一種混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了解決普通汽車的費(fèi)油和排放問題，汽車廠家開始研制混合動(dòng)力汽車，混合動(dòng)力汽車的電池包的正、負(fù)極通常設(shè)置接觸器，通過電信號(hào)控制接觸器的斷開或者閉合，以方便對(duì)電池上電和斷電進(jìn)行控制。
[0003]現(xiàn)有的電池系統(tǒng)通常如圖1所示，包括串聯(lián)形成主回路的電池包110、主接觸器108和負(fù)載，負(fù)載包括快速啟動(dòng)電機(jī)103和發(fā)動(dòng)機(jī)104，主回路通常還串聯(lián)有電流傳感器109，以對(duì)充電回路的電流進(jìn)行檢測(cè)；還包括與主接觸器108并聯(lián)的預(yù)充電路，預(yù)充電路包括預(yù)充開關(guān)106與預(yù)充電阻107，與電池包110和負(fù)載形成預(yù)充回路；第一電壓傳感器111的一端連接于電池包110的正極，另一端連接于電池包110的負(fù)極，用于測(cè)量電池包110的端電壓，第二電壓傳感器105的一端連接于電池包110的負(fù)極，一端經(jīng)過主接觸器108連接到電池包110的正極，用于測(cè)量電池包外部的負(fù)載端電壓，通常負(fù)載的兩端還并聯(lián)有12V電池101和電壓轉(zhuǎn)換器102，以啟動(dòng)時(shí)為負(fù)載供電。該系統(tǒng)工作時(shí)，首先閉合預(yù)充開關(guān)106，預(yù)充回路接通，電池包110以小電流提升負(fù)載兩端的端電壓，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)104與12V電池101不工作，比較第一電壓傳感器111的第一電壓值與第二電壓傳感器105的第二電壓值，直到二者的差值小于預(yù)設(shè)值，斷開預(yù)充開關(guān)106，預(yù)充回路斷開，同時(shí)閉合主接觸器108，主充電回路接通，完成預(yù)充，電池包110對(duì)負(fù)載開始供電。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的電池系統(tǒng)需要在預(yù)充之前接通預(yù)充回路，使負(fù)載兩端的電壓升高，當(dāng)電池包端電壓與負(fù)載端電壓差值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，斷開預(yù)充回路，接通主回路以完成預(yù)充。該預(yù)充過程增加了預(yù)充回路的接通和斷開，操作繁瑣，該控制復(fù)雜化；且這種方法需在電路中設(shè)計(jì)預(yù)充開關(guān)和預(yù)充電阻，這樣會(huì)增加硬件成本；其次，預(yù)充電阻的選擇需要依托于回路中的負(fù)載來選取，而負(fù)載的電容無法精確計(jì)算，必須通過搭建原型車來測(cè)量，程序復(fù)雜，且增加工作強(qiáng)度，降低生產(chǎn)效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)，增加發(fā)電模塊，通過發(fā)電模塊提升負(fù)載端電壓，直接控制主回路的接通和斷開，省去預(yù)充回路，減少硬件成本，簡(jiǎn)化程序，提高生產(chǎn)效率。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)，包括用于混合動(dòng)力汽車的負(fù)載端電壓升壓的發(fā)電模塊、用于采集所述電池包的電池包端電壓和所述負(fù)載端電壓的采集模塊、用于控制所述發(fā)電模塊發(fā)電或者關(guān)閉的控制模塊和用于所述負(fù)載供電的主回路；所述發(fā)電模塊、所述采集模塊與所述主回路分別與所述控制模塊信號(hào)連接，所述發(fā)電模塊與所述主回路的負(fù)載并聯(lián)。
[0008]優(yōu)選地，所述發(fā)電模塊包括快速啟動(dòng)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶與所述快速啟動(dòng)電機(jī)連接，所述發(fā)電模塊通過所述快速啟動(dòng)電機(jī)與所述負(fù)載并聯(lián)。
[0009]優(yōu)選地，還包括常規(guī)電池或者啟停電池，和電壓轉(zhuǎn)換器，所述常規(guī)電池或者啟停電池與所述電壓轉(zhuǎn)換器信號(hào)連接，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述負(fù)載、所述發(fā)電模塊并聯(lián)。
[0010]優(yōu)選地，所述控制模塊包括電池管理系統(tǒng)、整車控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，所述電池管理系統(tǒng)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器分別信號(hào)連接于所述整車控制器；所述采集模塊和所述主回路分別信號(hào)連接于所述電池管理系統(tǒng)，所述發(fā)電模塊信號(hào)連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。
[0011]優(yōu)選地，所述主回路包括主開關(guān)，所述電池包、所述主開關(guān)和所述負(fù)載串聯(lián)于主回路中，且所述電池包通過所述主開關(guān)的閉合與所述負(fù)載接通；通過所述主開關(guān)的斷開與所述負(fù)載斷開。
[0012]優(yōu)選地，所述主開關(guān)為繼電器。
[0013]優(yōu)選地，所述主回路還串聯(lián)有電流表。
[0014]優(yōu)選地，所述采集模塊包括采集所述電池包端電壓的第一電壓傳感器和采集所述負(fù)載端電壓的第二電壓傳感器；所述第一電壓傳感器與所述電池包并聯(lián)，所述第二電壓傳感器與所述負(fù)載并聯(lián)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016]本實(shí)用新型增加發(fā)電模塊，首先斷開主回路，并控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為怠速轉(zhuǎn)速，通過發(fā)電模塊提升負(fù)載兩端的電壓，使電池包端電壓與負(fù)載端電壓差值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)值，然后直接接通主回路，完成預(yù)充過程省去了預(yù)充之前接通預(yù)充回路，預(yù)充結(jié)束斷開預(yù)充回路的步驟，直接控制主回路的通斷，省去了預(yù)充開關(guān)和預(yù)充電阻，無需專門設(shè)計(jì)預(yù)充電阻，減少硬件成本，簡(jiǎn)化程序，提高生產(chǎn)效率；且由于發(fā)電模塊對(duì)于輸出電壓無限制，通過發(fā)電模塊升壓，即使電池包為高電壓電池包也能夠完成預(yù)充，通用性強(qiáng)，提高資源的利用率，節(jié)省生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型所提供的混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)控制方法一種【具體實(shí)施方式】的流程圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型所提供的混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的系統(tǒng)圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型所提供的混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的裝置圖。
[0021]附圖標(biāo)記:
[0022]在圖1中:
[0023]10U12V電池，102、電壓轉(zhuǎn)換器，103、快速啟動(dòng)電機(jī)，104、發(fā)動(dòng)機(jī)，105、第二電壓傳感器，106、預(yù)充開關(guān)，107、預(yù)充電阻，108、主接觸器，109、電流傳感器，110、電池包，111、第一電壓傳感器；
[0024]在圖2-圖4中:
[0025]201、控制模塊，202、發(fā)電模塊，203、采集模塊，204、主回路，205、常規(guī)電池，206、電壓轉(zhuǎn)換器，207、快速啟動(dòng)電機(jī)，208、發(fā)動(dòng)機(jī)，209、第二電壓傳感器，210、繼電器，211、電流傳感器，212、電池包，213、第一電壓傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0027]請(qǐng)參考圖2-圖4，在一種【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型所提供的混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)，包括
[0028]發(fā)電模塊202，用于混合動(dòng)力汽車的負(fù)載端電壓的升壓；
[0029]采集模塊203，用于采集電池包212的電池包端電壓和負(fù)載端電壓；
[0030]控制模塊201，用于控制發(fā)電模塊202發(fā)電或者關(guān)閉；
[0031]主回路204，用于負(fù)載供電的電路；
[0032]發(fā)電模塊202、采集模塊203與主回路204分別與控制模塊201信號(hào)連接，發(fā)電模塊202與主回路204的負(fù)載并聯(lián)；控制模塊201根據(jù)采集模塊的203信息控制發(fā)電模塊202發(fā)電或者關(guān)閉，并控制主回路204接通或者斷開。
[0033]上述實(shí)施例相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)減少預(yù)充回路，預(yù)充之前首先斷開主回路204，通過發(fā)電模塊202提升負(fù)載兩端的電壓，使電池包端電壓與負(fù)載端電壓差值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)值，然后直接接通主回路204，完成預(yù)充過程。該系統(tǒng)省去了預(yù)充回路，直接對(duì)主回路204進(jìn)行控制，也省去了預(yù)充電阻，無需專門設(shè)計(jì)預(yù)充電阻，減少硬件連接和硬件成本，操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化程序，便于控制，能夠提高整車生產(chǎn)效率。
[0034]發(fā)電模塊202包括快速啟動(dòng)電機(jī)207和發(fā)動(dòng)機(jī)208，發(fā)動(dòng)機(jī)208通過皮帶與快速啟動(dòng)電機(jī)207連接，發(fā)電模塊202通過快速啟動(dòng)電機(jī)207與負(fù)載并聯(lián)。該方案充分利用汽車自身的資源實(shí)現(xiàn)負(fù)載端電壓的提升，能夠節(jié)省資源，提高現(xiàn)有資源的利用率。當(dāng)然發(fā)電模塊202也可以為外界的其它發(fā)電裝置，例如普通發(fā)電機(jī)。
[0035]混合動(dòng)力汽車電池系統(tǒng)還包括常規(guī)電池205或者啟停電池，和電壓轉(zhuǎn)換器206，常規(guī)電池205或者啟停電池與電壓轉(zhuǎn)換器206信號(hào)連接，電壓轉(zhuǎn)換器206與負(fù)載、發(fā)電模塊202并聯(lián)。該方案當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速太高時(shí)，能夠?qū)⒍嘤嗟哪芰績(jī)?chǔ)存于常規(guī)電池205或者啟停電池。
[0036]通常，常規(guī)電池為12V蓄電池，電壓轉(zhuǎn)換器206為DCDC(Direct Current to DirectCurrent，直流變直流)電壓轉(zhuǎn)換器，且為雙向電壓轉(zhuǎn)換器，即可以將12V蓄電池電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)載需要的電壓值，也可以將發(fā)電模塊202的電壓或者電池包的電壓轉(zhuǎn)換為12V，能夠適應(yīng)汽車電源系統(tǒng)。
[0037]12V蓄電池與D⑶C電壓轉(zhuǎn)換器的一端電連接，D⑶C電壓轉(zhuǎn)換器的另一端與負(fù)載并聯(lián)，負(fù)載包括快速啟動(dòng)電機(jī)207和連接于快速啟動(dòng)電機(jī)207的發(fā)動(dòng)機(jī)208，優(yōu)選快速啟動(dòng)電機(jī)207與發(fā)動(dòng)機(jī)208通過皮帶連接。第一電壓傳感器213直接并聯(lián)于電池包212，其一端與電池包212的正極連接，另一端與電池包212的負(fù)極連接；第二電壓傳感器209并聯(lián)于負(fù)載，其一端與快速啟動(dòng)電機(jī)207的一端連接，另一端與快速啟動(dòng)電機(jī)207的另一端連接。
[0038]控制模塊201包括電池管理系統(tǒng)、整車控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，電池管理系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器分別信號(hào)連接于整車控制器；采集模塊203和主回路204分別信號(hào)連接于電池管理系統(tǒng)，發(fā)電模塊202信號(hào)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。通過整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與電源管理系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)控制發(fā)電模塊202發(fā)電或者關(guān)閉，各自就近控制附近的模塊或者采集附近的信號(hào)，能夠減少線束連接，簡(jiǎn)化控制程序，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行能力。
[0039]主回路204包括主開關(guān)，電池包212、主開關(guān)和負(fù)載串聯(lián)于主回路中，且電池包212通過主開關(guān)的閉合與負(fù)載接通；通過主開關(guān)的斷開與負(fù)載斷開。該回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便布置。
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