用于電動汽車的供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電動汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電動汽車的供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車(EV)是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好。電動汽車是由電動機驅(qū)動的汽車。電動機的驅(qū)動電能來源于車載可充電蓄電池或其他能量儲存裝置。大部分車輛直接米用電機驅(qū)動，有一部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉(zhuǎn)子，其難點在于電力儲存技術(shù)。本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風力、光、熱等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟效益。正是這些優(yōu)點，使電動汽車的研宄和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個“熱點”。
[0003]在電動汽車中會產(chǎn)生電池交替使用的問題，非專業(yè)的電池交替使用管理會導致電池的利用率較低，且為了改善電動汽車的動力性和能量利用率，動力蓄電池的電壓越來越高，由原來的幾十伏上升到現(xiàn)在的幾百伏，所以需要配備專門的系統(tǒng)來管理高壓系統(tǒng)的安全。在電動汽車上不但需要配備專門的車載高壓電安全管理系統(tǒng)，而且還應(yīng)該設(shè)計專門的安全測試系統(tǒng)來監(jiān)測車載高壓電安全管理系統(tǒng)，以進行安全狀況監(jiān)測，所以供電系統(tǒng)的不合理采用會導致高壓安全事故的發(fā)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是要提供用于電動汽車的供電系統(tǒng)。
[0005]為達到上述目的，本實用新型是按照以下技術(shù)方案實施的:
[0006]一種用于電動汽車的供電系統(tǒng)，包括動力總成控制器、燃料電池供電裝置、蓄電池供電裝置、燃料電池控制裝置和蓄電池控制裝置，所述動力總成控制器的控制信號端口分別與所述燃料電池供電裝置的信號端口、蓄電池供電裝置的信號端口、燃料電池控制裝置的信號端口和蓄電池控制裝置的信號端口連接，燃料電池控制裝置的控制端口與所述燃料電池供電裝置的信號端口連接，所述蓄電池控制裝置的控制端口與所述蓄電池供電裝置的信號端口連接，所述蓄電池供電裝置和所述燃料電池供電裝置為電動汽車電機供電。
[0007]具體地，所述燃料電池供電裝置包括燃料電池發(fā)動機控制器和燃料電池發(fā)動機，所述燃料電池控制裝置包括燃料電池自動斷路器和第一繼電器，所述燃料電池發(fā)動機控制器控制所述燃料電池發(fā)動機工作，所述燃料電池自動斷路器的控制信號端口與所述第一繼電器的控制信號端口連接。
[0008]進一步地，所述動力總成控制器的控制信號輸出端還連接有DC/DC控制器，所述DC/DC控制器的控制信號端口與所述DC/DC變換器的控制信號端口連接，所述燃料電池發(fā)動機的電力輸出端通過所述DC/DC變換器與所述第一繼電器的電力輸入端連接。
[0009]進一步地，所述蓄電池供電裝置包括蓄電池管理器和蓄電池，所述蓄電池控制裝置包括蓄電池自動斷路器和第二繼電器，所述蓄電池管理器的控制信號端口與所述蓄電池的控制信號端口連接，所述蓄電池的電力輸出端與所述第二繼電器的電力輸入端連接。
[0010]具體地，所述第一繼電器的電力輸出端和所述第二繼電器的電力輸出端均與電動汽車電機電力輸入端連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過動力總成控制器分別對燃料電池供電裝置、蓄電池供電裝置、燃料電池控制裝置和蓄電池控制裝置進行控制，合理的解決了電動汽車中會產(chǎn)生電池交替使用的問題，使電池的利用率提高低，且本實用新型能有效的管理高壓系統(tǒng)，避免采用不合理的供電系統(tǒng)導致高壓安全事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型用于電動汽車的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本實用新型作進一步描述，在此實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0014]如圖1所示:一種用于電動汽車的供電系統(tǒng)，包括動力總成控制器、燃料電池供電裝置、蓄電池供電裝置、燃料電池控制裝置和蓄電池控制裝置，動力總成控制器的控制信號端口分別與燃料電池供電裝置的信號端口、蓄電池供電裝置的信號端口、燃料電池控制裝置的信號端口和蓄電池控制裝置的信號端口連接，燃料電池控制裝置的控制端口與燃料電池供電裝置的信號端口連接，蓄電池控制裝置的控制端口與蓄電池供電裝置的信號端口連接，蓄電池供電裝置和燃料電池供電裝置為電動汽車電機供電。燃料電池供電裝置包括燃料電池發(fā)動機控制器和燃料電池發(fā)動機，燃料電池控制裝置包括燃料電池自動斷路器和第一繼電器，燃料電池發(fā)動機控制器控制燃料電池發(fā)動機工作，燃料電池自動斷路器的控制信號端口與第一繼電器的控制信號端口連接。動力總成控制器的控制信號輸出端還連接有DC/DC控制器，DC/DC控制器的控制信號端口與DC/DC變換器的控制信號端口連接，燃料電池發(fā)動機的電力輸出端通過DC/DC變換器與第一繼電器的電力輸入端連接。蓄電池供電裝置包括蓄電池管理器和蓄電池，蓄電池控制裝置包括蓄電池自動斷路器和第二繼電器，蓄電池管理器的控制信號端口與蓄電池的控制信號端口連接，蓄電池的電力輸出端與第二繼電器的電力輸入端連接。第一繼電器的電力輸出端和第二繼電器的電力輸出端均與電動汽車電機電力輸入端連接。
[0015]本實用新型包括兩組高壓系統(tǒng)，一組是蓄電池組構(gòu)成的高壓系統(tǒng)，另一組是由燃料電池發(fā)動機、DC-DC構(gòu)成的高壓系統(tǒng)。所以分別采用蓄電池自動斷路器和燃料電池自動斷路器來管理。動力總成控制單元是整個系統(tǒng)的核心部分，通過CAN總線通訊獲得其它控制器提供的信息并且綜合這些信息進行整車能量分配和安全管理。
[0016]采集的參數(shù)包括:高壓電氣參數(shù)，高壓系統(tǒng)電壓、電流，高壓總線剩余電量；高壓電路參數(shù)，動力電池絕緣電阻、高壓總線等效電容；非電測量參數(shù)，環(huán)境溫度、濕度；數(shù)字量測控參數(shù)，主要是開關(guān)量的輸入和輸出。
[0017]根據(jù)電動汽車和人體安全標準，在最大交流工作電壓小于600V，最大直流工作電壓小于1000V，以及整車質(zhì)量小于3500kg的條件下，電動汽車的高壓安全要求如下:
[0018](I)人體的安全電壓低于35V，觸電電流和持續(xù)時間乘積的最大值小于30mA.s ；
[0019](2)絕緣電阻除以電池的額定電壓至少應(yīng)該大100歐姆每伏特，最好是能夠確保大于500歐姆每伏特。
[0020](3)對于高于60V的高壓系統(tǒng)的上電過程至少需要100ms，在上電過程中應(yīng)該采用預(yù)充電過程來避免高壓沖擊；
[0021](4)在任何情況下繼電器斷開時間20ms，當高壓系統(tǒng)斷開后1S，汽車的任何導電的部應(yīng)該小于分和可觸及的部分對地電壓的峰值應(yīng)當小于42.4V，60V，存儲的能量應(yīng)該小于 20J。
[0022]本實用新型的技術(shù)方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于電動汽車的供電系統(tǒng)，其特征在于:包括動力總成控制器、燃料電池供電裝置、蓄電池供電裝置、燃料電池控制裝置和蓄電池控制裝置，所述動力總成控制器的控制信號端口分別與所述燃料電池供電裝置的信號端口、蓄電池供電裝置的信號端口、燃料電池控制裝置的信號端口和蓄電池控制裝置的信號端口連接，燃料電池控制裝置的控制端口與所述燃料電池供電裝置的信號端口連接，所述蓄電池控制裝置的控制端口與所述蓄電池供電裝置的信號端口連接，所述蓄電池供電裝置和所述燃料電池供電裝置為電動汽車電機供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的供電系統(tǒng)，其特征在于:所述燃料電池供電裝置包括燃料電池發(fā)動機控制器和燃料電池發(fā)動機，所述燃料電池控制裝置包括燃料電池自動斷路器和第一繼電器，所述燃料電池發(fā)動機控制器控制所述燃料電池發(fā)動機工作，所述燃料電池自動斷路器的控制信號端口與所述第一繼電器的控制信號端口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于電動汽車的供電系統(tǒng)，其特征在于:所述動力總成控制器的控制信號輸出端還連接有DC/DC控制器，所述DC/DC控制器的控制信號端口與所述DC/DC變換器的控制信號端口連接，所述燃料電池發(fā)動機的電力輸出端通過所述DC/DC變換器與所述第一繼電器的電力輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的供電系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄電池供電裝置包括蓄電池管理器和蓄電池，所述蓄電池控制裝置包括蓄電池自動斷路器和第二繼電器，所述蓄電池管理器的控制信號端口與所述蓄電池的控制信號端口連接，所述蓄電池的電力輸出端與所述第二繼電器的電力輸入端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的用于電動汽車的供電系統(tǒng)，其特征在于:所述第一繼電器的電力輸出端和所述第二繼電器的電力輸出端均與電動汽車電機電力輸入端連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于電動汽車的供電系統(tǒng)，動力總成控制器的控制信號端口分別與燃料電池供電裝置的信號端口、蓄電池供電裝置的信號端口、燃料電池控制裝置的信號端口和蓄電池控制裝置的信號端口連接，燃料電池控制裝置的控制端口與燃料電池供電裝置的信號端口連接，蓄電池控制裝置的控制端口與蓄電池供電裝置的信號端口連接。本實用新型通過動力總成控制器分別對燃料電池供電裝置、蓄電池供電裝置、燃料電池控制裝置和蓄電池控制裝置進行控制，合理的解決了電動汽車中會產(chǎn)生電池交替使用的問題，使電池的利用率提高低，且本實用新型能有效的管理高壓系統(tǒng)，避免采用不合理的供電系統(tǒng)導致高壓安全事故的發(fā)生。
【IPC分類】B60L11/18
【公開號】CN204623190
【申請?zhí)枴緾N201520329994
【發(fā)明人】高雪菲, 鐘貞, 劉瑛
【申請人】成都理工大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月21日