓轉換模塊2、功率因素校正模塊3，電壓轉換模塊2的輸入端連接外接電源1，用於將外接電源輸出的交流電整流成直流電；輸出端連接功率因素校正模塊3，功率因素校正模塊3用於對電壓轉換模塊2輸出的直流電進行功率因素校正，輸出穩定直流電。還包括全橋變換模塊4、高頻變壓器6和整流濾波輸出模塊7，其中，功率因素校正模塊3的輸出端連接全橋變換模塊4的輸入端，用於將功率因素校正模塊3輸出的穩定直流電供給全橋變換模塊4，全橋變換模塊4的輸出端連接高頻變壓器6的初級線圈，用於將全橋變換模塊4輸出的方波信號發送到高頻變壓器6，高頻變壓器6的次級線圈連接整流濾波輸出模塊7的輸入端，整流濾波輸出模塊7的輸出端連接電動車電池組17，方波信號經變壓、整流濾波後為電池組17充電。還包括PWM控制模塊5，功率因素校正模塊3的輸出端連接PWM控制模塊5的輸入端，功率因素校正模塊3輸出的穩定直流電使PWM控制模塊5通電並產生一定頻率的方波信號，PWM控制模塊5的輸出端連接全橋變換模塊4的輸入端，用於將PWM控制模塊5產生的一定頻率的方波信號發送給全橋變換模塊4。作為優選，全橋變換模塊4包括全橋驅動單元41、過流保護單元42、全橋變換單元43，其中，全橋驅動單元41的輸入端連接PWM控制模塊5，用於將PWM控制模塊5產生的一定頻率的方波轉換成不同相位的方波，輸出端經過流保護單元42連接全橋變換單元43，全橋驅動單元41輸出的不同相位的方波驅動全橋變換單元43，使加在全橋變換單元43上的穩定直流電轉換成一定頻率的方波。在本實施例中，全橋變換單元43包括四個MOS管，全橋驅動單元41輸出的不同相位的方波用於驅動全橋的四個MOS管交替開關動作，將穩定直流電轉換成一定頻率的方波。充電器還包括CAN接口 8、光電耦合器9、CPU控制模塊10、PID調節模塊11，電動車E⑶18通過CAN接口 8、光電耦合器9連接CPU控制模塊10，用於實現充電器與電動車E⑶18通訊，並且將充電目標值發送到CPU控制模塊10，CPU控制模塊10的輸出端連接PID調節模塊11，用於將CPU控制模塊10的處理信號反饋到PID調節模塊11，PID調節模塊11的輸出端連接PWM控制模塊5，用於對PWM控制模塊5的脈寬信號進行調整，從而使全橋變換模塊4產生的方波信號的佔空比隨輸出電壓、電流而改變，由此保證輸出電壓、電流穩定。進一步，所述充電器包括採樣模塊12，採樣模塊12用於對輸出電壓、電流以及環境溫度等進行信號採集，並將採集信號發送到CPU控制模塊10，採集信號經CPU控制模塊10處理後再反饋給PID調節模塊11，PID調節模塊11根據反饋的信號再對PWM控制模塊5進行脈寬信號的調整，輸出符合充電目標值的充電電壓。優選地，採樣模塊12包括電流採樣單元12b、電壓採樣單元12a和溫度採樣單元12c，其中，電流採樣單元12b、電壓採樣單元12a的輸入端連接整流濾波輸出模塊7，用於採集整流濾波輸出模塊7輸出的電壓和電流信號；電流採樣單元12b、電壓採樣單元12a、溫度採樣單元12c的輸出端連接CPU控制模塊10，用於將採集的電壓、電流和溫度信號發送給CPU控制模塊10進行處理。更進一步，充電器還包括連接CPU控制模塊10輸出端的狀態指示紅燈13、狀態指示綠燈14、自充電指示燈15和自充電·按鈕16。若正常充電，狀態指示綠燈14常亮；若充電器硬體出現故障或充電電壓、充電電流、充電器溫度高於預定值時，狀態指示紅燈13常亮，使充電器達到自診斷功能。在CPU控制模塊10上電後通過CAN接口 8接收信息，並根據接收信息設置充電器的充電模式和各充電狀態，充電狀態通過狀態指示燈顯示，當CAN收發信息出現故障時，按下自充電按鈕16進行自充電，保證電動車電池組能夠正常充電。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種帶CAN接口的插電式電動車充電器，包括電壓轉換模塊、功率因素校正模塊，電壓轉換模塊的輸入端連接外接電源，輸出端連接功率因素校正模塊，其特徵在於所述充電器還包括 全橋變換模塊、高頻變壓器和整流濾波輸出模塊功率因素校正模塊的輸出端連接全橋變換模塊的輸入端，全橋變換模塊的輸出端連接高頻變壓器的初級線圈，高頻變壓器的次級線圈連接整流濾波輸出模塊的輸入端，整流濾波輸出模塊的輸出端連接電動車電池組； PWM控制模塊功率因素校正模塊的輸出端連接PWM控制模塊的輸入端，PWM控制模塊的輸出端連接全橋變換模塊的輸入端； CAN接口、光電耦合器、CPU控制模塊、PID調節模塊電動車E⑶通過CAN接口、光電耦合器連接CPU控制模塊，用於將充電目標值發送到CPU控制模塊，CPU控制模塊的輸出端連接PID調節模塊，用於將CPU控制模塊的處理信號反饋到PID調節模塊，PID調節模塊的輸 出端連接PWM控制模塊，用於對PWM控制模塊的脈寬信號進行調整。
2.根據權利要求I所述的帶CAN接口的插電式電動車充電器，其特徵在於所述全橋變換模塊包括全橋驅動單元、過流保護單元、全橋變換單元，其中，全橋驅動單元的輸入端連接PWM控制模塊，輸出端經過流保護單元連接全橋變換單元。
3.根據權利要求I所述的帶CAN接口的插電式電動車充電器，其特徵在於所述充電器包括米樣模塊。
4.根據權利要求3所述的帶CAN接口的插電式電動車充電器，其特徵在於所述採樣模塊包括電流採樣單元、電壓採樣單元和溫度採樣單元，其中，電流採樣單元、電壓採樣單元的輸入端連接整流濾波輸出模塊，用於採集整流濾波輸出模塊輸出的電壓和電流信號；電流採樣單元、電壓採樣單元、溫度採樣單元的輸出端連接CPU控制模塊，用於將採集的電壓、電流和溫度信號發送給CPU控制模塊進行處理。
5.根據權利要求I所述的帶CAN接口的插電式電動車充電器，其特徵在於所述充電器包括連接CPU控制模塊輸出端的狀態指示紅燈、狀態指示綠燈、自充電指示燈和自充電按鈕。
專利摘要本實用新型公開了一種帶CAN接口的插電式電動車充電器，包括電壓轉換模塊、功率因素校正模塊、全橋變換模塊、高頻變壓器、整流濾波輸出模塊、PWM控制模塊、CAN接口、光電耦合器、CPU控制模塊、PID調節模塊、採樣模塊、狀態指示紅燈、狀態指示綠燈、自充電指示燈和自充電按鈕，其狀態及充電狀態均可通過CAN接口與電動車ECU實現通訊，同時充電目標值也可由電動車ECU通過CAN接口發送指令到充電器，充電器接收指令後通過CPU控制模塊判斷進行智能化充電，在CAN通訊出現故障時，也可通過外觸發實現自充電。
文檔編號H02J7/00GK202503332SQ20122008856
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月10日 優先權日2012年3月10日
發明者黃夏 申請人:重慶環亞電子有限公司