一种动力电池充电装置及其控制方法与流程

本申请涉及电池充电，具体而言，涉及一种动力电池充电装置及其控制方法。

背景技术：

1、目前，电动汽车动力电池正在往高压化发展，比如电池电压可以达到800v。而社会上仍然有很多老旧的直流充电桩，其输出电压能力只能达到500v或者750v，无法给高压动力电池充电。

2、一般地，为了给充电电压需求超出充电桩电压能力的电池充电，现有的解决方案有两种：

3、一种是采用专门的车载直流升压变换装置，将充电桩电压抬升到电池充电所需电压进行充电。该方案需要专门的车载直流升压变换装置，价格昂贵；

4、另一种则是采用驱动电机及其驱动控制电路，将充电桩电压抬升到电池充电所需电压进行充电；该方案又可以分为两个技术路线，即电机共模电感升压和电机差模电感升压。电机差模电感升压，即从电机的某一相输入直流充电桩电压，该方案在充电时存在电机输出扭矩，进而带来各种抖动等问题的缺点；电机共模电感升压方案，从电机中性点输入直流充电桩电压，该方案一般需要额外的加入电感，因此成本也比较高。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种动力电池充电装置及其控制方法，可以对充电电压需求超过充电桩电压能力的电池进行充电，且该动力电池充电装置的电路简单，可以实现降低充电成本的技术效果。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种动力电池充电装置，包括动力电池组件、充电切换电路和充电接口；

3、所述动力电池组件包括串联的第一动力电池和第二动力电池；

4、所述充电切换电路包括依次连接的第一充电切换件、第二充电切换件、第三充电切换件和第四充电切换件，其中，所述第一充电切换件与所述第一动力电池连接，所述第四充电切换件与所述第二动力电池连接；所述充电接口的第一输出端连接于所述第一充电切换件、所述第二充电切换件之间，所述充电接口的第二输出端连接于所述第三充电切换件、所述第四充电切换件之间，且所述第一动力电池和所述第二动力电池之间的串联点连接于所述第二充电切换件和所述第三充电切换件之间的串联点。

5、在上述实现过程中，该动力电池充电装置设置有充电切换电路，通过控制第一充电切换件、第二充电切换件、第三充电切换件和第四充电切换件的断开或闭合，可以实现对动力电池组件充电电路的切换，即单独对第一动力电池或第二动力电池充电，或者对第一动力电池和第二动力电池充电同时充电；从而，在充电桩的电压不足以同时对第一动力电池和第二动力电池充电进行充电时，可以通过单独对第一动力电池或第二动力电池充电，从而实现对充电电压需求超过充电桩电压能力的电池进行充电，且该动力电池充电装置的电路简单，可以实现降低充电成本的技术效果。

6、进一步地，所述第一动力电池的容量和所述第二动力电池的容量相同。

7、在上述实现过程中，将第一动力电池和第二动力电池设置为相同的容量，便于分别对第一动力电池、第二动力电池进行充电控制。

8、进一步地，所述第一动力电池的电压和所述第二动力电池的电压相同。

9、在上述实现过程中，将第一动力电池和第二动力电池设置为相同的电压，便于分别对第一动力电池、第二动力电池进行充电控制。

10、进一步地，所述第一充电切换件为第一二极管，所述第四充电切换件为第二二极管。

11、在上述实现过程中，相比于充电切换件为机械继电器的情况，采用二极管可以大幅减小体积重量。

12、进一步地，所述第一充电切换件为主正继电器，所述第四充电切换件为主负继电器。

13、在上述实现过程中，将第一充电切换件、第四充电切换件分别由动力电池组件已存在的主正继电器、主负继电器实现，从而可以直接利用动力电池组件已有的电路结构，进一步简化了电路，从而降低成本。

14、进一步地，所述动力电池充电装置还包括第一预充电路，所述第一预充电路包括串联的第一预充电阻和第一预充继电器，且所述第一预充电路与所述主正继电器并联。

15、在上述实现过程中，第一预充电路的设置，避免因为直流母线电容瞬间充电带来的大电流烧坏主正继电器和主负继电器。

16、进一步地，所述动力电池充电装置还包括第二预充电路，所述第二预充电路包括串联的第二预充电阻和第二预充继电器，且所述第二预充电路与所述主负继电器并联。

17、在上述实现过程中，第二预充电路的设置，避免因为直流母线电容瞬间充电带来的大电流烧坏主正继电器和主负继电器。

18、进一步地，所述充电切换电路的各个开关为继电器开关。

19、进一步地，所述充电切换电路的各个开关为半导体功率开关。

20、第二方面，本申请提供了一种动力电池充电装置的控制方法，应用于第一方面任一项所述的动力电池充电装置，所述控制方法包括：

21、在非充电状态下，控制所述充电切换电路断开连接；

22、在充电状态下，判断充电桩的预设充电电压是否大于所述动力电池的充电需求电压；

23、若是，控制所述充电切换电路对所述动力电池组件进行充电；

24、若否，控制所述充电切换电路分别对所述第一动力电池、所述第二动力电池进行充电。

25、进一步地，所述控制所述充电切换电路对所述动力电池组件进行充电的步骤，包括：

26、控制所述第一充电切换件和所述第四充电切换件闭合、所述第二充电切换件和所述第三充电切换件断开，对所述动力电池组件进行充电。

27、进一步地，所述控制所述充电切换电路分别对所述第一动力电池、所述第二动力电池进行充电的步骤，包括：

28、若对所述第一动力电池充电，控制所述第一充电切换件和所述第三充电切换件闭合、所述第二充电切换件和所述第四充电切换件断开；

29、若对所述第二动力电池充电，控制所述第一充电切换件和所述第三充电切换件断开、所述第二充电切换件和所述第四充电切换件闭合。

30、本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。

31、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种动力电池充电装置，其特征在于，包括动力电池组件、充电切换电路和充电接口；

2.根据权利要求1所述的动力电池充电装置，其特征在于，所述第一动力电池的容量和所述第二动力电池的容量相同，所述第一动力电池的电压和所述第二动力电池的电压相同。

3.根据权利要求1或2所述的动力电池充电装置，其特征在于，所述第一充电切换件为第一二极管，所述第四充电切换件为第二二极管。

4.根据权利要求1或2所述的动力电池充电装置，其特征在于，所述第一充电切换件为主正继电器，所述第四充电切换件为主负继电器。

5.根据权利要求4所述的动力电池充电装置，其特征在于，所述动力电池充电装置还包括第一预充电路，所述第一预充电路包括串联的第一预充电阻和第一预充继电器，且所述第一预充电路与所述主正继电器并联。

6.根据权利要求4所述的动力电池充电装置，其特征在于，所述动力电池充电装置还包括第二预充电路，所述第二预充电路包括串联的第二预充电阻和第二预充继电器，且所述第二预充电路与所述主负继电器并联。

7.根据权利要求1所述的动力电池充电装置，其特征在于，所述充电切换电路的各个开关为继电器开关。

8.根据权利要求1所述的动力电池充电装置，其特征在于，所述充电切换电路的各个开关为半导体功率开关。

9.一种动力电池充电装置的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的动力电池充电装置，所述控制方法包括：

10.根据权利要求9所述的动力电池充电装置的控制方法，其特征在于，所述控制所述充电切换电路对所述动力电池组件进行充电的步骤，包括：

技术总结
本申请实施例提供一种动力电池充电装置及其控制方法，涉及电池充电技术领域。该动力电池充电装置，动力电池组件包括串联的第一动力电池和第二动力电池；充电切换电路包括依次连接的第一充电切换件、第二充电切换件、第三充电切换件和第四充电切换件，其中，第一充电切换件与第一动力电池连接，第四充电切换件与第二动力电池连接；充电接口的第一输出端连接于第一充电切换件、第二充电切换件之间，充电接口的第二输出端连接于第三充电切换件、第四充电切换件之间，且第一动力电池和第二动力电池之间的串联点连接于第二充电切换件和第三充电切换件之间的串联点。该动力电池充电装置可以实现降低充电成本的技术效果。

技术研发人员：喻皓,夏铸亮,赵小坤,甘茂鹏
受保护的技术使用者：广汽埃安新能源汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5