嵌入式快速充電裝置及純電動汽車的製作方法

2023-05-21 12:43:26

專利名稱：嵌入式快速充電裝置及純電動汽車的製作方法
技術領域：
本發明涉及電動汽車充電技術領域，特別是涉及一種嵌入式快速充電裝置以及帶有嵌入式快速充電裝置的純電動汽車。
背景技術：
目前純電動汽車的充電方式(補電方式)基本上有二大類，一類是一車一充的方式，即電池無需脫卸，在車上即能進行充電，但是如果當電動汽車行駛中尚未滿足行駛裡程數而電量不足時，就沒有辦法再行駛了，只能停下來進行充電。另一類是快速更換電池的方式將車載電池卸下後分開進行充電，當電池能量耗盡後，即進入停車場，進行卸電池，然後快速更換能量充足的電池，這類方式雖然能夠避免上述情況的發生，但是需要配備大量的電池，從而十分不便。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種嵌入式快速充電裝置及純電動汽車，能夠使純電動汽車的續駛裡程大為增加，以滿足持續的裡程數的需求。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種嵌入式快速充電裝置，包括電池組、超級電容組和升壓DC/DC充電機，所述的升壓DC/DC充電機分為第一 DC/DC電源模塊和第二 DC/DC電源模塊；所述的電池組通過第一 DC/DC電源模塊與所述的超級電容組相連；所述的超級電容組通過第二 DC/DC電源模塊與整車電池組相連；所述的升壓DC/DC 充電機上設有控制器；所述的控制器與整車的CAN總線相連。所述的第一 DC/DC電源模塊為由反激變換器構成的DC/DC電源模塊。所述的第二 DC/DC電源模塊為由反激變換器構成的DC/DC電源模塊。所述的電池組為低壓電池組，其中低壓電池組的工作電壓低於200V。所述的超級電容組為低壓超級電容組，其中低壓超級電容組的工作電壓低於 200V。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是還提供一種純電動汽車，包括串聯的整車電池組和電機驅動裝置，所述的純電動汽車內設有安裝空間；所述的安裝空間內安裝上述技術方案所述的嵌入式快速充電裝置；所述的嵌入式快速充電裝置的輸出端並聯在所述的整車電池組兩端；所述的整車電池組與電機驅動裝置之間還設有可控接觸器；所述的可控接觸器由設置在升壓DC/DC充電機上的控制器控制。所述的安裝空間位於純電動汽車的後面、左側、右側、或車頂。有益效果由於採用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果本發明在整車系統需要模組對其補充能量時，通過電池組的能量經過升壓後轉移至超級電容，再利用超級電容對整車電池組進行充電。通過升壓過程保證模組具有大電流高功率的發生，從而完成快速補充能量。本發明可以安裝在車輛後面，也可以安置在車輛的二
3側、任一側或車頂部等，實現方式相當靈活。


圖1是本發明的嵌入式快速充電裝置的結構示意圖；圖2是本發明的嵌入式快速充電裝置的電路原理圖；圖3是本發明的純電動汽車的結構示意圖；圖4是本發明的純電動汽車的原理圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。本發明的第一實施方式涉及一種嵌入式快速充電裝置，如圖1和圖2所示，包括電池組11、超級電容組12和升壓DC/DC充電機13，所述的升壓DC/DC充電機13分為第一 DC/ DC電源模塊131和第二 DC/DC電源模塊132 ；所述的電池組11通過第一 DC/DC電源模塊 131與所述的超級電容組12相連；所述的超級電容組12通過第二 DC/DC電源模塊132與整車電池組相連；所述的升壓DC/DC充電機13上設有控制器14，所述的控制器14與整車的CAN總線相連，通過CAN總線可與整車系統建立通訊，當通訊建立後便可接收整車系統的控制。其中，電池組11為低壓電池組，超級電容組12為低壓超級電容組。如圖2所示，所述的升壓DC/DC充電機13分為第一 DC/DC電源模塊131和第二 DC/DC電源模塊132。其中，第一 DC/DC電源模塊131和第二 DC/DC電源模塊132均是由反激變換器構成的DC/DC電源模塊。第一 DC/DC電源模塊131的輸入端與低壓電池組11並接，輸出端與低壓超級電容組12並接。第二 DC/DC電源模塊132的輸入端與低壓超級電容組12並接，輸出端與整車電池組並接，並且整車電池組兩端還並聯有一個常規電容。採用升壓DC/DC充電機13是為了能夠保證裝置具有大電流高功率的發生，從而實現快速補充能量。本發明的第二實施方式涉及一種純電動汽車，如圖3和圖4所示，包括串聯的整車電池組4和電機驅動裝置3。純電動汽車2的後面設有安裝空間，安裝空間內安裝第一實施方式所述的嵌入式快速充電裝置1。嵌入式快速充電裝置1的輸出端並聯在整車電池組4 兩端，通過接插件相連。整車電池組4與電機驅動裝置3之間還設有可控接觸器5 ；所述的可控接觸器5由設置在升壓DC/DC充電機13上的控制器14控制，當控制器14接收到整車需要充電的命令時，會控制可控接觸器5處於斷開狀態，使其與電機驅動裝置3之間斷開連接，從而執行升壓後的對整車電池組4進行快速充電。當整車系統需要模組對其補充能量時，並滿足充電條件，整車的系統控制器首先通過CAN總線進行通訊，向設置在升壓DC/DC充電機13上的控制器14發出充電指令，該控制器14得到指令後，首先將可控接觸器5置於斷開狀態，以切除與電機驅動裝置3的連接， 然後將低壓電池組11的能量轉移至超級電容組12，並且進行升壓，該升壓過程是為了能保證充電裝置1具有大電流高功率的發生，從而能夠完成快速補充能量。當完成充電後，整車系統控制器再次通過CAN總線進行通訊，向設置在升壓DC/DC充電機13上的控制器14發出停止充電命令，該控制器14收到命令後，將可控接觸器5又置於閉合狀態，並停止低壓電池組11將能量向低壓超級電容組12進行轉移，一個循環結束。經過η個循環充電過程，整車的電池組4不斷得到充電裝置1給予的能量。最終，充電裝置1將自己的能量耗盡，報告給整車系統，尋找合適的時候，進行充電裝置1整體快速更換。當整車在剎車制動時，或具有能量回饋需求時，而且整車電池組能量的存儲有限時，本充電裝置能將整車回饋的能量最大限度地轉移至充電裝置保存起來，即動能回收。需要說明的是，嵌入式快速充電裝置可以不限於安裝在車輛後面，也可以安置於車輛的左右兩側中的任一側或車頂部等等。圖3所示僅是一種作為後置的結構。在純電動汽車的有效空間範圍內，可以依照不同的空間能力而設置最終的電壓等級，當電壓高時，其安裝空間需要設置的較大；當電壓低時，其安裝空間需要設置的較小。電池組和超級電容組的容量也取決於可佔用的車體內的空間尺寸。當空間尺寸大時，本充電裝置的電池組和超級電容組的容量就可以相對的大。因此，本充電裝置的能量配置是依照了車輛空間的尺寸。 由於採用可拆卸的方式將充電裝置安裝在純電動汽車內，因此充電裝置可以方便地以整體方式進行脫卸更換，使用時十分方便，並且能夠使純電動汽車的續駛裡程大為增加，以滿足持續的裡程數的需求。
權利要求
1.一種嵌入式快速充電裝置，包括電池組(11)、超級電容組(1 和升壓DC/DC充電機 (13)，其特徵在於，所述的升壓DC/DC充電機(13)分為第一DC/DC電源模塊(131)和第DC/ DC電源模塊(132)；所述的電池組(11)通過第一 DC/DC電源模塊(131)與所述的超級電容組(1 相連；所述的超級電容組(1 通過第DC/DC電源模塊(13 與整車電池組相連；所述的升壓DC/DC充電機(13)上設有控制器(14)；所述的控制器(14)與整車的CAN總線相連。
2.根據權利要求1所述的嵌入式快速充電裝置，其特徵在於，所述的第一DC/DC電源模塊(131)為由反激變換器構成的DC/DC電源模塊。
3.根據權利要求1所述的嵌入式快速充電裝置，其特徵在於，所述的第DC/DC電源模塊 (132)為由反激變換器構成的DC/DC電源模塊。
4.根據權利要求1所述的嵌入式快速充電裝置，其特徵在於，所述的電池組(11)為低壓電池組，其中低壓電池組的工作電壓低於200V。
5.根據權利要求1所述的嵌入式快速充電裝置，其特徵在於，所述的超級電容組(12) 為低壓超級電容組，其中低壓超級電容組的工作電壓低於200V。
6.一種安裝有如權利要求1所述的嵌入式快速充電裝置的純電動汽車，包括串聯的整車電池組(4)和電機驅動裝置(3)，其特徵在於，所述的純電動汽車O)內設有安裝空間； 所述的安裝空間內安裝有所述的嵌入式快速充電裝置(1)；所述的嵌入式快速充電裝置 (1)的輸出端並聯在所述的整車電池組(4)兩端；所述的整車電池組(4)與電機驅動裝置 (3)之間還設有可控接觸器(5)；所述的可控接觸器( 由設置在升壓DC/DC充電機上的控制器(14)控制。
7.根據權利要求6所述的安裝有如權利要求1所述的嵌入式快速充電裝置的純電動汽車，其特徵在於，所述的安裝空間位於純電動汽車O)的後面、左側、右側、或車頂。
全文摘要
本發明涉及一種嵌入式快速充電裝置，包括電池組、超級電容組和升壓DC/DC充電機。升壓DC/DC充電機分為第一DC/DC電源模塊和第二DC/DC電源模塊；電池組通過第一DC/DC電源模塊與超級電容組相連；超級電容組通過第二DC/DC電源模塊與整車電池組相連；升壓DC/DC充電機上設有控制器；控制器與整車的CAN總線相連。本發明還涉及一種安裝有上述嵌入式快速充電裝置的純電動汽車，上述充電裝置放置在安裝空間內，輸出端並聯在整車電池組兩端；整車電池組與電機驅動裝置之間還設有可控接觸器裝置；可控接觸器由設置在升壓DC/DC充電機上的控制器控制。本發明能夠使純電動汽車的續駛裡程大為增加。
文檔編號B60L11/18GK102350954SQ20111020332
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者帥鴻元, 陸政德 申請人:上海雷博新能源汽車技術有限公司