一种电源转换器及车辆

技术领域

本发明属于汽车领域，特别是涉及一种电源转换器及车辆。

背景技术

随着中国经济的迅猛发展，汽车行业在中国市场中也得到了飞速发展。并且，在当代家庭中，汽车已经作为一件生活必需品，融入了中国家庭。

然而，当汽车被广泛用于家庭时，随着汽车的使用，也相继出现了各种问题。例如，现有的市区燃油车辆一般未设有充电装置，因而当失去市区燃油车辆馈电时，就存在无法正常启动的问题，给用户带来困扰。再例如，即使为燃油车配备一个便携式充电装置，然而现有的便携式充电装置，在使用完后需要对便携式充电装置充满电后才能再次使用，并且使用次数以及使用寿命均有限。

因而，现有的燃油汽车在使用过程中，普遍存在因馈电导致的车辆无法正常启动的问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电源转换器及车辆。具体内容如下：

第一方面，本发明提供了一种电源转换器，所述电源转换器应用于燃油汽车，所述电源转换器包括：蓄电池控制单元和电压转换模块；

所述蓄电池控制单元，用于实时监控蓄电池的性能参数值，并当检测到所述蓄电池的性能参数值低于门限值时，向所述电压转换模块发送充电请求，并输出一个提示信息，以提示用户外接电源；所述性能参数值包括电压值和/或电量值；

所述电压转换模块，用于响应于所述充电请求，连通与所述蓄电池之间的充电电路，并在连接外接电源的情况下，将220V电源转换成可用电源，并基于转换得到的所述可用电源向所述蓄电池充电和所述蓄电池控制单元供电。

可选地，所述蓄电池控制单元包括使能引脚，所述使能引脚与所述电压转换模块电连接；

所述蓄电池控制单元，用于检测到所述蓄电池的性能参数值低于门限值时，通过改变所述使能引脚的电平，使能所述电压转换模块向所述蓄电池充电。

可选地，所述电压转换模块包括电压转换器控制单元和电压转换单元；所述电压转换器控制单元与所述蓄电池控制单元通信连接；

所述电压转换器控制单元，用于响应于所述充电请求和/或接收使能引脚的使能信号，并控制所述电压转换单元向所述蓄电池充电和向所述蓄电池控制单元供电；

所述电压转换单元，用于在连接外接电源的情况下，将220V电源转换成可用电源，并基于转换得到的所述可用电源向所述蓄电池充电和所述蓄电池控制单元供电。

可选地，所述电源转换器还包括电源转换单元；所述电源转换单元，分别与所述蓄电池控制单元、所述蓄电池以及所述电压转换单元电连接；

所述电源转换单元，用于将所述蓄电池和/或电压转换单元中的可用电源输送给所述蓄电池控制单元。

可选地，所述电压转换器控制单元，还用于在向所述蓄电池充电的过程中，实时监测蓄电池的充电电压，并将监测的充电电压发送给所述蓄电池控制单元。

可选地，所述蓄电池控制单元，还用于在所述蓄电池被充电的过程中，实时监测所述蓄电池的性能参数值，并在监测所述蓄电池的性能参数值高于门限值时和/或所述电压转换模块与所述外接电源断开时，通过改变所述使能引脚的电平，禁止所述电压转换模块工作。

可选地，所述蓄电池控制单元设有充电指示灯；所述蓄电池控制单元通过调控所述充电指示灯的颜色，输出所述提示信息。

可选地，所述电源转换器设置在所在燃油车辆中的防水位置。

可选地，所述电源转换器包括外壳，所述蓄电池控制单元和电压转换模块位于所述外壳内，所述外壳为密封外壳。

第二方面，本发明提供了一种车辆，所述车辆安装有上述第一方面所述的电源转换器。

本发明实施例提供了一种电源转换器及车辆。该电源转换器包括：蓄电池控制单元和电压转换模块。其中，蓄电池控制单元，用于实时监控蓄电池的性能参数值，并当检测到蓄电池的性能参数值低于门限值时，向电压转换模块发送充电请求，并输出一个提示信息，以提示用户外接电源；电压转换模块，用于响应于所述充电请求，连通与蓄电池之间的充电电路，并在连接外接电源的情况下，将220V电源转换成可用电源，并基于转换得到的可用电源向蓄电池充电和蓄电池控制单元供电。通过本发明提供的电源转换器，可以防止燃油汽车在无法通过充电装置进行充电的情况下，确保燃油汽车仍然可以完成充电并正常启动。

附图说明

图1示出了本发明实施例中电源转换器的结构框架图；

图2示出了本发明实施例中电源转换器的结构图；

图3示出了本发明实施例中电源转换器在工作过程中的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

第一方面，本发明实施例提供了一种电源转换器。该电源转换器应用于燃油汽车。图1示出了本发明实施例中电源转换器的结构框架图。如图1所示，电源转换器包括：蓄电池控制单元和电压转换模块。

蓄电池控制单元，用于实时监控蓄电池的性能参数值，并当检测到蓄电池的性能参数值低于门限值时，向电压转换模块发送充电请求，并输出提示信息，以提示用户外接电源。

其中，性能参数值包括电压值和/或电量值。

电压转换模块，用于响应于充电请求，连通与蓄电池之间的充电电路，并在连接外接电源的情况下，将外接电源转换成可用电源，并基于转换得到的可用电源向蓄电池充电和蓄电池控制单元供电。

本实施例中，当将本实施例提供的电源转换器，装配在燃油汽车中时，一方面，电源转换器作为燃油汽车的组件，可使燃油汽车无需额外配备现有的各种便携式充电装置，便可确保燃油汽车随时具有充足的电源，解决燃油汽车因馈电而无法正常启动的问题；另一方面，当燃油汽车中设有电源转换器时，便无需再安装充电装置，省去了燃油汽车的安装充电装置的一系列操作。因此，通过本实施例提供的电源转换器，可以防止燃油汽车在无法通过充电装置进行充电的情况下，确保燃油汽车仍然可以完成充电并正常启动；同时，节省充电装置的安装操作和解决了充电装置因使用寿命有限、一次充满电后使用次数有限等问题。

为了避免在实施过程中，蓄电池控制单元因通信通路出现故障，导致无法向电压转换模块发送充电请求的问题，本实施例中，可选地，蓄电池控制单元包括使能引脚，该使能引脚与电压转换模块电连接。通过该使能引脚，蓄电池控制单元可以在通信通路出现故障的情况下，仍然可以成功控制电压转换模块工作。

相应地，蓄电池控制单元，用于检测到蓄电池的性能参数值低于门限值时，通过改变使能引脚的电平，使能电压转换模块向蓄电池充电。

需要说明的是，当蓄电池的电量不足以支撑车辆启动时，使能引脚将变为低电平，此时的使能引脚将使能电压转换模块向蓄电池充电和向蓄电池控制单元供电。

本实施例中，可选地，电压转换模块包括电压转换器控制单元和电压转换单元。电压转换器控制单元与蓄电池控制单元通信连接，并且还与蓄电池控制单元通过使能引脚连接；

电压转换器控制单元，用于响应于充电请求和/或接收使能引脚的使能信号，控制电压转换单元向蓄电池充电和向蓄电池控制单元供电；

电压转换单元，用于在连接外接电源的情况下，将220V电源转换成可用电源，并基于转换得到的可用电源向蓄电池充电和蓄电池控制单元供电。

本实施例中，可选地，电源转换器还包括电源转换单元；电源转换单元，分别与蓄电池控制单元、蓄电池以及电压转换单元电连接；

电源转换单元，用于将蓄电池和/或电压转换单元中的电源转换成可供蓄电池控制单元利用的可用电源，并将可用电源输送给蓄电池控制单元。

本实施例中，可选地，电压转换器控制单元，还用于在向蓄电池充电的过程中，实时监测蓄电池的充电电压，并将监测的充电电压发送给蓄电池控制单元。

具体地，电压转换器控制单元持续监测充电电压，并持续向蓄电池控制单元反馈充电信息。其中，本实施中的采集充电状态，可以做到更智能，同时也根据充电状态做一些故障处理等。

本实施例中，可选地，蓄电池控制单元，还用于在蓄电池被充电的过程中，实时监测蓄电池的性能参数值，并在监测蓄电池的性能参数值高于门限值时和/或电压转换模块与外接电源断开时，通过改变使能引脚的电平，禁止电压转换模块工作。

具体地，当蓄电池控制单元检测到蓄电池可以支撑车辆启动，并与电压转换模块失去通信时(此处的“失去通信”是指：电压转换模块与外接电源断开)则通过将使能引脚改变为高电平，实现将使能引脚改为禁止，从而禁止电压转换模块工作。

本实施例中，可选地，蓄电池控制单元设有充电指示灯；蓄电池控制单元通过调控充电指示灯的颜色，输出提示信息。

具体地，为了方便提示，可以由蓄电池控制单元中的充电指示灯的颜色变化以提示用户充电状态。例如，充电指示灯显示绿色时，表示充电完成或电量充足的提示信息；显示黄色时，表示充电即将完成或电量较低可以充电的提示信息；显示红色时，表示电量即将耗完，需及时充电的提示信息。

本实施例中，可选地，电源转换器设置在燃油车辆中的防水位置。

具体地，电源转换器需要布置在燃油车辆中比较隐秘且防水的位置，以防电源转换器被破坏或受潮。

本实施例中，可选地，电源转换器包括外壳，蓄电池控制单元和电压转换模块位于外壳内，外壳为密封外壳。

具体地，电源转换器的外壳需要用胶水密封，且安装使用方防拆卸螺栓，避免零部件被恶意损坏导致火灾等潜在风险。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过具体的实施例来说明本发明提供的电源转换器及其工作流程。

图2示出了本发明实施例中电源转换器的结构图。如图2所示：

电源转换器中包括蓄电池控制单元、电压转换模块、电源转换单元和电源开关。其中，电源开关是控制电源转换器是否启动的控制按钮，电源开关与电压控制器控制单元进行电连接。

蓄电池控制单元与电压转换模块进行通信连接和使能连接，并向电压转换模块发送通信信号(即充电请求)和使能信号(即使能引脚被使能)。其中，通信信号和使能信号，共同用于控制电压转换模块将外接的外接电源(本实施例中的外接电源为220V的家庭电源)转换成可用电源(本实施例中的可用电源为12V电源)，并控制电压转换模块将转换得到的可用电源输送给蓄电池和蓄电池控制单元。

其中，通信信号用于触发电压转换模块将外接的220V电源转换成12V电源，而使能信号可以用于唤醒电压转换模块，以使电压转换模块处于工作状态，如此，电压转换模块可以接收蓄电池控制单元发送的充电请求，继而响应于充电请求，执行相应的动作。

可以理解的是，电压转换模块和蓄电池控制单元上均可以配置处理器，例如，MCU等芯片，从而进行本申请所需的相应的充电控制逻辑。

电压转换模块与220V火线进行电连接，当检测到外接220V电源时，电压转换模块将开始工作，如果使能引脚被使能，则电压转换器控制单元控制开关1和开关2接通，此时电压转换单元将给蓄电池充电。

电压转换模块与地线进行电连接，以确保整个电压转换电路和电压采样电路的安全。

其中，电压转换模块包括电压转换器控制单元、电压转换单元、开关1和开关2。电压控制器控制单元，分别与开关1和开关2进行线连接，通过控制开关1和开关2是否接通来控制电压转换单元是否向蓄电池充电和向蓄电池控制单元供电。

电压转换器控制单元在接收到通信信号和使能信号时，控制电压转换单元将外接的220V电源转换成12V电源，并通过控制开关1和开关2接通，此时电压转换单元将给蓄电池充电(如图2中虚线的走向)。

并且，电压控制器控制单元与充电线路进行通信连接，以电压转换器控制单元持续监测蓄电池的充电电压，并通过与蓄电池控制单元之间的通信连接通路，持续向蓄电池控制单元反馈充电信息。

电源转换单元，一方面分别与蓄电池控制单元和蓄电池进行电连接，对蓄电池的12V电源进行转换并输送给蓄电池控制单元；另一方面分别与蓄电池控制单元和电压转换模块进行电连接，将电压转换模块的12V电源进行转换并输送给蓄电池控制单元。

需要指出的是，本实施例中，车辆标配电源转换器及相关线缆，方便车辆馈电时可以及时给车辆充电；电源转换器内部区分蓄电池控制单元和电压转换模块，蓄电池控制单元可以单独工作监控蓄电池状态；电压转换模块是否工作由蓄电池控制单元控制；电源转换器需要布置在比较隐秘且防水位置；电源转换器外壳需要用胶水密封且使用方拆卸螺栓，避免恶意拆开损坏电路。

此外，如图2所示，蓄电池控制单元还与蓄电池进行电连接，并且在蓄电池负极与蓄电池控制单元之间接通地线。

图3示出了本发明实施例1中电源转换器在工作过程中的工作流程图。同时参照图2和图3，本实施例的电源转换器的模块功能介绍和工作原理，具体如下：

使用方法：车辆馈电无法启动时，用户将车辆自带的充电线连接家用220v插座，然后打开车辆的电源开关，车辆开始充电。其中，当具体的应用场景中无家用220V插座时，充电线可以连接其他的电源插座，以实现充电。当连接其他的电源插座时，电压转换模块同样可以实现将非220V的电源电压转换成12V的电压，以供蓄电池充电和蓄电池控制单元供电。

模块功能介绍：

电源转换单元将蓄电池的12v或电压转换模块的12v电源进行转换，为蓄电池控制单元供电。

蓄电池控制单元持续监控蓄电池的电压和电量等性能参数，当电压和电量达到馈电的门限值时其将使能引脚置为低电平，通知电压转换模块可以转换电压。同时根据蓄电池的充电状态实时控制电压转换模块是否需要继续充电。其中，门限值可以根据不同的蓄电池型号设置。

电压转换模块对外界220v家用电进行转换，分别转为12v给电源转换单元和转为给蓄电池供电的电压(如图2中的虚线走向)，同时采集电源开关状态，由电源开关控制最终是否充电。

工作流程：

①当用户发现车辆无法启动时接上家用220v电源，并打开电源开关。

②蓄电池控制单元根据蓄电池电压和电流状态通过通信线，控制电压转换器控制单元开始充电。

③电压转换器控制单元检测到使能引脚为低电平和蓄电池控制单元发出的充电请求后，接通电压转换器控制单元的开关1和开关2，此时开始给车辆蓄电池供电。

④当蓄电池控制单元检测到蓄电池电压和电量达到要求时，蓄电池控制单元通过通信线告知电压转换器控制单元停止充电，并将使能引脚变为高电平。此时，提示用户车辆电池已充满。

注意：为了方便提示，可以由蓄电池控制单元通过充电指示灯的颜色变化，以提示用户充电状态。

第二方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆安装有上述第一方面所述的电源转换器。

以上对本发明所提供的一种电源转换器及车辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。