專利名稱：用于電動汽車的電池包和包含該電池包的電動汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車能源技術(shù)，特別涉及一種用于電動汽車的電池包和包含該電池包的電動汽車。
背景技術(shù)：
為了大幅減少汽車的二氧化碳排放量，汽車業(yè)正投入大量的人力和物力來研發(fā)以電力作為動力源的新型汽車，例如混合動力汽車和電動汽車，其中純電動汽車是未來汽車的發(fā)展方向。在純電動汽車中，高壓回路的布置需要簡單、可靠而且成本低，并且便于維護。目前大多數(shù)的直流/直流變換器一般集成在電機控 制器內(nèi)，但是在純電動汽車中，并不是在所有的工況下(例如車載充電和非車載充電)，電機控制器都需要參與工作的，然而此時直流/直流變換器則可能是需要的(例如對低壓12V蓄電池的充電)，如果為了滿足蓄電池充電需求，將不得不啟動電機控制器所在的回路，從而消耗不必要的能量并且使充電單元的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容本實用新型的一個目的是提供一種電池包，其具有能夠靈活地提供多種工作模式并且實現(xiàn)成本低等優(yōu)點。本實用新型的上述目的通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)一種用于電動汽車的電池包，包括電池模塊；適于向外部蓄電池提供直流輸出的直流/直流變換器；包含多個端口的高壓配電單元，所述多個端口包括分別適于與所述電池模塊和所述直流/直流變換器耦合的內(nèi)部端口以及與外部電源和外部負(fù)載耦合的外部端口，從而形成各自獨立的下列回路在所述電池模塊、直流/直流變換器與外部蓄電池之間形成的蓄電池充電回路，在所述電池模塊與外部電源之間形成的電池模塊充電回路，在所述電池模塊與外部負(fù)載之間形成的供電回路；以及電池管理單元，其與所述電池模塊和高壓配電單元耦合以實現(xiàn)上述回路的閉合和斷開。優(yōu)選地，在上述電池包中，所述電池模塊包含電池和電池模塊控制器，所述電池管理單元與所述電池模塊控制器耦合以實現(xiàn)對所述電池的運行的管理。 優(yōu)選地，在上述中，所述外部電源包括車載充電機和非車載充電機，所述外部端口包括分別與所述車載充電機和非車載充電機稱合的第一和第二外部端口，從而在所述電池模塊與所述車載充電機之間以及在所述電池模塊與所述非車載充電機之間形成獨立的電池模塊充電回路。優(yōu)選地，在上述電池包中，所述外部負(fù)載包括空調(diào)壓縮機和電機，所述外部端口包括分別與所述空調(diào)壓縮機和電機耦合的第三和第四外部端口，從而在所述電池模塊與所述空調(diào)壓縮機之間以及在所述電池模塊與所述電機之間形成獨立的供電回路。[0013]優(yōu)選地，在上述電池包中，在所述回路的高壓線路中串接保險絲。[0014]本實用新型的還有一個目的是提供一種電動汽車，其具有能夠靈活地提供多種工作模式并且實現(xiàn)成本低等優(yōu)點。[0015]本實用新型的上述目的通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)[0016]一種電動汽車，包括[0017]空調(diào)壓縮機單元；[0018]電機單元；[0019]車載充電機；[0020]蓄電池；以及[0021]電池包，包括[0022]電池模塊；[0023]適于向所述蓄電池提供直流輸出的直流/直流變換器；[0024]包含多個端口的高壓配電單元，所述多個端口包括分別適于與所述電池模塊和所述直流/直流變換器耦 合的內(nèi)部端口以及分別適于與所述車載充電機、非車載充電機以及所述空調(diào)壓縮機和電機耦合的外部端口，從而形成各自獨立的下列回路在所述電池模塊、 直流/直流變換器與蓄電池之間形成的蓄電池充電回路，在所述電池模塊與車載充電機之間形成的第一電池模塊充電回路，在所述電池模塊與非車載充電機之間形成的第二電池模塊充電回路，在所述電池模塊與空調(diào)壓縮機之間形成的第一供電回路，在所述電池模塊與電機之間形成的第二供電回路；以及[0025]電池管理單元，其與所述電池模塊和高壓配電單元耦合以實現(xiàn)上述回路的閉合和斷開。[0026]優(yōu)選地，在上述電動汽車中，所述電池模塊包含電池和電池模塊控制器，所述電池管理單元與所述電池模塊控制器耦合以實現(xiàn)對所述電池的運行的管理。[0027]優(yōu)選地，在上述電動汽車中，所述車載充電機包括適于將市電轉(zhuǎn)換為直流電的交流/直流變換器。[0028]優(yōu)選地，在上述電動汽車中，在所述回路的高壓線路中串接保險絲。[0029]按照本實用新型實施例，充電回路和供電回路是相互獨立的，因此可以單獨控制每個回路的閉合和斷開，從而靈活地提供各種工作模式。另外，由于將車載充電器中的直流 /直流變換器集成到電池包內(nèi)，因此使得對12V蓄電池的充電可以獨立于其它回路進行。再者，通過將高壓保險絲放在同一個保險絲盒內(nèi)，便于后期的維護和更換。[0030]從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明中，將會使本實用新型的上述和其它目的及優(yōu)點更加完全清楚。


[0031]圖1為按照本實用新型一個實施例的電池包的示意圖。[0032]圖2為按照本實用新型另一個實施例的電池包的示意圖。[0033]圖3為按照本實用新型另一個實施例的電動汽車的示意圖。
具體實施方式
為了節(jié)省篇幅，本說明書將僅描述汽車結(jié)構(gòu)中與本實用新型較為相關(guān)的部分，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說，省略描述的部分都是易于理解的，并且這樣的省略并不會對本實用新型的實施帶來困難。在本實用新型中，“耦合” 一詞既被用來表示兩個單元之間直接連接的方式，也被用來表示兩個單元經(jīng)其它單元實現(xiàn)間接連接的方式，并且這種連接可以例如是電學(xué)、光學(xué)信號的互連或機械連接。下面將根據(jù)表示本實用新型實施方式的附圖具體說明本實用新型。圖1為按照本實用新型一個實施例的電池包的示意圖。如圖1所示，電池包10包括電池模塊110、直流/直流變換器120、高壓配電單元 130和電池管理單元140。電池模塊110用于存儲電動汽車工作所需的電能,其一般包括電池和對電池的運行進行管理的電池模塊控制器。直流/直流變換器120將電池模塊輸出的電能作直流/直流轉(zhuǎn)換以提供對外部蓄電池進行充電所需的電壓。高壓配電單元130包含多個端口，包括與電池包內(nèi)部單元耦合的內(nèi)部端口以及與電池包外部單元耦合的外部端口。具體而言，參見圖1，電池模塊110和直流/直流轉(zhuǎn)換器120分別通過各自的內(nèi)部端口接入高壓配電單元130耦合；高壓配電單元130還包含多個與外部負(fù)載(例如空調(diào)壓縮機和電機)和外部電源(例如車載充電機和非車載充電機)I禹合的外部端口，從而使外部電源和外部負(fù)載通過這些端口被接入高壓配電單元130。在本實用新型中，高壓配電單元130起著配線盒的作用，其包含多路開關(guān)，從而通過控制多路開關(guān)的閉合和斷開在電池包內(nèi)部單元之間以及電池包內(nèi)部單元與外部設(shè)備之間形成獨立的供電和充電回路。具體而言，高壓配電單元130通過使電池模塊110與直流/直流變換器120相連的回路導(dǎo)通實現(xiàn)向外部蓄電池20的充電；使電池模塊110與空調(diào)壓縮機相連的回路導(dǎo)通實現(xiàn)向空調(diào)壓縮機的供電；使電池模塊110與電機相連的回路導(dǎo)通實現(xiàn)向電機40的供電；使電池模塊110與車載充電機相連的回路導(dǎo)通實現(xiàn)車載充電機向電池模塊的充電；以及使電池模塊110與非車載充電機相連的回路導(dǎo)通實現(xiàn)非車載充電機向電池模塊的充電。值得指出的是，上述每條回路的導(dǎo)通或斷開都可以獨立地控制，因而可以靈活地提供各種工作模式。在本實施例中，電池管理單元140與電池模塊110、直流/直流變換器120和高壓配電單元130通過通信線路相連，從而對電池模塊110、直流/直流變換器120和高壓配電單元130的運行進行管理例如，電池管理單元140可以借助電池模塊110中的電池模塊控制器對電池的運行進行控制，還可以選擇性地控制高壓配電單元130中多路開關(guān)的閉合和斷開。此外，電池管理單元140與其他控制器(例如空調(diào)壓縮機控制器、電機控制器、車載充電機控制器、非車載充電機控制器和整車控制器等)還可通過CAN網(wǎng)絡(luò)總線連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。參見圖1，在本實施例中，上面所述各條回路的高壓線路中都串接保險絲150。優(yōu)選地，這些保險絲被設(shè)置在同一個保險絲盒內(nèi)，便于后期的維護和更換。圖2為按照本實用新型另一個實施例的電池包的示意圖。[0046]與圖1所示的實施例相比，本實施例的不同之處在于電池模塊110與高壓配電單元130之間也采用與外部端口相同的接插件連接方式，這樣，同屬于電池包10內(nèi)部單元的電池模塊110與高壓配電單元130可以在物理空間上分開設(shè)置，這為電動汽車的整體設(shè)計提供了更大的靈活性。[0047]圖3為按照本實用新型另一個實施例的電動汽車的示意圖。[0048]在本實施例中，圖3未示出電動汽車的所有單元而只示出與本實用新型較為相關(guān)的那些單元，但是對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說，省略描述的部分都是易于理解的，并且這樣的省略并不會對本實用新型的實施帶來困難。[0049]如圖3所示，電動汽車I包括電池包10、空調(diào)壓縮機單元20、電機單元30、車載充電機40和12V蓄電池50。[0050]與圖1和2所示實施例相比，電池包10也包括電池模塊110、直流/直流變換器 120、高壓配電單元130和電池管理單元140。電池模塊110用于存儲電動汽車工作所需的電能，其一般包括電池和對電池的運行進行管理的電池模塊控制器。直流/直流變換器120 將電池模塊輸出的電能作直流/直流轉(zhuǎn)換以對蓄電池50進行充電。高壓配電單元130包含多個端口，其中，電池模塊110和直流/直流轉(zhuǎn)換器120分別通過各自的內(nèi)部端口接入高壓配電單元130耦合，空調(diào)壓縮機單元20、電機單元30和車載充電機40分別通過各自的外部端口接入高壓配電單元130。另外，高壓配電單元130還提供作為與非車載充電機接口的外部端口。[0051]在本實施例中，電池管理單元140與電池模塊110、直流/直流變換器120和高壓配電單元130通過通信線路相連，其通過選擇性地控制高壓配電單元130內(nèi)的多路開關(guān)的閉合和斷開，在電池包內(nèi)部單元之間以及電池包內(nèi)部單元與外部設(shè)備之間形成獨立的供電·和充電回路。特別是，在電池管理單元140的控制下，當(dāng)需要向外部蓄電池50充電時，高壓配電單元130使電池模塊110與直流/直流變換器120相連的回路導(dǎo)通；當(dāng)空調(diào)壓縮機單元20需要工作時，高壓配電單元130使電池模塊110與空調(diào)壓縮機單元20相連的回路導(dǎo)通以向空調(diào)壓縮機單元20供電；當(dāng)電機單元30需要工作時，高壓配電單元130使電池模塊 110與電機單元30相連的回路導(dǎo)通以向電機40的供電；當(dāng)電池需要充電時，高壓配電單元 130使電池模塊110與車載充電機相連的回路導(dǎo)通，或者使電池模塊110與非車載充電機 60相連的回路導(dǎo)通。值得指出的是，上述每條回路的導(dǎo)通或斷開都可以獨立地控制，因而可以靈活地提供各種工作模式。[0052]同樣，在本實施例中，上面所述各條回路的高壓線路中都串接保險絲150。優(yōu)選地， 這些保險絲被設(shè)置在同一個保險絲盒內(nèi)，便于后期的維護和更換。[0053]由于可以在不背離本實用新型基本特征的精神下，以各種形式實施本實用新型， 因此本實施方式是說明性的而不是限制性的，由于本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求定義，而不是由說明書定義，因此落入權(quán)利要求的邊界和界限內(nèi)的所有變化，或這種權(quán)利要求邊界和界限的等同物因而被權(quán)利要求包涵。
權(quán)利要求1.一種用于電動汽車的電池包，包括電池模塊；適于向外部蓄電池提供直流輸出的直流/直流變換器；包含多個端口的高壓配電單元，所述多個端口包括分別適于與所述電池模塊和所述直流/直流變換器耦合的內(nèi)部端口以及與外部電源和外部負(fù)載耦合的外部端口，從而形成各自獨立的下列回路在所述電池模塊、直流/直流變換器與外部蓄電池之間形成的蓄電池充電回路，在所述電池模塊與外部電源之間形成的電池模塊充電回路，在所述電池模塊與外部負(fù)載之間形成的供電回路；以及電池管理單元，其與所述電池模塊和高壓配電單元耦合以實現(xiàn)上述回路的閉合和斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，所述電池模塊包含電池和電池模塊控制器，所述電池管理單元與所述電池模塊控制器耦合以實現(xiàn)對所述電池的運行的管理。
3.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，所述外部電源包括車載充電機和非車載充電機， 所述外部端口包括分別與所述車載充電機和非車載充電機稱合的第一和第二外部端口，從而在所述電池模塊與所述車載充電機之間以及在所述電池模塊與所述非車載充電機之間形成獨立的電池模塊充電回路。
4.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，所述外部負(fù)載包括空調(diào)壓縮機和電機，所述外部端口包括分別與所述空調(diào)壓縮機和電機耦合的第三和第四外部端口，從而在所述電池模塊與所述空調(diào)壓縮機之間以及在所述電池模塊與所述電機之間形成獨立的供電回路。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的電池包，其中，在所述回路的高壓線路中串接保險絲。
6.—種電動汽車,其特征在于,包括空調(diào)壓縮機單元；電機單元；車載充電機；蓄電池；以及電池包，包括電池模塊；適于向所述蓄電池提供直流輸出的直流/直流變換器；包含多個端口的高壓配電單元，所述多個端口包括分別適于與所述電池模塊和所述直流/直流變換器耦合的內(nèi)部端口以及分別適于與所述車載充電機、非車載充電機以及所述空調(diào)壓縮機和電機耦合的外部端口，從而形成各自獨立的下列回路在所述電池模塊、直流 /直流變換器與蓄電池之間形成的蓄電池充電回路，在所述電池模塊與車載充電機之間形成的第一電池模塊充電回路，在所述電池模塊與非車載充電機之間形成的第二電池模塊充電回路，在所述電池模塊與空調(diào)壓縮機之間形成的第一供電回路，在所述電池模塊與電機之間形成的第二供電回路；以及電池管理單元，其與所述電池模塊和高壓配電單元耦合以實現(xiàn)上述回路的閉合和斷開。
7.如權(quán)利要求6所述的電動汽車，其中，所述電池模塊包含電池和電池模塊控制器，所述電池管理單元與所述電池模塊控制器耦合以實現(xiàn)對所述電池的運行的管理。
8.如權(quán)利要求6所述的電動汽車,其中，所述車載充電機包括適于將市電轉(zhuǎn)換為直流電的交流/直流變換器。
9.如權(quán)利要求6-8中任意一項所述的電動汽車，其中，在所述回路的高壓線路中串接保險絲。
專利摘要本實用新型涉及汽車能源技術(shù)，特別涉及一種用于電動汽車的電池包和包含該電池包的電動汽車。按照本實用新型的用于電動汽車的電池包包括電池模塊；適于向外部蓄電池提供直流輸出的直流/直流變換器；包含多個端口的高壓配電單元，所述多個端口包括分別適于與所述電池模塊和所述直流/直流變換器耦合的內(nèi)部端口以及與外部電源和外部負(fù)載耦合的外部端口，從而形成各自獨立的下列回路在所述電池模塊、直流/直流變換器與外部蓄電池之間形成的蓄電池充電回路，在所述電池模塊與外部電源之間形成的電池模塊充電回路，在所述電池模塊與外部負(fù)載之間形成的供電回路；以及電池管理單元，其與所述電池模塊和高壓配電單元耦合以實現(xiàn)上述回路的閉合和斷開。
文檔編號B60L11/18GK202839877SQ20122024536
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者朱軍, 陸珂?zhèn)? 趙曉鵬, 劉怡 申請人:上海捷能汽車技術(shù)有限公司