一种车载电源系统及电动汽车的制作方法

1.本发明属于电动汽车技术领域，尤其是涉及一种车载电源系统及电动汽车。


背景技术：

2.一般车载电源系统，如图1所示，由车载充电机和直流变换单元组成，车载充电机的作用是为动力电池(即高压电池包)充电，目前普遍采用双向车载充电机兼具逆变功能，能够将动力电池的能量释放出去，同时直流变换单元可以将动力电池的电降低，以为蓄电池(即整车低压辅助系统、低压电池)供电。目前部分车型配置了小型的逆变器，从而满足用户对于车内220v用电需求，部分用户也会自行采购小型的车载逆变器，并将车载逆变器连接到点烟器上，以满足车内200v用电需求。考虑在充电时，直流变换单元功率较小，且充电时又经过了双向车载充电机内部的高压隔离的直流变换单元，造成损耗，导致系统充电效率降低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种车载电源系统及电动汽车，从而解决现有技术中车载电源系统充电效率降低的问题。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种车载电源系统，包括：
5.双向车载充电机，所述双向车载充电机中的功率因素校正单元的第一端与所述双向车载充电机中的第一直流变换单元的第一端连接，所述功率因素校正单元的第二端与交流充电端口连接，所述第一直流变换单元的第二端与动力电池连接；
6.第二直流变换单元，所述第二直流变换单元的第一端与所述功率因素校正单元的第一端连接，所述第二直流变换单元的第二端与蓄电池连接。
7.可选的，所述的车载电源系统，其中，还包括：
8.第三直流变换单元，所述第三直流变换单元的的第一端与所述第一直流变换单元的第二端连接，所述第三直流变换单元的第二端与所述蓄电池连接。
9.可选的，所述的车载电源系统，其中，还包括：
10.直流插口，所述第三直流变换单元的第三端与所述直流插口连接。
11.可选的，所述的车载电源系统，其中，还包括第一开关、第二开关以及交流插口；
12.其中，所述第一开关的第一端与所述功率因素校正单元的第二端连接，所述第一开关的第二端与所述交流充电端口连接；
13.所述第二开关的第一端与所述第一开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述交流插口连接。
14.可选的，所述的车载电源系统，其中，还包括：
15.漏电流传感器，所述漏电流传感器的第一端与所述第二开关的第二端连接，所述漏电流传感器的第二端与所述交流插口连接，所述漏电流传感器的第三端用于与整车控制器的第一端连接，所述整车控制器的第二端用于与所述第二开关的第一端连接。
16.可选的，所述的车载电源系统，其中，所述交流插口和所述直流插口设置在同一个插座上。
17.为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括如上述的车载电源系统。
18.本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
19.采用本发明实施例所述车载电源系统，双向车载充电机中的功率因素校正单元的第一端与所述双向车载充电机中的第一直流变换单元的第一端连接，所述功率因素校正单元的第二端与交流充电端口连接，所述第一直流变换单元的第二端与动力电池连接；第二直流变换单元，所述第二直流变换单元的第一端与所述功率因素校正单元的第一端连接，所述第二直流变换单元的第二端与蓄电池连接。如此，第二直流变换单元没有经过双向车载充电机内部的高压隔离的第一直流变换单元，可以降低系统功耗，从而提高系统充电效率。
附图说明
20.图1为背景技术中的车载电源系统的示意图；
21.图2为本发明实施例的车载电源系统的示意图之一；
22.图3为本发明实施例的车载电源系统的示意图之二；
23.图4为本发明实施例的车载电源系统的示意图之三。
具体实施方式
24.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
25.本发明针对现有技术中车载电源系统充电效率降低的问题，提供了一种车载电源系统及电动汽车。
26.如图2所示，本发明的其中一实施例提供了一种车载电源系统，包括：
27.双向车载充电机，所述双向车载充电机中的功率因素校正单元的第一端与所述双向车载充电机中的第一直流变换单元的第一端连接，所述功率因素校正单元的第二端与交流充电端口连接，所述第一直流变换单元的第二端与动力电池连接；
28.第二直流变换单元，所述第二直流变换单元的第一端与所述功率因素校正单元的第一端连接，所述第二直流变换单元的第二端与蓄电池连接。
29.也就是说，第二直流变换单元并联于双向车载充电机的功率因素校正单元和第一直流变换单元之间的高压母线上，第二直流变换单元可以选取功率较小的直流变换单元，以用于在双向车载充电机工作时为蓄电池充电，从而为整车的低压辅助系统供电。因此，没有经过双向车载充电机内部的第一直流变换单元，充电时系统功耗会降低，从而提高系统充电效率。
30.采用本发明实施例所述车载电源系统，双向车载充电机中的功率因素校正单元的第一端与所述双向车载充电机中的第一直流变换单元的第一端连接，所述功率因素校正单元的第二端与交流充电端口连接，所述第一直流变换单元的第二端与动力电池连接；第二直流变换单元，所述第二直流变换单元的第一端与所述功率因素校正单元的第一端连接，
所述第二直流变换单元的第二端与蓄电池连接。如此，第二直流变换单元没有经过双向车载充电机内部的高压隔离的第一直流变换单元，可以降低系统功耗，从而提高系统充电效率。
31.如图3所示，作为一可选实施方式，还包括：
32.第三直流变换单元，所述第三直流变换单元的的第一端与所述第一直流变换单元的第二端连接，所述第三直流变换单元的第二端与所述蓄电池连接。
33.需要说明的是，第三直流变换单元和第二直流变换单元互为备用电源，均可在双向车载充电机工作时为蓄电池充电，当其中一个直流变换单元发生故障时，可由另一个直流变换单元继续为蓄电池充电，保证了行车用电安全。
34.作为一可选实施方式，还包括：
35.直流插口，所述第三直流变换单元的第三端与所述直流插口连接。
36.需要说明的是，所述直流插口可以是usb(universal serial bus，通用串行总线)插口，第三直流变换单元可在双向车载充电机工作时为直流插口提供直流供电，这样，用户在车内可以通过直流插口为手机等用电设备进行充电。
37.作为一可选实施方式，还包括第一开关、第二开关以及交流插口；
38.其中，所述第一开关的第一端与所述功率因素校正单元的第二端连接，所述第一开关的第二端与所述交流充电端口连接；
39.所述第二开关的第一端与所述第一开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述交流插口连接。
40.在本发明实施例所述车载电源系统处于行车工况时，若车内有220v市电需求，可以通过断开第一开关，闭合第二开关，启动双向车载充电机，此时双向车载充电机处于逆变状态，为整车提供交流供电。
41.需要说明的是，断开第一开关同时还避免了交流充电端口带电，保证了行车用电安全。
42.第一开关、第二开关以及双向车载充电机由整车控制器控制，整车控制器与第二开关的第一端连接。
43.作为一可选实施方式，还包括：
44.漏电流传感器，所述漏电流传感器的第一端与所述第二开关的第二端连接，所述漏电流传感器的第二端与所述交流插口连接，所述漏电流传感器的第三端用于与整车控制器的第一端连接，所述整车控制器的第二端用于与所述第二开关的第一端连接。
45.需要说明的是，在为整车提供交流供电的情况下，漏电流传感器用于检测车载充电系统的漏电流，具体地，漏电流传感器通过检测漏电流传感器的第一端和第二端之间的压差，并将压差信号传输至整车控制器，整车控制器根据压差信号判断是否出现漏电流问题，并在判断出现漏电流问题的情况下，整车控制控制第二开关断开，实现必要的绝缘保护，保证行车用电安全。
46.作为一可选实施方式，所述交流插口和所述直流插口设置在同一个插座上。
47.交流插口和直流插口可以设置在同一个插座上，提升安装集成度。
48.本发明实施例所述车载充电系统的具体电路细节可以参见图4，其中，各英文符号的含义如下：s表示开关，r表示电阻，l表示电感，q表示mos(场效应)管，c表示电容，t表示变
压器，u表示集成电路，英文符号后的数字用于区别。
49.图4中左上的两个端口为交流充电端口，用于连接交流充电枪；图4中右上的两个端口用于连接动力电池；图4中间的两个端口和下面两个端口均用于连接蓄电池。
50.需要说明的是，图4中的各直流变换单元均包括mos管，可用于控制供电输出。其中，功率因素单元包括q1、q3、q4、q5、q6、q7，可将市电整流成直流；第一直流变换单元包括q8、q9、q10、q11、q12、q13、q14、q15，用于为动力电池充电；第二直流变换单元包括q27、q28、q29、q30，可以为蓄电池供电；第三直流变换单元包括q16、q17、q18、q19，也可以为蓄电池供电。
51.本发明的另一实施例还提供了一种电动汽车，包括如上述的车载电源系统。
52.需要说明的是，本发明实施例的电动汽车实施例包括上述车载电源系统实施例的全部技术方案，因此至少能够实现上述全部技术效果，此处不再赘述
53.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种车载电源系统，其特征在于，包括：双向车载充电机，所述双向车载充电机中的功率因素校正单元的第一端与所述双向车载充电机中的第一直流变换单元的第一端连接，所述功率因素校正单元的第二端与交流充电端口连接，所述第一直流变换单元的第二端与动力电池连接；第二直流变换单元，所述第二直流变换单元的第一端与所述功率因素校正单元的第一端连接，所述第二直流变换单元的第二端与蓄电池连接。2.根据权利要求1所述的车载电源系统，其特征在于，还包括：第三直流变换单元，所述第三直流变换单元的的第一端与所述第一直流变换单元的第二端连接，所述第三直流变换单元的第二端与所述蓄电池连接。3.根据权利要求2所述的车载电源系统，其特征在于，还包括：直流插口，所述第三直流变换单元的第三端与所述直流插口连接。4.根据权利要求3所述的车载电源系统，其特征在于，还包括第一开关、第二开关以及交流插口；其中，所述第一开关的第一端与所述功率因素校正单元的第二端连接，所述第一开关的第二端与所述交流充电端口连接；所述第二开关的第一端与所述第一开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述交流插口连接。5.根据权利要求4所述的车载电源系统，其特征在于，还包括：漏电流传感器，所述漏电流传感器的第一端与所述第二开关的第二端连接，所述漏电流传感器的第二端与所述交流插口连接，所述漏电流传感器的第三端用于与整车控制器的第一端连接，所述整车控制器的第二端用于与所述第二开关的第一端连接。6.根据权利要求4所述的车载电源系统，其特征在于，所述交流插口和所述直流插口设置在同一个插座上。7.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的车载电源系统。

技术总结
本发明提供一种车载电源系统及电动汽车，涉及电动汽车技术领域。其中，所述车载电源系统包括：双向车载充电机，所述双向车载充电机中的功率因素校正单元的第一端与所述双向车载充电机中的第一直流变换单元的第一端连接，所述功率因素校正单元的第二端与交流充电端口连接，所述第一直流变换单元的第二端与动力电池连接；第二直流变换单元，所述第二直流变换单元的第一端与所述功率因素校正单元的第一端连接，所述第二直流变换单元的第二端与蓄电池连接。本发明的方案能够提高充电效率。本发明的方案能够提高充电效率。本发明的方案能够提高充电效率。


技术研发人员：范春鹏 王晓媛 孟江涛 肖胜然
受保护的技术使用者：北京新能源汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/6/26