[发明专利]一种汽车车载充电系统

说明书

本发明涉及一种采用第三代半导体技术应用于汽车车载充电系统，并提出了改进型变电流间歇充电方法，可按照预置自动控制充电过程，使充电电流在总体上逼近蓄电池的可接受充电电流曲线，减弱了蓄电池充电极化的影响。在充电过程中可以进行充电数据的自动采集、实时显示、批量存储及分析处理等，可以满足不同用户对蓄电池充电的要求，具有较好的通用性。保证输出较为稳定的直流电压，并提升输入电流的相位与功率因数。实验结果表明该充电机具有体积小、重量轻、使用简单、免维护，高效节能等优点。

技术领域

本发明涉及一种能源技术，特别涉及一种汽车车载充电系统。

背景技术

随着低碳经济成为我国经济发展的主旋律，电动汽车作为新能源战略和智能 电网的重要组成部分，必将成为今后汽车工业和能源产业发展的重点，相配套 的电动汽车充电器也将成为一种新兴产业，其技术要求和革新也提上日程。

传统充电器采用相控电源，其使用的变压器是工频电源变压器，体积大、 效率低，动态响应差；线性电源的功率调整管总是工作在放大区，损耗功率较 大，需要装配体积很大的散热片，这些均限制了其在电动汽车充电器的应用。 为此，本文采用高频开关电源技术，并提出了改进型变电流间歇充电方法，使 充电电流在总体上逼近蓄电池的可接受充电电流曲线，满足电动汽车充电需求。

在充电技术方面，传统的人工充电不能保证蓄电池的充电工艺要求，严重 影响蓄电池的寿命。国内外多年来的实践证明，蓄电池浮充电压偏差5％，电池 的浮充寿命将减少一半。统计数据表明，国内蓄电池很难达到规定的浮充寿命 (一般12～16年)，大量的蓄电池在使用几年后即报废，造成了巨大的经济损 失。因此如何正确地监控和测量蓄电池的充电状态、减少充电损耗、提高充电 速度，延长蓄电池的寿命，具有十分重要的经济意义。此外，传统的PFC控制 采用电压直接作为电流的参考值，易于硬件实现，但是电网电压存在谐波的情 况下，矫正的输入电流仍然有可能产生谐波，降低PFC性能。在大功率电力电 子电路中，电路功率因素低的主要原因与电路的谐波相关，故降低输入电流的 谐波是提高功率因素的关键，传统的PID控制无法对变化的电流实现无误差的 追踪，因此，如何进一步降低输入电流谐波，提高PF值，是PFC电路的关键。

发明内容

本发明可以用于电动汽车车载充电系统中，实现电动汽车与电网的能源互 动(V2G)，利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲，减少 大规模电动汽车接入对电网产生的影响，并进一步降低输入电流谐波，提高PF 值。

一种汽车车载充电系统，其特征在于：所述汽车车载充电系统包括：硬件 电路系统和软件算法程序模块；

所述硬件电路系统包括主电路功率单元和外围硬件电路；

所述软件算法系统包括控制算法模块和电池充电算法模块；

所述主电路功率单元包括：整流电路、直流斩波降压电路、开关电源全桥 变换电路、充电系统的控制电路；

所述外围硬件电路包括：辅助电源、驱动电路以及信号调理；

所述控制算法模块包括：功率因数校正PFC模块与逆变并网模块；

所述电池充电算法模块采用智能识别充电电池的类型，并根据被充电电池 的信息自动生成最佳充电曲线，保证在最短时间内将电池充满。

优选地，所述整流电流模块包括Q1的输入接触器、FU1-3的熔断器、FL1-3 输入纹波器、上电接触器Q2与上电电阻R1-R3，用于上电时电动汽车车载充电 系统的安全保护，防止上电冲击；整流电流模块采用PWM整流模块，实现能量 的双向流动，FL1-3输入纹波器用于减少EMI。

主电路的输入为380V交流电，该交流电经三相桥式整流后得到540V左右 的直流电。

优选地，所述双向在充电过程中进行充电数据的自动采集、实时显示、批 量存储及分析处理。