CN102717723B - 一种优化的电动汽车能源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种优化的电动汽车能源系统,包括高压能源系统、低压能源系统、高压用电系统、低压用电系统、车载充电机、高压主继电器和2个低压继电器,所述高压能源系统通过高压主继电器和高压用电系统相连,低压能源系统通过低压继电器和低压用电系统相连,车载充电机高压输出端和高压能源系统相连,车载充电机低压输出端通过低压继电器和低压用电系统相连,所述车载充电机低压输出端和低压能源系统的输入端相连。经过这样优化设计之后,电动汽车就不再需要DC/DC,降低了制造成本,并且,当电动汽车正常行驶时,低压用电系统不再消耗高压能源系统的电量,提高了能量利用率,降低了高压能源系统的能耗。

Description

一种优化的电动汽车能源系统
技术领域
本发明涉及电动车能源技术领域,尤其涉及一种优化的电动汽车能源系统。
背景技术
随着环境污染和能源匮乏等问题对地球生态和人们生活带来越来越大的影响,开发新能源汽车替代传统的燃油车成为现今社会发展的必然趋势。
当前国际上对新能源汽车的开发主要集中在对电动汽车的设计和制造,并且,电动汽车的产业化都是基于原有传统车进行改制,新设计动力电池系统作为高压能源系统,沿用传统车上的启动用铅酸蓄电池作为低压能源系统,使用DC/DC给低压能源系统充电,使用车载充电机给高压能源系统充电。图1是目前电动汽车的供电图。当电动汽车上电后,Q2断开,DC/DC将高压能源系统的高压直流电转换为低压直流电,一方面给低压能源系统进行充电,另一方面给整车低压用电系统进行供电。这种能源供应方式对原车电气系统的改动较少,易于实现。然而,低压能源系统充电时需要消耗高压能源系统的能量,整车行驶时,低压用电系统也需要消耗高压能源系统的能量,对整车的续驶里程、动力性等关键指标产生影响,并且,传统车上使用的启动用铅酸蓄电池污染严重、寿命较短、自放电较大、比能量低等缺点,在电动汽车沿用该铅酸蓄电池弊端较大,且与电动汽车绿色无污染的特征相悖。
目前,电动汽车制造厂商改制电动汽车时都沿用原传统车上的启动用铅酸蓄电池作为整车的低压能源系统。而电池制造厂商虽然设计了锂离子启动电池作为低压能源系统,却因为不熟悉电动汽车的使用特征,并未能优化设计低压能源系统的充电方式,也并未能对现有电动汽车的低压供电方式进行优化。专利200920155994.9介绍了一种电动汽车的动力电池组,该电池组作为一个动力单元整体布置在汽车底盘下面,属于整车的高压能源系统;专利201020291046.0介绍了一种12V磷酸铁锂锂离子启动电池的结构及制作方法;专利201010219198.4介绍了磷酸铁锂动力电池作为汽车启动电源的配方和使用效果;专利201020302343.0介绍了锂离子动力电池启动电源的控制电路和保护电路。
发明内容
本发明解决的技术问题在于有效解决低压能源系统及低压用电系统消耗高压能源系统能量,影响整车续驶里程和动力性等技术难题。
为了解决以上问题,一种优化的电动汽车能源系统,包括高压能源系统、低压能源系统、高压用电系统、低压用电系统、车载充电机、高压主继电器和2个低压继电器,所述高压能源系统通过高压主继电器和高压用电系统相连,低压能源系统通过低压继电器和低压用电系统相连,车载充电机高压输出端和高压能源系统相连,车载充电机低压输出端通过低压继电器和低压用电系统相连,所述车载充电机低压输出端和低压能源系统的输入端相连。
进一步,作为一种优选,还包括一组太阳能电池和卸荷器,所述太阳能电池输出端和低压能源系统输入端相连,卸荷器并联在太阳能电池输出端。
进一步,作为一种优选,所述高压用电系统包括:驱动电机及电机控制器和/或空调压缩机和/或空调PTC。
进一步,作为一种优选,在高压能源系统和高压用电系统之间串接一个高压保险丝。
进一步,作为一种优选,所述低压能源系统为能量型锂离子电池。
由于使用能量型锂离子电池取代原来的启动用铅酸蓄电池,作为电动汽车的低压能源系统,当车载充电机给高压能源系统充电时,车载充电机上的低压供电系统同时给低压能源系统充电,当电动汽车正常行驶时,低压能源系统给整车低压用电系统供电,不再使用DC/DC转换高压能源系统的能量给整车低压用电系统供电。这种优化的能源系统既能够有效解决低压能源系统消耗高压能源系统能量,影响整车续驶里程和动力性等技术难题,又能够规避传统启动用铅酸蓄电池存在的众多弊端。
附图说明
当结合附图考虑时,通过参照下面的详细描述,能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点,但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,其中:
图1为目前电动汽车的供电图;
图2为本发明实施例电动汽车的供电图;
图3为发明又一实施例电动汽车的供电图。
图中,1、高压能源系统,2、低压能源系统,3、车载充电机,4、高压用电系统,5、太阳能电池,6、卸荷器,7、低压用电系统。
具体实施方式
以下参照图1对本发明的实施例进行说明。
为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图2所示,一种优化的电动汽车能源系统,包括高压能源系统1、低压能源系统2、高压用电系统4、低压用电系统7、车载充电机3、高压主继电器Q1和2个低压继电器Q2、Q3,所述高压能源系统1通过高压主继电器Q1和高压用电系统4相连,低压能源系统2通过低压继电器Q2和低压用电系统7相连,车载充电机3高压输出端和高压能源系统1相连,车载充电机3低压输出端通过低压继电器Q3和低压用电系统7相连,所述车载充电机3低压输出端和低压能源系统2的输入端相连。
如图3所示,还包括一个太阳能电池5和卸荷器6,所述太阳能电池5输出端和低压能源系统2输入端相连,卸荷器6并联在太阳能电池5输出端。在高压能源系统和高压用电系统之间串接一个高压保险丝F1。
当电动汽车使用车载充电机3给高压能源系统1进行充电时,高压主接触器Q1断开,低压继电器Q2断开,Q3闭合,此时,车载充电机3给整车低压用电系统供电,并通过并联的回路给低压能源系统2充电。与高压能源系统1中的电池管理系统作用一样,低压能源系统2中安装有保护板保证低压能源系统不会过充。低压能源系统的充电与高压能源系统的充电相互独立,当一方充满电断开充电回路时,另外一方可以继续充电直至充满为止。
当电动汽车放电时,高压主接触器Q1闭合,低压继电器Q2闭合,Q3断开,此时高压能源系统1给整车高压负载驱动电机及电机控制器、空调压缩机、空调PTC供电,低压能源系统2给整车低压用电系统7供电。
实施例1:在图2中,低压能源系统2选用12.8V100Ah的能量型磷酸铁锂动力电池组,高压能源系统1选用336V60Ah的能量型磷酸铁锂动力电池,在车载充电机3给整车低压用电系统供电电路中并联出一路供电电路到低压能源系统2中。
实施例2:在图2中,低压能源系统2选用14.8V100Ah的能量型锰酸锂动力电池组,高压能源系统1选用336V70Ah的能量型锰酸锂动力电池,在车载充电机3给整车低压用电系统供电电路中并联出一路供电电路到低压能源系统2中。
如上所述,对本发明的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种优化的电动汽车能源系统,包括高压能源系统、低压能源系统、高压用电系统、低压用电系统、车载充电机、高压主继电器和2个低压继电器,其特征在于,还包括一个太阳能电池和卸荷器,所述太阳能电池输出端和低压能源系统输入端相连,卸荷器并联在太阳能电池输出端;所述高压能源系统通过高压主继电器和高压用电系统相连,所述低压能源系统为能量型锂离子动力电池组,所述能量型锂离子电池组为能量型磷酸铁锂动力电池组或者能量型锰酸锂动力电池组;低压能源系统通过低压继电器和低压用电系统相连,车载充电机高压输出端和高压能源系统相连,车载充电机低压输出端通过低压继电器和低压用电系统相连,所述车载充电机低压输出端和低压能源系统的输入端相连。
2.根据权利要求书1所述的一种优化的电动汽车能源系统,其特征在于,所述高压用电系统包括:驱动电机及电机控制器和/或空调压缩机和/或空调PTC。
3.根据权利要求书1所述的一种优化的电动汽车能源系统,其特征在于,在高压能源系统和高压用电系统之间串接一个高压保险丝。
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