CN102350954B - 嵌入式快速充电装置及纯电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种嵌入式快速充电装置，包括电池组、超级电容组和升压DC/DC充电机。升压DC/DC充电机分为第一DC/DC电源模块和第二DC/DC电源模块；电池组通过第一DC/DC电源模块与超级电容组相连；超级电容组通过第二DC/DC电源模块与整车电池组相连；升压DC/DC充电机上设有控制器；控制器与整车的CAN总线相连。本发明还涉及一种安装有上述嵌入式快速充电装置的纯电动汽车，上述充电装置放置在安装空间内，输出端并联在整车电池组两端；整车电池组与电机驱动装置之间还设有可控接触器装置；可控接触器由设置在升压DC/DC充电机上的控制器控制。本发明能够使纯电动汽车的续驶里程大为增加。

Description

嵌入式快速充电装置及纯电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，特别是涉及一种嵌入式快速充电装置以及带有嵌入式快速充电装置的纯电动汽车。
背景技术
目前纯电动汽车的充电方式(补电方式)基本上有二大类，一类是一车一充的方式，即电池无需脱卸，在车上即能进行充电，但是如果当电动汽车行驶中尚未满足行驶里程数而电量不足时，就没有办法再行驶了，只能停下来进行充电。另一类是快速更换电池的方式将车载电池卸下后分开进行充电，当电池能量耗尽后，即进入停车场，进行卸电池，然后快速更换能量充足的电池，这类方式虽然能够避免上述情况的发生，但是需要配备大量的电池，从而十分不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种嵌入式快速充电装置及纯电动汽车，能够使纯电动汽车的续驶里程大为增加，以满足持续的里程数的需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种嵌入式快速充电装置，包括电池组、超级电容组和升压DC/DC充电机，所述的升压DC/DC充电机分为第一DC/DC电源模块和第二DC/DC电源模块；所述的电池组通过第一DC/DC电源模块与所述的超级电容组相连；所述的超级电容组通过第二DC/DC电源模块与整车电池组相连；所述的升压DC/DC充电机上设有控制器；所述的控制器与整车的CAN总线相连。
所述的第一DC/DC电源模块为由反激变换器构成的DC/DC电源模块。
所述的第二DC/DC电源模块为由反激变换器构成的DC/DC电源模块。
所述的电池组为低压电池组，其中低压电池组的工作电压低于200V。
所述的超级电容组为低压超级电容组，其中低压超级电容组的工作电压低于200V。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种纯电动汽车，包括串联的整车电池组和电机驱动装置，所述的纯电动汽车内设有安装空间；所述的安装空间内安装上述技术方案所述的嵌入式快速充电装置；所述的嵌入式快速充电装置的输出端并联在所述的整车电池组两端；所述的整车电池组与电机驱动装置之间还设有可控接触器；所述的可控接触器由设置在升压DC/DC充电机上的控制器控制。
所述的安装空间位于纯电动汽车的后面、左侧、右侧、或车顶。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明在整车系统需要模组对其补充能量时，通过电池组的能量经过升压后转移至超级电容，再利用超级电容对整车电池组进行充电。通过升压过程保证模组具有大电流高功率的发生，从而完成快速补充能量。本发明可以安装在车辆后面，也可以安置在车辆的二侧、任一侧或车顶部等，实现方式相当灵活。
附图说明
图1是本发明的嵌入式快速充电装置的结构示意图；
图2是本发明的嵌入式快速充电装置的电路原理图；
图3是本发明的纯电动汽车的结构示意图；
图4是本发明的纯电动汽车的原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的第一实施方式涉及一种嵌入式快速充电装置，如图1和图2所示，包括电池组11、超级电容组12和升压DC/DC充电机13，所述的升压DC/DC充电机13分为第一DC/DC电源模块131和第二DC/DC电源模块132；所述的电池组11通过第一DC/DC电源模块131与所述的超级电容组12相连；所述的超级电容组12通过第二DC/DC电源模块132与整车电池组相连；所述的升压DC/DC充电机13上设有控制器14，所述的控制器14与整车的CAN总线相连，通过CAN总线可与整车系统建立通讯，当通讯建立后便可接收整车系统的控制。其中，电池组11为低压电池组，超级电容组12为低压超级电容组。
如图2所示，所述的升压DC/DC充电机13分为第一DC/DC电源模块131和第二DC/DC电源模块132。其中，第一DC/DC电源模块131和第二DC/DC电源模块132均是由反激变换器构成的DC/DC电源模块。第一DC/DC电源模块131的输入端与低压电池组11并接，输出端与低压超级电容组12并接。第二DC/DC电源模块132的输入端与低压超级电容组12并接，输出端与整车电池组并接，并且整车电池组两端还并联有一个常规电容。采用升压DC/DC充电机13是为了能够保证装置具有大电流高功率的发生，从而实现快速补充能量。
本发明的第二实施方式涉及一种纯电动汽车，如图3和图4所示，包括串联的整车电池组4和电机驱动装置3。纯电动汽车2的后面设有安装空间，安装空间内安装第一实施方式所述的嵌入式快速充电装置1。嵌入式快速充电装置1的输出端并联在整车电池组4两端，通过接插件相连。整车电池组4与电机驱动装置3之间还设有可控接触器5；所述的可控接触器5由设置在升压DC/DC充电机13上的控制器14控制，当控制器14接收到整车需要充电的命令时，会控制可控接触器5处于断开状态，使其与电机驱动装置3之间断开连接，从而执行升压后的对整车电池组4进行快速充电。
当整车系统需要模组对其补充能量时，并满足充电条件，整车的系统控制器首先通过CAN总线进行通讯，向设置在升压DC/DC充电机13上的控制器14发出充电指令，该控制器14得到指令后，首先将可控接触器5置于断开状态，以切除与电机驱动装置3的连接，然后将低压电池组11的能量转移至超级电容组12，并且进行升压，该升压过程是为了能保证充电装置1具有大电流高功率的发生，从而能够完成快速补充能量。当完成充电后，整车系统控制器再次通过CAN总线进行通讯，向设置在升压DC/DC充电机13上的控制器14发出停止充电命令，该控制器14收到命令后，将可控接触器5又置于闭合状态，并停止低压电池组11将能量向低压超级电容组12进行转移，一个循环结束。经过n个循环充电过程，整车的电池组4不断得到充电装置1给予的能量。最终，充电装置1将自己的能量耗尽，报告给整车系统，寻找合适的时候，进行充电装置1整体快速更换。
当整车在刹车制动时，或具有能量回馈需求时，而且整车电池组能量的存储有限时，本充电装置能将整车回馈的能量最大限度地转移至充电装置保存起来，即动能回收。
需要说明的是，嵌入式快速充电装置可以不限于安装在车辆后面，也可以安置于车辆的左右两侧中的任一侧或车顶部等等。图3所示仅是一种作为后置的结构。在纯电动汽车的有效空间范围内，可以依照不同的空间能力而设置最终的电压等级，当电压高时，其安装空间需要设置的较大；当电压低时，其安装空间需要设置的较小。电池组和超级电容组的容量也取决于可占用的车体内的空间尺寸。当空间尺寸大时，本充电装置的电池组和超级电容组的容量就可以相对的大。因此，本充电装置的能量配置是依照了车辆空间的尺寸。由于采用可拆卸的方式将充电装置安装在纯电动汽车内，因此充电装置可以方便地以整体方式进行脱卸更换，使用时十分方便，并且能够使纯电动汽车的续驶里程大为增加，以满足持续的里程数的需求。

Claims (5)

1.一种嵌入式快速充电装置，包括电池组（11）、超级电容组（12）和升压DC/DC充电机（13），其特征在于，所述的升压DC/DC充电机（13）用于保证装置具有大电流高功率的发生，分为第一DC/DC电源模块（131）和第二DC/DC电源模块（132）；所述的电池组（11）通过第一DC/DC电源模块（131）与所述的超级电容组（12）相连；所述的超级电容组（12）通过第二DC/DC电源模块（132）与整车电池组相连；所述的升压DC/DC充电机（13）上设有控制器（14）；所述的控制器（14）与整车的CAN总线相连；所述的第一DC/DC电源模块（131）为由反激变换器构成的DC/DC电源模块；所述的第二DC/DC电源模块（132）为由反激变换器构成的DC/DC电源模块。
2.根据权利要求1所述的嵌入式快速充电装置，其特征在于，所述的电池组（11）为低压电池组，其中低压电池组的工作电压低于200V。
3.根据权利要求1所述的嵌入式快速充电装置，其特征在于，所述的超级电容组（12）为低压超级电容组，其中低压超级电容组的工作电压低于200V。
4.一种安装有如权利要求1所述的嵌入式快速充电装置的纯电动汽车，包括串联的整车电池组（4）和电机驱动装置（3），其特征在于，所述的纯电动汽车（2）内设有安装空间；所述的安装空间内安装有所述的嵌入式快速充电装置（1）；所述的嵌入式快速充电装置（1）的输出端并联在所述的整车电池组（4）两端；所述的整车电池组（4）与电机驱动装置（3）之间还设有可控接触器（5）；所述的可控接触器（5）由设置在升压DC/DC充电机上的控制器（14）控制。
5.根据权利要求4所述的安装有如权利要求1所述的嵌入式快速充电装置的纯电动汽车，其特征在于，所述的安装空间位于纯电动汽车（2）的后面、左侧、右侧、或车顶。
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Patentee before: Hai Leibo on new energy vehicle technology Co., Ltd.

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Granted publication date: 20130911

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