一種電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明揭示了一種電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng),包括電池和電池管理單元，所述的電池負(fù)極經(jīng)負(fù)極接觸器連接負(fù)極高壓接插件，串聯(lián)的預(yù)充電電阻、預(yù)充電接觸器與預(yù)充電接觸器并聯(lián)，并接入所述的電池正極和正極高壓接插件之間的電路上，所述的預(yù)充電接觸器、預(yù)充電接觸器和負(fù)極接觸器的控制端與所述的電池管理單元連接。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，可以滿足客戶(hù)增程需求，同時(shí)產(chǎn)品兼容性好，可以在相同車(chē)型上進(jìn)行置換，系統(tǒng)采用非整車(chē)標(biāo)準(zhǔn)配置零部件制成，降低制造成本，可以租賃或者購(gòu)買(mǎi)或者求援獲得，并且使用直流電源，也能有效降低使用成本，此外產(chǎn)品還可用作電動(dòng)汽車(chē)電池系統(tǒng)故障救援設(shè)備。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，能源需求進(jìn)一步提高，新能源技術(shù)的呼聲越來(lái)越高，目前在汽車(chē)行業(yè)中，純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展解決了部分能源問(wèn)題，但是也存在諸多的弊端，比如電池技術(shù)的滯后，續(xù)航里程過(guò)短等。為保障純電動(dòng)汽車(chē)在出現(xiàn)電池故障和電池電量不足的情況下而誕生的一種便攜式動(dòng)力增程系統(tǒng)。
[0003]目前已有的增程器系統(tǒng)，如專(zhuān)利CN102652090A中公開(kāi)的用于電動(dòng)車(chē)的燃油增程器，增程器其實(shí)就是一個(gè)小型的發(fā)電機(jī)組，由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變頻器和控制系統(tǒng)構(gòu)成。在汽車(chē)行駛過(guò)程中，可以根據(jù)整車(chē)狀態(tài)、工況及電池電量，自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電，充電完畢后自動(dòng)停機(jī)，也可以由駕駛員在需要時(shí)刻手動(dòng)啟動(dòng)和停機(jī)。燃油增程器控制系統(tǒng)響應(yīng)電動(dòng)車(chē)整車(chē)控制器的命令，輸出電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需的電壓和電流，實(shí)現(xiàn)加載卸載的穩(wěn)定控制、發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)控制等。但此類(lèi)增程器使用成本高，且產(chǎn)品的使用頻率較低，燃油效率低，汽車(chē)燃油增程器通過(guò)內(nèi)燃機(jī)燃燒汽油產(chǎn)生機(jī)械能從而產(chǎn)生汽車(chē)動(dòng)力，機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成交流電，然后再將交流電整流成直流電，轉(zhuǎn)換過(guò)程復(fù)雜能耗高，從導(dǎo)致產(chǎn)品燃油效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種制造、使用成本低，使用可靠的增程器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)，包括電池和電池管理單元，所述的電池負(fù)極經(jīng)負(fù)極接觸器連接負(fù)極高壓接插件，串聯(lián)的預(yù)充電電阻、預(yù)充電接觸器與正極接觸器并聯(lián)，并接入所述的電池正極和正極高壓接插件之間的電路上，所述的預(yù)充電接觸 器、正極接觸器和負(fù)極接觸器的控制端與所述的電池管理單元連接。
[0006]所述的電池回路內(nèi)設(shè)有保險(xiǎn)絲和手動(dòng)維護(hù)開(kāi)關(guān)。
[0007]所述的電池負(fù)極輸出電路上設(shè)有采樣電阻，所述的采樣電阻將采樣信號(hào)輸送至電
池管理單元。
[0008]所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)固化在殼體內(nèi)，所述的殼體內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述的溫度傳感器輸出溫度信號(hào)至電池管理單元。
[0009]所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有散熱風(fēng)扇，且電池外設(shè)有散熱翅片，所述的殼體內(nèi)設(shè)有道風(fēng)板，所述的殼體兩端設(shè)有散熱風(fēng)孔。
[0010]一種電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)管理方法，電池管理單元實(shí)時(shí)采集電池的輸出電流和電池溫度，若超過(guò)預(yù)設(shè)閥值則切斷供電電路并發(fā)生警報(bào)。
[0011]當(dāng)電池管理單元采集的溫度超過(guò)預(yù)設(shè)開(kāi)啟風(fēng)扇的溫度閥值，則啟動(dòng)風(fēng)扇，并隨著溫度的升高加快風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，可以滿足客戶(hù)增程需求，同時(shí)產(chǎn)品兼容性好，可以在相同車(chē)型上進(jìn)行置換，系統(tǒng)采用非整車(chē)標(biāo)準(zhǔn)配置零部件制成，降低制造成本，可以租賃或者購(gòu)買(mǎi)或者求援獲得，并且使用直流電源，也能有效降低使用成本，此外產(chǎn)品還可用作電動(dòng)汽車(chē)電池系統(tǒng)故障救援設(shè)備。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
[0014]圖1為增程器高壓拓?fù)鋱D；
[0015]上述圖中的標(biāo)記均為:1、電池；2、保險(xiǎn)絲；3、手動(dòng)維護(hù)開(kāi)關(guān)；4、采樣電阻；5、負(fù)極接觸器；6、預(yù)充電電阻；7、預(yù)充電接觸器；8、正極接觸器；9、負(fù)極高壓接插件；10、正極高壓接插件。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1可知，電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)包括電池I和電池管理單元，電池I提供能量存儲(chǔ)功能，電池I負(fù)極經(jīng)負(fù)極接觸器5連接負(fù)極高壓接插件9，負(fù)極接觸器5控制增程系統(tǒng)高壓負(fù)極通斷，負(fù)極高壓接插件9用于高壓負(fù)極對(duì)外連接；串聯(lián)的預(yù)充電電阻6、預(yù)充電接觸器7與正極接觸器8并聯(lián)，并接入電池I正極和正極高壓接插件I之間的電路上，正極接觸器8用于控制增程系統(tǒng)高壓正極通斷，預(yù)充接觸器7配合負(fù)極接觸器5在啟動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行預(yù)充，預(yù)充電阻6連接啟動(dòng)時(shí)限制高壓電流沖擊，高壓正極接插件10用于高壓正極對(duì)外連接。上述預(yù)充電接觸器7、正極接觸器8和負(fù)極接觸器5的控制端與電池管理單元連接，實(shí)現(xiàn)電池管理單元對(duì)電池的控制。
[0017]電池I回路內(nèi)設(shè)有保險(xiǎn)絲2和手動(dòng)維護(hù)開(kāi)關(guān)3，保險(xiǎn)絲2用于保護(hù)系統(tǒng)或者外部負(fù)載短路，手動(dòng)維護(hù)開(kāi)關(guān)3在維護(hù)時(shí)去下開(kāi)關(guān)，保證操作安全，提高產(chǎn)品安全性，在發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)，可以及時(shí)切斷電源。此外，在電池I負(fù)極輸出電路上設(shè)有采樣電阻4，采樣電阻4將采樣信號(hào)輸送至電池管理單元，以便電池管理單元監(jiān)控管理電源狀態(tài)。
[0018]為使得電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)具有救援功能，電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)需固化在殼體內(nèi)，殼體體積不能過(guò)大，此外在殼體內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器輸出溫度信號(hào)至電池管理單元，避免電池I過(guò)熱而發(fā)生故障，為降低電池工作時(shí)的溫度，電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有散熱風(fēng)扇，且電池I外設(shè)有散熱翅片，殼體內(nèi)設(shè)有道風(fēng)板，并且在殼體兩端設(shè)有散熱風(fēng)孔，這樣通過(guò)通風(fēng)處理，可以有效的降低電池I工作時(shí)的溫度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
[0019]電池管理單元負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的充電和放電管理，具有的主要功能如下:
[0020]充電和放電管理:電壓采集，包含單體電壓和母線電壓；單體電壓采集是為保護(hù)電池單體不被過(guò)充或過(guò)放；總電壓采集為電池包安全充放電，計(jì)算SOC提供依據(jù)；
[0021]電流采集功能；電流采集為安時(shí)積分計(jì)算SOC的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)，電流采集為實(shí)時(shí)監(jiān)控電池包充放電功率；
[0022]高壓絕緣電阻采集功能；為保證乘用車(chē)高壓電池包不對(duì)人身安全構(gòu)成威脅，需要采集高壓絕緣電阻；
[0023]高壓回路接觸器控制和診斷功能；高壓系統(tǒng)的安全充放電就必須控制高壓系統(tǒng)的通斷，高壓回路接觸器控制和診斷實(shí)現(xiàn)了高壓系統(tǒng)通斷控制以及失效診斷；
[0024]SOC預(yù)測(cè)功能；通過(guò)對(duì)電流的高速精確采樣、通過(guò)對(duì)總電壓、單體電壓、溫度等信息進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)了 SOC的自適應(yīng)預(yù)測(cè)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和修正重要參數(shù)
[0025]SOH預(yù)測(cè)功能；主要研究控制策略上如何延緩電池的SOH指數(shù)下降，SOH也是SOC預(yù)測(cè)、電池維護(hù)的一個(gè)重要參考數(shù)據(jù)，同時(shí)也影響整車(chē)的續(xù)航里程。
[0026]SOF管理功能；S0F管理功能預(yù)測(cè)電池包當(dāng)前時(shí)刻最大的充放電能力，為整車(chē)動(dòng)力分配和充電能力提供依據(jù)；
[0027]與整車(chē)通訊和策略交互管理功能；與整車(chē)通訊和策略交互實(shí)現(xiàn)了整車(chē)安全放電，有效發(fā)揮電池性能，滿足整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；
[0028]系統(tǒng)高壓安全管理功能；電池包是高壓部件，高壓安全管理實(shí)現(xiàn)了高壓系統(tǒng)的安全上下電以及充電安全；
[0029]充電管理功能；充電管理功能實(shí)現(xiàn)了與車(chē)載充電機(jī)與快充設(shè)備安全有序?qū)﹄姵匕M(jìn)行充電；
[0030]單體均衡管理功能；電池組的一致性一直是制約動(dòng)力電池組廣泛應(yīng)用的一大技術(shù)難題，均衡技術(shù)的研究?jī)?nèi)容為檢測(cè)與平衡復(fù)用技術(shù)，該技術(shù)能夠很好的解決了一致性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)均衡。該技術(shù)做到在充電的時(shí)候能夠?qū)﹄妷浩邌误w進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，保證整個(gè)電池包得到最大的能量補(bǔ)充，在放電的時(shí)候能夠?qū)﹄妷浩偷膯误w進(jìn)行能量補(bǔ)充，提高續(xù)航里程。
[0031]上述電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)管理方法如下:電池管理單元實(shí)時(shí)采集電池I的輸出電流和電池溫度，若超過(guò)預(yù)設(shè)閥值則切斷供電電路并發(fā)生警報(bào)。此外當(dāng)電池管理單元采集的溫度超過(guò)預(yù)設(shè)開(kāi)啟風(fēng)扇的溫度閥值，則啟動(dòng)風(fēng)扇，并隨著溫度的升高加快風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。這樣可以根據(jù)工作狀況開(kāi)啟風(fēng)扇，并隨溫度升高提高散熱效果，避免溫度較低時(shí)，風(fēng)扇消耗電池I電倉(cāng)泛。
[0032]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)，包括電池(I)和電池管理單元，其特征在于:所述的電池(I)負(fù)極經(jīng)負(fù)極接觸器(5)連接負(fù)極高壓接插件(9)，串聯(lián)的預(yù)充電電阻(6)、預(yù)充電接觸器(7)與正極接觸器(8)并聯(lián)，并接入所述的電池(I)正極和正極高壓接插件(I)之間的電路上，所述的預(yù)充電接觸器(7)、正極接觸器(8)和負(fù)極接觸器(5)的控制端與所述的電池管理單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)，其特征在于:所述的電池(I)回路內(nèi)設(shè)有保險(xiǎn)絲(2)和手動(dòng)維護(hù)開(kāi)關(guān)(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)，其特征在于:所述的電池(I)負(fù)極輸出電路上設(shè)有采樣電阻(4)，所述的采樣電阻(4)將采樣信號(hào)輸送至電池管理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)，其特征在于:所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)固化在殼體內(nèi)，所述的殼體內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述的溫度傳感器輸出溫度信號(hào)至電池管理單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)，其特征在于:所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有散熱風(fēng)扇，且電池(I)外設(shè)有散熱翅片，所述的殼體內(nèi)設(shè)有道風(fēng)板，所述的殼體兩端設(shè)有散熱風(fēng)孔。
6.一種電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)管理方法，其特征在于:電池管理單元實(shí)時(shí)采集電池(I)的輸出電流和電池溫度，若超過(guò)預(yù)設(shè)閥值則切斷供電電路并發(fā)生警報(bào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)汽車(chē)增程系統(tǒng)管理方法，其特征在于:當(dāng)電池管理單元采集的溫度超過(guò)預(yù)設(shè)開(kāi)啟風(fēng)扇的溫度閥值，則啟動(dòng)風(fēng)扇，并隨著溫度的升高加快風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK103640493SQ201310694120
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】劉心文, 鄧小嘉, 閻小軍 申請(qǐng)人:奇瑞汽車(chē)股份有限公司