一种低功耗直流充电机系统及控制方法与流程

本技术属于直流充电机领域，涉及直流充电机功耗技术，具体是一种低功耗直流充电机系统及控制方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车发展，非车载直流充电机也随着发展。非车载直流充电机一般都是充电模块和主控模块组成，并且充电机功率大的直流充电桩还会采用多个充电模块并联。充电机在待机状态下输入电源会一直接入，考虑省电降低功耗，目前都是断开充电模块的输入电源来减低系统待机功耗，但主控模块仍然保持工作。这样也就要求起码有一路辅助电源需要给主控模块供电。对于某些充电机为了降低其内部相关器件的温升，散热风扇可能还会处于低速状态工作。这样就造成能源消耗、产品寿命缩短以及系统稳定性下降的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本技术提出了一种低功耗直流充电机系统及控制方法，用于解决待机状态下主控模块工作以及辅助主控模块的电器件工作造成能源消耗、产品寿命缩短以及系统稳定性下降的技术问题，本技术通过当直流充电机待机时，充电模块、主控模块不带电，只有激活电路带电，但激活电路输出无回路，无输出消耗；只有当检测到充电接口处于连接状态时，激活电路处于工作状态，充电模块、主控模块有电，进行正常充电工作的方式解决了上述问题。

2、为实现上述目的，本技术的第一方面提供了一种低功耗直流充电机系统，包括：输入电源分别与第一开关和激活电路电连接；

3、第一开关还分别与保持电路和充电模块电连接；充电模块还分别与主控模块和充电接口电连接；主控模块还分别与保持电路、锁存模块、充电接口和第二开关电连接；

4、激活电路还分别与保持电路、锁存模块、第二开关电连接；锁存模块还分别与第二开关和充电接口电连接；

5、输入电源为激活电路供电，或者通过第一开关为充电模块供电；

6、第一开关用于控制输入电源与充电模块的通断；

7、充电模块用于为充电接口和主控模块供电；

8、激活电路用于整流变压，使输入电源电压转换成第一开关和第二开关可用的工作电压；

9、保持电路用于保持激活电路与第一开关的单向导通或者主控模块与第一开关的单向导通；

10、主控模块用于监控充电系统的充电状态；根据充电接口发送的激活信号或者电池系统传递的通讯信号来控制第一开关、第二开关以及锁存模块的通断；其中，激活信号是当充电设备与充电接口连接时产生的；

11、第二开关用于传递充电接口的激活信号给激活电路；

12、充电接口用于为充电设备供电；

13、锁存模块用于在充电完成时，充电接口处于连接状态下保持第二开关打开。

14、第一开关和第二开关分别是继电器或者mos管，第一开关至少有一组常开点，第二开关至少有一组常闭点。

15、进一步的，保持电路包括第一二极管和第二二极管；第一二极管的阳极与主控模块的输出连接，阴极与第一开关的线圈控制端连接；第二二极管的阳极与第二开关的一个常闭触点连接，阴极与第一开关的线圈控制端连接。

16、进一步的，激活电路包括：整流电路、电容、电阻；

17、整流电路用于将输入电源转换成直流的；

18、电容用于稳压；

19、电阻用于分压，使分压后的电压满足第一开关线圈工作电压；

20、整流电路两路输出与电容并联，整流电路的两路输出分别与电阻串联。

21、进一步的，锁存模块包括：开关s，二极管d1，二极管d2，二极管d3；

22、开关s一端和激活电路输出连接，另一端与充电接口a端连接；

23、二极管d1的阳极和主控模块的输出端连接，二极管d1的阴极与开关s的控制端连接；

24、二极管d2的阳极和充电接口b端连接，二极管d2的阴极与开关s的控制端连接；

25、二极管d3的阳极和充电接口b端连接，二极管d3的阴极与锁存模块的输出端连接。

26、本技术的另一方面提供了一种低功耗直流充电机控制方法，包括如下步骤：

27、步骤s100：系统上电；

28、步骤s110：系统进入低功耗模式；

29、步骤s120：检测充电接口是否处于连接状态；是，则进行步骤s130；否，则进行步骤s110；

30、步骤s130：上电唤醒流程；

31、步骤s140：上电唤醒完成后，主控模块检测充电接口是否处于连接状态；是，则进行步骤s150；否，则进行步骤s120；

32、步骤s150：进入充电模式；

33、步骤s160：充电模式下，判断设备是否充电完成；是，则进行步骤s170；否，则进行步骤s140；

34、步骤s170：充电完成。

35、进一步的，充电完成后的流程步骤包括：

36、步骤s171：接收充电完成信号；

37、步骤s172：检测充电接口是否处于连接状态；是，则进行步骤s174；否，则进行步骤s178；

38、步骤s174：系统进入锁存低功耗模式；

39、步骤s174：判断充电接口是否处于连接状态；是，则进行步骤s174；否，则进行步骤s178；

40、步骤s178：系统进入低功耗模式；其中步骤s110和步骤s178性质相同。

41、进一步的，低功耗模式的工作步骤包括：

42、第一开关处于断开状态，第二开关处于闭合状态；输入电源只对激活电路供电，激活电路输出无负载。

43、本技术在待机状态下，由于第一开关处于断开状态，输入电源只为激活电路供电。激活电路的输出端可以通过第二开关的常闭点、充电接口和保持电路构成第一开关的控制回路使第一开关闭合，而此时由于充电接口未处于连接状态，则整个控制回路处于断路状态，激活电路输出无负载。输入电源只为激活电路提供本身工作的能量，而激活电路是一个小型的整流变压装置，不需要散热的辅助电器件，无负载时本体工作消耗远低于1w。而目前技术待机状态下主控模块一直工作，这就导致可能需要有一路辅助电源一直给主控模块供电并且可能还需要有辅助电器件为主控模块散热，其中有功功率甚至可以达到20w以上，而无功功率会达到200w以上，能源浪费太多。同时主控模块和辅助电器件一直处于工作状态则工作寿命也会缩短。

44、进一步的，上电唤醒流程工作步骤包括：

45、激活电路输出、充电接口、第二开关构成第一开关的控制回路使第一开关闭合；

46、当第一开关闭合之后，充电模块、主控模块有电后通过主控模块线闭合第一开关后断开第二开关。

47、进一步的，锁存低功耗模式的工作步骤包括：

48、主控模块通过锁存模块控制第二开关断开后通过保持电路控制第一开关断开；

49、激活电路输出、锁存模块和充电接口构成第二开关的控制回路使第二开关保持断开状态；

50、此时由于第一开关断开，同时输入电源只对激活电路供电；同时由于第二开关断开，则充电接口的激活信号不会通过第二开关传入到激活电路使第一开关闭合。

51、而现有技术充电完成后需要主控模块控制开关断开输入电源与充电模块的连接，但是主控模块会一直处于工作状态，这样主控模块和辅助电器件一直处于工作状态会造成能源浪费和生命缩短。

52、与现有技术相比，本技术的有益效果是：

53、1.目前市场上充电机在待机状态下输入电源会一直接入，考虑省电降低功耗，目前都是断开充电模块的输入电源来减低系统待机功耗，但主控模块仍然保持工作。这样也就要求至少有一路辅助电源需要给主控模块供电；对于某些充电机为了降低其内部相关器件的温升，散热风扇可能还会处于低速状态工作；这样就造成能源消耗的问题；本技术通过在待机时断开充电机的充电模块和主控模块，只保留激活电路，来减少待机状态下功率的消耗；

54、2.由于目前市场上充电机无论是否处于工作状态，主控模块以及主控模块辅助电器一直处于工作状态；造成了控制系统寿命缩短，稳定性降低；而本技术通过在待机状态下主控模块以及主控模块辅助电器处于关机状态，使充电机控制系统的寿命提升、稳定性提高。