车载充电器的自检方法和装置、车载充电器及电动车辆与流程

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车载充电器的自检方法、一种车载充电器的自检装置、一种车载充电器和一种电动车辆。

背景技术：

伴随着电动汽车商业化进度，电动汽车车载充电系统已成为电动汽车重要零部件之一，整车车载系统充电方法也比较多。但是，相关技术存在的问题是，插枪后吸合开关直接连接电网和mos管，并驱动mos管开关启动充电，此时，如果mos管已损坏，则可能出现电网和电池两个电源直通或短路的现象，进而导致充电回路出现大电流，同时还存在损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等隐患。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车载充电器的自检方法，能够检测单相h桥电路是否故障。

本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种车载充电器的自检装置。

本发明的第四个目的在于提出一种车载充电器。

本发明的第五个目的在于提出一种电动车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的车载充电器的自检方法，所述车载充电器包括单相h桥电路和充电控制开关，所述车载充电器在所述充电控制开关的控制下通过所述单相h桥电路将输入的交流电源转换为直流电源，以为动力电池充电，所述自检方法包括以下步骤：在所述充电控制开关闭合之前，通过对所述单相h桥电路进行控制，以将所述电池提供的直流电逆变为交流电；对所述交流电进行采样以获得采样电压；判断所述采样电压是否与目标电压保持一致；如果所述采样电压与目标电压保持一致，则判断所述车载充电器处于正常状态。

根据本发明实施例提出的车载充电器的自检方法，在充电控制开关闭合之前，通过单相h桥电路进行控制，以将电池提供的直流电逆变为交流电，对交流电进行采样以获得采样电压，判断采样电压是否与目标电压保持一致，如果采样电压与目标电压保持一致，则判断车载充电器处于正常状态。由此，本发明实施例的自检方法能够在充电前，通过判断电池提供的逆变电压是否与目标电压保持一致来检测单相h桥电路是否故障，从而能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

根据本发明的一个实施例，当所述采样电压与目标电压未保持一致时，判断所述车载充电器发生故障。

根据本发明的一个实施例，采用单极性的控制方式对所述单相h桥电路进行控制，以使所述单相h桥电路进行逆变工作。

根据本发明的一个实施例，所述目标电压小于300v。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的车载充电器的自检方法。

根据本发明实施例提出的非临时计算机可读存储介质，能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种车载充电器的自检装置，所述车载充电器包括单相h桥电路和充电控制开关，所述车载充电器在所述充电控制开关的控制下通过所述单相h桥电路将输入的交流电源转换为直流电源，以为动力电池充电，所述自检装置包括：控制模块，用于在所述充电控制开关闭合之前，通过对所述单相h桥电路进行控制，以将所述电池提供的直流电逆变为交流电；采样模块，用于对所述交流电进行采样以获得采样电压；检测判断模块，用于判断所述采样电压是否与目标电压保持一致，并在所述采样电压与目标电压保持一致时，判断所述车载充电器处于正常状态。

根据本发明实施例提出的车载充电器的自检装置，通过控制模块在充电控制开关闭合之前，通过对单相h桥电路进行控制，以将电池提供的直流电你变为交流电，采样模块对交流电进行采样以获得采样电压，检测判断模块判断采样电压是否与目标电压保持一致，并在采样电压与目标电压保持一致时，判断车载充电器处于正常状态。由此，本发明实施例的自检装置能够在充电前，通过判断电池提供的逆变电压是否与目标电压保持一致来检测单相h桥电路是否故障，从而能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

根据本发明的一个实施例，所述检测判断模块还用于，在所述采样电压与目标电压未保持一致时，判断所述车载充电器发生故障。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块采用单极性的控制方式对所述单相h桥电路进行控制，以使所述单相h桥电路进行逆变工作。

根据本发明的一个实施例，所述目标电压小于300v。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种车载充电器，包括所述的车载充电器的自检装置。

根据本发明实施例提出的车载充电器，通过车载充电器的自检装置，能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出的一种电动车辆，包括所述的车载充电器。

根据本发明实施例提出的电动车辆，通过车载充电器能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

附图说明

图1为根据本发明实施例的车载充电器的自检方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的车载充电器的结构示意图；

图3a为根据本发明一个实施例的车载充电器在电网正半周期充电时的原理图，其中，电网通过车载充电器给电感充电；

图3b为根据本发明另一个实施例的车载充电器在电网正半周期充电时的原理图，其中，电网和电感一起给电池充电；

图3c为根据本发明一个实施例的车载充电器在电网负半周期充电时的原理图，其中，电网通过车载充电器给电感充电；

图3d为根据本发明另一个实施例的车载充电器在电网负半周期充电时的原理图，其中，电网和电感一起给电池充电；

图4为根据本发明一个实施例的车载充电器的自检方法的单极性控制方式的驱动波形图；

图5为根据本发明一个具体实施例的车载充电器的自检方法的流程图；

图6为根据本发明实施例的车载充电器的自检装置的方框示意图；

图7为根据本发明实施例的车载充电器的方框示意图；以及

图8为根据本发明实施例的电动汽车的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图2-图3d描述相关技术中插枪后电网给电池充电的原理。

如图2所示，充电控制开关switch的前端分别与电网ac的一端和前端采样u1的一端相连，充电控制开关switch的后端分别与后端采样u2的一端、第一电感l1的一端和第一电容c1的一端相连，前端采样u1的另一端、后端采样u2的另一端和第一电容c1的另一端均与电网的另一端相连，第二电感l2的一端与第一电容c1的另一端相连，第一电感l1的另一端与第三开关管t3的一端相连，第二电感l2的另一端与第二开关管t2的一端相连，第二开关管t2的一端还与第一开关管t1的一端相连，第三开关管t3的一端还与第四开关管t4的一端相连，第一开关管t1的另一端和第三开关管t3的另一端均与电池battery1的一端相连，第二开关管t2的另一端和第四开关管t4的另一端均与电池battery1的另一端相连。其中，第一开关管t1、第二开关管t2、第三开关管t3和第四开关管t4可均为mos管。

当用户进行插枪操作后，充电控制开关吸合，在电网正半周期第三开关管t3常开，第一开关管t1和第二开关管t2交替高频工作，在电网的负半周期第一开关管t1常开，第三开关管t3和第四开关管t4交替高频工作。具体地，如图3a所示，在电网正半周期，控制第三开关管t3和第一开关管t1开启，第二开关管t2和第四开关管t4关闭，此时，电网ac给电感充电；如图3b所示，控制第三开关管t3和第二开关管t2开启，第一开关管t1和第四开关管t4关闭，此时，电感放电，电感和电网ac一起给电池battery1充电；如图3c所示，在电网负半周期，控制第一开关管t1和第三开关管t3开启，此时，电网ac给电感充电；如图3d所示，控制第一开关管t1和第四开关管t4开启，此时，电感放电，电感和电网ac一起给电池battery1充电。

因此，当单相h桥电路中的开关管故障时，若在插枪操作后直接吸合充电控制开关，控制开关管在电网正半周期第三开关管t3常开，第一开关管t1和第二开关管t2交替高频工作。假设t2短路损坏无法断开，此时控制t3常开，电流通过t2、t3形成回路，电网和电池两个电源直通，导致充电回路出现大电流，存在损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等隐患。

基于此，本发明实施例提出了一种车载充电器的自检方法。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的车载充电器的自检方法、车载充电器的自检装置、车载充电器和电动车辆。

图1为根据本发明实施例提出的车载充电器的自检方法的流程图。车载充电器包括单相h桥电路和充电控制开关，车载充电器在充电控制开关的控制下通过单相h桥电路将输入的交流电源转换为直流电源，以为动力电池充电。

如图1所示，本发明实施例提出的车载充电器的自检方法，包括以下步骤：

s1：在充电控制开关闭合之前，通过对单相h桥电路进行控制，以将电池提供的直流电逆变为交流电。

也就是说，当用户插枪后准备充电时，先不将充电控制开关吸合，而是通过断开的充电控制开关将电网和电池隔离开，然后先通过对单相h桥电路进行控制，以将电池提供的直流电逆变为交流电。

根据本发明的一个实施例，采用单极性的控制方式对单相h桥电路进行控制，以使单相h桥电路进行逆变工作。

具体地，在本发明实施例中，可按照图4的驱动波形对单相h桥进行控制：t3常开，t4常关，t1、t2以较高的开关频率互补开关，得到正半周电压；t1常开，t2常关，t3、t4以较高的开关频率互补开关，得到负半周电压。既保证可以得到理想的正弦输出电压，也在很大程度上减小了开关损耗。

s2：对交流电进行采样以获得采样电压。

需要说明的是，可通过后端采样u2对交流电进行采样，即采样电压为后端采样u2的电压。

s3：判断采样电压是否与目标电压保持一致。

根据本发明的一个实施例，目标电压小于300v。其中，目标电压可设置为220v。

具体地，判断采样电压是否处于目标电压的正负区间，其中，目标电压的正负区间为目标电压的正负10％的误差范围，如果采样电压处于目标电压的正负区间，则判断采样电压与目标电压保持一致，如果采样电压未处于目标电压的正负区间，则判断采样电压未与目标电压保持一致。

s4：如果采样电压与目标电压保持一致，则判断车载充电器处于正常状态。

进一步地，当采样电压与目标电压未保持一致时，判断车载充电器发生故障。

也就是说，在用户插枪之后，在充电控制开关闭合之前，先对单相h桥进行控制，以使电池提供的直流电逆变为交流电，然后对电池逆变出的交流电进行采样获得采样电压，然后再判断采样电压是否与目标电压保持一致，如果采样电压与目标电压保持一致，则判断车载充电器处于正常状态，进而可控制充电控制开关闭合，并对单相h桥进行控制以为动力电池充电，如果采样电压与目标电压未保持一致，则判断车载充电器发生故障，停止充电操作以避免mos管损坏引起的安全隐患。

由此，根据本发明实施例的车载充电器的自检方法，通过将动力电池提供的直流电逆变成交流电，能够识别出开关管的是否损坏，避免在开关管已损坏的情形下启动充电导致车载充电器炸机的风险，还能够避免电网和动力电池两个高压电源直通或短路，造成充电回路出现大电流进而损坏充电桩和汽车电池的问题。另外，在充电前能够通过充电控制开关将电网和动力电池进行隔离，从而避免操作人员受到安全隐患。

根据本发明的一个具体实施例，如图5所示，本发明实施例的车载充电器的自检方法包括以下步骤：

s101：插入充电枪。

s102：单相h桥电路与动力电池产生电气连接。

s103：将电池的直流电逆变为目标交流电。

s104：判断是否得到目标交流电。

如果是，则执行步骤s105；如果否，则执行步骤s110。

s105：单相h桥电路中开关管正常。

s106：自检通过。

s107：控制充电控制开关闭合。

s108：单相h桥电路与电网产生电气连接。

s109：对单相h桥进行控制以对动力电池进行充电。

s110：单相h桥电路中开关管损坏。

s111：自检不通过。

s112：结束充电。

综上所述，根据本发明实施例提出的车载充电器的自检方法，在充电控制开关闭合之前，通过单相h桥电路进行控制，以将电池提供的直流电逆变为交流电，对交流电进行采样以获得采样电压，判断采样电压是否与目标电压保持一致，如果采样电压与目标电压保持一致，则判断车载充电器处于正常状态。由此，本发明实施例的自检方法能够在充电前，通过判断电池提供的逆变电压是否与目标电压保持一致来检测单相h桥电路是否故障，从而能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

本发明实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的车载充电器的自检方法。

根据本发明实施例提出的非临时计算机可读存储介质，能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

图6为根据本发明实施例的车载充电器的自检装置的方框示意图。车载充电器包括单相h桥电路和充电控制开关switch，车载充电器在充电控制开关switch的控制下通过单相h桥电路将输入的交流电源转换为直流电源，以为动力电池battery1充电。

如图6所示，本发明实施例的车载充电器的自检装置100包括：控制模块10、采样模块20和检测判断模块30。

其中，控制模块10用于在充电控制开关switch闭合之前，通过对单相h桥电路进行控制，以将电池battery1提供的直流电逆变为交流电；采样模块20用于对交流电进行采样以获得采样电压；检测判断模块30用于判断采样电压是否与目标电压保持一致，并在采样电压与目标电压保持一致时，判断车载充电器处于正常状态。其中，采样模块20可为后端采样u2。

进一步地，检测判断模块30还用于，在采样电压与目标电压未保持一致时，判断车载充电器发生故障。

也就是说，在用户插枪之后，在充电控制开关闭合之前，控制模块10先对单相h桥进行控制，以使电池battery1提供的直流电逆变为交流电，然后采样模块20对电池逆变出的交流电进行采样获得采样电压，然后检测判断模块30再判断采样电压是否与目标电压保持一致，如果采样电压与目标电压保持一致，则检测判断模块30判断车载充电器处于正常状态，进而控制模块10可控制充电控制开关闭合，并对单相h桥进行控制以为动力电池battery1充电，如果采样电压与目标电压未保持一致，则检测判断模块30判断车载充电器发生故障，控制模块10停止充电操作以避免mos管损坏引起的安全隐患。

由此，根据本发明实施例的车载充电器的自检方法，通过将动力电池提供的直流电逆变成交流电，能够识别出开关管的是否损坏，避免在开关管已损坏的情形下启动充电导致车载充电器炸机的风险，还能够避免电网和动力电池两个高压电源直通或短路，造成充电回路出现大电流进而损坏充电桩和汽车电池的问题。另外，在充电前能够通过充电控制开关将电网和动力电池进行隔离，从而避免操作人员受到安全隐患。

根据本发明的一个实施例，控制模块10采用单极性的控制方式对单相h桥电路进行控制，以使单相h桥电路进行逆变工作。

其中，单极性的控制方式的特点是在一个开关周期内两只功率管以较高的开关频率互补开关，保证可以得到理想的正弦输出电压，另两只功率管以较低的输出电压频率工作，从而在很大程度上减小了开关损耗。具体地，在本发明实施例中，可按照图4的驱动波形对单相h桥进行控制。

根据本发明的一个实施例，目标电压小于300v。其中，目标电压可设置为220v。

综上所述，根据本发明实施例提出的车载充电器的自检装置，通过控制模块在充电控制开关闭合之前，通过对单相h桥电路进行控制，以将电池提供的直流电你变为交流电，采样模块对交流电进行采样以获得采样电压，检测判断模块判断采样电压是否与目标电压保持一致，并在采样电压与目标电压保持一致时，判断车载充电器处于正常状态。由此，本发明实施例的自检装置能够在充电前，通过判断电池提供的逆变电压是否与目标电压保持一致来检测单相h桥电路是否故障，从而能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

图7为根据本发明实施例的车载充电器的方框示意图。如图7所示，本发明实施例的车载充电器200，包括车载充电器的自检装置100。

根据本发明实施例提出的车载充电器，通过车载充电器的自检装置，能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

图8为根据本发明实施例的电动车辆的方框示意图。如图8所示，本发明实施例的电动车辆300，包括车载充电器200。

根据本发明实施例提出的电动车辆，通过车载充电器能够在不增加元器件的条件下对电路进行检测，防止电网和电池出现直通或短路的情况，避免充电回路出现大电流，消除损坏车载充电器、充电桩和汽车电池等的隐患。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。