CN107585058A - 一种充电装置及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充电装置及电动汽车，该充电装置包括：充电电源、第一电路模块、第二电路模块和预充电路模块；充电电源的第一电极通过第一电路模块与外部设备的第一外部连接端连接，其中第一电路模块上设置有第一开关单元；充电电源的第二电极通过第二电路模块与外部设备的第二外部连接端连接；预充电路模块与第一电路模块并联，其中预充电路模块包括连接切换单元和与连接切换单元连接的至少两个并联设置的电阻；连接切换单元包括使预充电路模块形成断路的第一状态，以及使预充电路模块通过其中一个电阻连通的第二状态。本发明实施例通过设置并联的至少两个电阻，保证了其中部分电阻损坏，还可以使用未损坏的电阻完成预充电。

Description

一种充电装置及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车零部件领域，特别涉及一种充电装置及电动汽车。

背景技术

电动汽车作为节能环保类型的新动力汽车，逐渐的走进人们的视线。电动汽车也不可避免的需要对提供动力的动力电池进行充电。

在对动力电池进行充电之前，与动力电池直接或间接连接的电子元器件电容的电压接近为零。在上电瞬间，该电容相当于导线，导致部分回路短路，由于负载电阻的电阻值很小，所以上电瞬间部分回路中的电流很大，从而烧毁电子元器件，例如与动力电池正极连接的主继电器。为了避免上电瞬间，对电子元器件的损坏。通常情况下，需要设置预充电回路，先断开主继电器，通过预充电回路中的预充电阻对充电电流进行限制，并对电容进行充电，待电容充电结束后，断开预充电回路，并接通主继电器对动力电池进行充电。

然而预充电阻上容易形成热量积累，由于预充电阻所处的环境狭小不利于散热，造成预充电阻烧毁，或者由于一些误操作造成预充电阻烧毁，最终导致无法对动力电池进行充电或者对动力电池充电过程中烧毁电子元器件。

发明内容

本发明提供了一种充电装置及电动汽车，用以解决现有技术中预充电阻容易损坏造成无法对动力电池进行充电或者对动力电池充电过程中烧毁电子元器件的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供了一种充电装置，包括：

充电电源、第一电路模块、第二电路模块和预充电路模块；

其中，所述充电电源的第一电极通过所述第一电路模块与外部设备的第一外部连接端连接，其中所述第一电路模块上设置有第一开关单元；

所述充电电源的第二电极通过所述第二电路模块与所述外部设备的第二外部连接端连接；

所述预充电路模块与所述第一电路模块并联，其中所述预充电路模块包括连接切换单元和与所述连接切换单元连接的至少两个并联设置的电阻；所述连接切换单元包括使所述预充电路模块形成断路的第一状态，以及使所述预充电路模块通过其中一个所述电阻连通的第二状态。

进一步地，所述充电装置还包括：控制器，所述控制器与所述第一开关单元和所述连接切换单元均连接；

所述控制器用于向所述第一开关单元输出第一控制信号，使所述第一开关单元呈断开状态；以及向所述连接切换单元输出第二控制信号，使所述连接切换单元呈第二状态。

进一步地，所述充电装置还包括：

温度传感器，其中每一所述电阻分别与一个所述温度传感器连接，且每一所述温度传感器还与所述控制器连接；

所述控制器还用于当所述第一开关单元呈断开状态，所述连接切换单元呈第二状态，所述预充电路模块通过所述电阻中的第一电阻连通时，通过所述温度传感器获取所述第一电阻的温度值，当所述温度值大于预设阈值时，向所述连接切换单元输出第三控制信号，使所述连接切换单元进行连路切换，所述预充电路模块通过第二电阻连通。

进一步地，所述控制器还用于当所述第一开关单元呈断开状态时，向所述第一开关单元输出第四控制信号，使所述第一开关单元呈导通状态，以及向所述连接切换单元输出第五控制信号，使所述连接切换单元呈第一状态。

进一步地，所述充电装置还包括：

与所述控制器连接的电压检测模块，所述电压检测模块与所述连接切换单元的输入端连接；

所述控制器还用于当所述第一开关单元呈断开状态，所述连接切换单元呈第二状态，所述预充电路模块通过所述电阻中的第一电阻连通时，通过所述电压检测模块获取电压值，当所述电压值在预设时间段内均为0，向所述连接切换单元输出第三控制信号，使所述连接切换单元进行连路切换，所述预充电路模块通过第二电阻连通。

进一步地，所述连接切换单元为多路输出的继电器。

进一步地，所述第一开关单元为继电器。

进一步地，所述电阻的电阻值均大于等于30欧姆。

进一步地，所述第二电路模块上设置有第二开关单元。

依据本发明的又一个方面，提供了一种电动汽车，包括如上所述的充电装置。

本发明的有益效果是：

上述技术方案，当第一开关单元断开，连接切换单元呈第二状态时，充电装置处于预充电状态，避免直接对充电装置进行充电，造成充电装置中的电子元器件的损坏；预充电路模块包括至少两个并联设置的电阻，连接切换单元通过其中任一电阻使得预充电路模块连通，充电装置处于预充电状态，当并联设置的电阻中的部分电阻损坏，连接切换单元还可以通过其中未损坏的电阻连通预充电路模块，从而保证了充电装置的预充电功能。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的一种充电装置的示意图；

图2表示本发明实施例提供的一种充电装置的应用示意图。

附图标记说明：

11、充电电源；12、第一电路模块；13、外部设备；14、第二电路模块；15、预充电路模块；K1、第一开关单元；K2、连接切换单元；K3、第二开关单元；V、电压检测模块；R、电阻。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明实施例提供了一种充电装置，该充电装置包括：充电电源11，第一电路模块12、第二电路模块14和预充电路模块15；其中，充电电源11的第一电极通过第一电路模块12与外部设备13的第一外部连接端连接，其中第一电路模块12上设置有第一开关单元K1；充电电源11的第二电极通过第二电路模块14与外部设备13的第二外部连接端连接；

预充电路模块15与第一电路模块12并联，其中预充电路模块15包括连接切换单元K2和与连接切换单元K2连接的至少两个并联设置的电阻R；连接切换单元K2包括使预充电路模块15形成断路的第一状态，以及使预充电路模块15通过其中一个电阻R连通的第二状态。

应当说明的说，充电电源11可以是电动汽车的动力电池，外部设备13可以是为动力电池充电的充电桩。第一电路模块12与预充电路模块15均连接在第一电极和外部设备13的第一外部连接端之间，所以第一电路模块12与预充电路模块15是并联设置的，而第一电路模块12上设置有第一开关单元K1，预充电路模块15上设置有连接切换单元K2，通过该第一开关单元K1和连接切换单元K2的配合，实现对充电装置的充电以及预充电。具体的，可以是第一开关单元K1断开，连接切换单元K2连通时，充电装置处于预充电状态；第一开关单元K1连通，连接切换单元K2断开时，充电装置处于充电状态。

连接切换单元K2设置有至少两个输出端，每个输出端均与一个电阻R连接，通过电阻R连接到充电电源11的第一电极，因此，连接切换单元K2的输入端与输出端均断开，则预充电路模块15形成断路；连接切换单元K2的输入端与其中一个输出端连通，则预充电路模块15连通。连接切换单元K2可以是具有多路选择功能的电子元器件，例如可以是多路输出的继电器；第一开关单元K1也可以是继电器；而并联设置的电阻R至少为两个，从而可以保证当其中一个电阻R损坏时，还有未损坏的电阻R可以正常使用，较佳的，继电器的每路输出均连接有一个电阻R，电阻R的电阻值均大于等于30欧姆，多个电阻R的电阻值可以相同也可以不同。

本发明实施例中，当第一开关单元K1断开，连接切换单元K2呈第二状态时，充电装置处于预充电状态，避免直接对充电装置进行充电，造成充电装置中的电子元器件的损坏；预充电路模块15包括至少两个并联设置的电阻R，连接切换单元K2通过其中任一电阻R使得预充电路模块15连通，充电装置处于预充电状态，当并联设置的电阻R中的部分电阻R损坏，连接切换单元K2还可以通过其中未损坏的电阻R连通预充电路模块15，从而保证了充电装置的预充电功能。

为了方便控制第一开关单元K1和连接切换单元K2的断开及连通，在上述发明实施例的基础上，本发明实施例中，充电装置还包括：控制器，控制器与第一开关单元K1和连接切换单元K2均连接；

控制器用于向第一开关单元K1输出第一控制信号，使第一开关单元K1呈断开状态；以及向连接切换单元K2输出第二控制信号，使连接切换单元K2呈第二状态。

应当说明的是，控制器具有收发信号的功能，通过向第一开关单元K1以及连接切换单元K2分别输出控制信号，从而控制第一开关单元K1以及连接切换单元K2的状态，进而控制充电装置的状态，例如控制器控制第一开关单元K1呈断开状态，并且控制连接切换单元K2呈第二状态，使得充电装置处于预充电状态。通过控制器控制充电装置的状态更加自动化以及方便。

在上述各发明实施例的基础上，本发明实施例中，充电装置还包括：温度传感器，其中每一电阻R分别与一个温度传感器连接，且每一温度传感器还与控制器连接；

控制器还用于当第一开关单元K1呈断开状态，连接切换单元K2呈第二状态，预充电路模块15通过电阻R中的第一电阻连通时，通过温度传感器获取第一电阻的温度值，当温度值大于预设阈值时，向连接切换单元K2输出第三控制信号，使连接切换单元K2进行连路切换，预充电路模块15通过第二电阻连通。

应当说明的是，电阻R上容易产生热量积累，并且当电阻R温度过高时，还可能损坏电阻R。为了避免预充电状态下预充电路模块15中的电阻R温度过高而损坏电阻R，在预充电路模块15中并联设置至少两个电阻R，并设置多个温度传感器用于监测每个电阻R的温度，当一个温度传感器监测的目标电阻的温度超过预设阈值，控制器控制连接切换单元K2进行连路切换，使用除该目标电阻之外的其它任一电阻R连通预充电路模块15。这里的温度传感器可以采用接触式的温度传感器，每个电阻连接一个接触式的温度传感器，当然也可以采用非接触式的温度传感器，将电阻设置在非接触式的温度传感器的监测范围。较佳的，每个温度传感器监测不同电阻的温度。

具体的，当预充电路模块15通过并联设置的至少两个电阻R中的第一电阻连通时，充电装置处于预充电状态；在充电装置处于预充电状态下，当第一电阻上的温度超过预设阈值，则第一电阻可能损坏，所以为了避免第一电阻损坏，将连接切换单元切换至第二电阻处，也就是通过第二电阻连通预充电路模块。

在上述各发明实施例的基础上，本发明实施例中，控制器还用于当第一开关单元K1呈断开状态时，向第一开关单元K1输出第四控制信号，使第一开关单元K1呈导通状态，以及向连接切换单元K2输出第五控制信号，使连接切换单元K2呈第一状态。

在上述各发明实施例的基础上，本发明实施例中，充电装置还包括：与控制器连接的电压检测模块，电压检测模块与连接切换单元K2的输入端连接；

控制器还用于当第一开关单元K1呈断开状态，连接切换单元K2呈第二状态，预充电路模块15通过电阻R中的第一电阻连通时，通过电压检测模块获取电压值，当电压值在预设时间段内均为0，向连接切换单元K2输出第三控制信号，使连接切换单元K2进行连路切换，预充电路模块15通过第二电阻连通。

应当说明的是，电压检测模块可以检测电路模块中的电压，若电压检测模块检测到的电压值为0，则可以表示被检测电路模块处于断路状态。通过在连接切换单元K2的输入端设置电压检测模块，可以准确的获取预充电路模块15的状态，即当预充电路模块15处于断开状态，则电压检测模块的电压值为0。

在上述各发明实施例的基础上，本发明实施例中，第二电路模块14上设置有第二开关单元。

应当说明的是，通过第二开关的连通与断开，可以控制充电装置从充电状态以及预充电状态，转换为断电状态，断电状态下充电装置不再进行充电或者预充电。

如图1所示为本发明实施例提供的一种充电装置的应用示意图，包括第一开关单元K1、连接切换单元K2、第二开关单元K3、充电电源、电阻R、电压检测模块V、外部设备、温度传感器(图中未示出)和控制器(图中未示出)，所述连接切换单元K2设置有多路输出；

其中第一开关单元K1、连接切换单元K2、第二开关单元K3、电压检测模块V、温度传感器均与控制器连接；每个电阻R与一个温度传感器连接；第一开关单元K1的第一端与所述电阻R的第一端以及所述充电电源的第一电极均连接；所述第一开关单元K1的第二端与所述外部设备的第一外部设备连接端、所述连接切换单元K2的输入端以及所述电压检测模块V的第一端均连接；所述连接切换单元K2的每路输出端均与一个所述电阻的第二端连接；所述第二开关单元K3的第一端与所述充电电源的第二电极连接，第二端与所述电压检测模块V的第二端以及外部设备的第二外部设备连接端均连接。

第一开关单元K1断开、第二开关单元K3断开、连接切换单元K2连通输入端与第一路输出端，则充电装置处于预充电状态，若与连接切换单元K2的第一路输出端连接的电阻R温度过高，则连接切换单元K2仅连通输入端与第二路输出端；或者电压检测模块V的示数在预定时间内均为0，表示连接切换单元K2所在电路模块回路处于断路状态，连接切换单元K2切换与输入端连通的输出端。

依据本发明的又一个方面提供了一种电动汽车，包括上述各发明实施例提供的充电装置。

本发明实施例中，当第一开关单元断开，连接切换单元呈第二状态时，充电装置处于预充电状态，避免直接对充电装置进行充电，造成充电装置中的电子元器件的损坏；预充电路模块包括至少两个并联设置的电阻，连接切换单元通过其中任一电阻使得预充电路模块连通，充电装置处于预充电状态，当并联设置的电阻中的部分电阻损坏，连接切换单元还可以通过其中未损坏的电阻连通预充电路模块，从而保证了充电装置的预充电功能。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：

充电电源、第一电路模块、第二电路模块和预充电路模块；

其中，所述充电电源的第一电极通过所述第一电路模块与外部设备的第一外部连接端连接，其中所述第一电路模块上设置有第一开关单元；

所述充电电源的第二电极通过所述第二电路模块与所述外部设备的第二外部连接端连接；

所述预充电路模块与所述第一电路模块并联，其中所述预充电路模块包括连接切换单元和与所述连接切换单元连接的至少两个并联设置的电阻；所述连接切换单元包括使所述预充电路模块形成断路的第一状态，以及使所述预充电路模块通过其中一个所述电阻连通的第二状态。

2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括：控制器，所述控制器与所述第一开关单元和所述连接切换单元均连接；

所述控制器用于向所述第一开关单元输出第一控制信号，使所述第一开关单元呈断开状态；以及向所述连接切换单元输出第二控制信号，使所述连接切换单元呈第二状态。

3.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括：

温度传感器，其中每一所述电阻分别与一个所述温度传感器连接，且每一所述温度传感器还与所述控制器连接；

所述控制器还用于当所述第一开关单元呈断开状态，所述连接切换单元呈第二状态，所述预充电路模块通过所述电阻中的第一电阻连通时，通过所述温度传感器获取所述第一电阻的温度值，当所述温度值大于预设阈值时，向所述连接切换单元输出第三控制信号，使所述连接切换单元进行连路切换，所述预充电路模块通过第二电阻连通。

4.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述控制器还用于当所述第一开关单元呈断开状态时，向所述第一开关单元输出第四控制信号，使所述第一开关单元呈导通状态，以及向所述连接切换单元输出第五控制信号，使所述连接切换单元呈第一状态。

5.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括：

与所述控制器连接的电压检测模块，所述电压检测模块与所述连接切换单元的输入端连接；

所述控制器还用于当所述第一开关单元呈断开状态，所述连接切换单元呈第二状态，所述预充电路模块通过所述电阻中的第一电阻连通时，通过所述电压检测模块获取电压值，当所述电压值在预设时间段内均为0，向所述连接切换单元输出第三控制信号，使所述连接切换单元进行连路切换，所述预充电路模块通过第二电阻连通。

6.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述连接切换单元为多路输出的继电器。

7.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述第一开关单元为继电器。

8.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述电阻的电阻值均大于等于30欧姆。

9.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述第二电路模块上设置有第二开关单元。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的充电装置。