CN106627188A - 一种电动汽车增程系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车增程系统能够简单高效的增加电动汽车的续航里程。本发明提供的一种电动汽车增程系统，包括主电池包、增程电池包及整车控制器，所述增程电池包与所述主电池包并联后连接至所述整车控制器，所述主电池包包括主电池模组及与所述主电池模组连接的主电池管理模块，所述增程电池包包括增程电池模组及与所述增程电池模组连接的增程电池管理模块及电池均衡模块，所述增程电池模组额定总电压与所述主电池模组额定总电压相同。

Description

一种电动汽车增程系统
技术领域
本发明涉及电动汽车及其电源设计技术领域，特别涉及一种电动汽车增程系统。
背景技术
电动汽车越来越受到人们的重视，其中，电动汽车的续航里程也一直是消费者最为关心的参数之一，由于目前电动汽车的电池能量有限，同时，国家的基础环境设施配套还不完善，专业充电站匮乏，对于应急充电还存在着一定的制约，因此电动汽车的续驶里程受到了较大的限制，有时无法满足客户的要求。
然而，电动汽车在出厂时，由于汽车结构设计以及现有动力电池技术限制，电池个数及电池容量通常已确定，也就是已经确定该车的续航里程，但用户在使用过程中，难免会有增加续航里程的要求，同时又不想对汽车本身结构做较大的改动，这就需要一种增程系统在不进行大的汽车改造的情况下来增加汽车的续航里程。
现有技术中，选择与主系统相同型号及串数的电池并联至主系统上，并在该电池组上设置从控单元对电池性能进行监控，实现安全管理，但需要对主控制系统进行升级以实现对并联电池组的控制，普通用户无法自行完成。
发明内容
本发明实施例提供了一种电动汽车增程系统能够简单高效的提高电动汽车续航里程。
本发明实施例所提供的一种电动汽车增程系统，包括主电池包、增程电池包及整车控制器，所述增程电池包与所述主电池包并联后连接至所述整车控制器，所述主电池包包括主电池模组及与所述主电池模组连接的主电池管理模块，所述增程电池包包括增程电池模组及与所述增程电池模组连接的增程电池管理模块及电池均衡模块，所述增程电池模组额定总电压与所述主电池模组额定总电压相同；
所述增程电池包通过通讯连接获取所述整车控制器与所述主电池包的通讯信号，实时监测所述主电池包状态，所述增程电池管理模块根据所述主电池包状态实施与所述主电池包的合并与断开，在所述增程电池包与所述主电池包进行初次合并后，所述电池均衡模块均衡所述增程电池包与所述主电池包之间电压至设置范围内，所述增程电池包与所述主电池包正式合并，一同为整车提供动力。
其中，在所述主电池包进行放电过程中，所述增程电池包获取所述主电池包放电信号，并实时监测所述主电池包电压变化，若所述主电池包电压高于所述增程电池包电压，则所述增程电池包保持待机状态，当所述主电池包继续放电至电压与所述增程电池包电压一致或者压差允许范围内后，所述增程电池管理模块控制所述增程电池包实施合并，与所述主电池包共同进行放电；
若所述主电池包电压低于所述增程电池包电压，则所述电池均衡模块均衡所述增程电池包电压与所述主电池包电压一致或压差允许范围内后，实施正式合并，与所述主电池包共同进行放电。
其中，在所述主电池包进行充电过程中，所述增程电池包获取所述主电池包充电信号，并实时监测所述主电池包电压变化，若所述主电池包电压低于所述增程电池包电压，则所述增程电池包保持待机状态，当所述主电池包继续充电至与所述增程电池包电压一致或者压差允许范围内后，所述增程电池管理模块控制所述增程电池包与所述主电池包实施合并，实现共同充电。
其中，在整车停止或所述主电池包充电完成或所述主电池包异常时，所述增程电池包获取相应通讯信号，实施与所述主电池包的断开。
其中，所述增程电池包可实施单独充电。
其中，所述主电池模组与所述主电池管理模块通过电压控制线及温度侦测线连接。
其中，所述增程电池模组与所述增程电池管理模块通过电压控制线及温度侦测线连接。
其中，进一步包括高压转接盒，所述主电池包与所述增程电池包可通过高压转接盒实现并联连接。
其中，所述高压转接盒可集成设置于所述增程电池包内。
其中，所述增程电池包获取的通讯信号包括：CAN通讯信号、异常警报信号、正常12V、充电12V、整车KEY ON、KEY OFF及CC的控制信号。
本发明提供的一种电动汽车增程系统，增程电池包并联至主电池包上，通过获取整车通讯信息，自动控制增程电池包与主电池包的合并与断开，不需要主控制系统的干涉，并不影响主电池包的正常工作，简单高效的增加了电动汽车的续航里程。
附图说明
图1所示为现有技术中电动汽车动力电池包及控制系统的连接结构示意图。
图2所示为本发明实施例提供的一种电动汽车增程系统的连接结构示意图。
图3所示为本发明实施例提供的一种电动汽车增程系统工作流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例的实施方式进行清楚、完整地描述。
图1所示为现有技术中电动汽车动力电池包及控制系统的连接结构示意图。整车控制系统与动力电池包中电池管理系统连接，利用通讯信号控制电池管理系统（BMS），从而实现对电池包内动力电池充放电及电芯电压均衡的控制，进而实现对整车运行状态的控制。电源管理系统（BMS）包括了电池包内各个电芯实时电压、电池容量及电芯温度信号的采集、处理，在对动力电池电芯进行安全保护的同时，使动力电池包能够工作在最佳状态，为整车提供动力。
图2所示为本发明提供的一种电动汽车增程系统的连接结构示意图。如图2所示，该电动汽车增程系统包括：主电池包1、增程电池包2、高压转接盒3及整车控制器4。增程电池包2与主电池包1通过高压转接盒3实现并联后连接至整车控制器4。主电池包包括主电池模组5及与主电池模组5连接的主电池管理模块6，主电池模组5与主电池管理模块6通过电压控制线及温度侦测线连接，增程电池包2包括增程电池模组7及与增程电池模组7连接的增程电池管理模块8及电池均衡模块9，增程电池模组7与增程电池管理模块8通过电压控制线与温度侦测线连接。各自电池管理模块监测控制各自的电池模组，实现各自电池模组的安全控制。
其中，增程电池模组7额定总电压与主电池模组5额定总电压相同，实现与主电池包的电压匹配。主电池模组5总电压随着整车运行状态的不同而不断变化，电池均衡模块9用于均衡主电池模组5与增程电池模组7的总电压。
汽车启动后，整车控制器4通过与主电池包1内的主电池管理模块6的通讯信号交互，包括CAN通讯信号、异常警报信号、正常12V、充电12V、整车KEY ON、KEY OFF以及CC的控制信号，实现对主电池包1内主电池模组5的控制，增程电池包2内的增程电池管理模块8获取该通讯信号，实时监测主电池包1状态，增程电池管理模块8根据主电池包1的状态来实施增程电池包2与主电池包1的合并或断开。增程电池包2与主电池包1进行初次合并后，电池均衡模块9均衡增程电池包2与主电池包1总电压到一致或者压差允许范围内，避免在主电池包与增程电池包正式合并时产生冲击，损坏电池包或电芯，然后增程电池包2与主电池包1进行正式合并，一同为整车提供动力。
用户需要远行时，可自行安装增程电池包，通过线束连接与主电池包并联一起为电动汽车提供动力。增程电池包通过获取整车控制器与主电池包的通讯信号实现自身控制，不需要主控制系统的干涉，并不影响主电池包的正常工作，同时，增程电池包采用转接盒连接的方式与主电池包实现并联，方便用户的随时安装与拆卸。
图3所示为本发明实施例提供的一种电动汽车增程系统工作流程示意图。如图3a所示，获得KEY ON信号及主电池包吸合命令，且无异常警报后，增程电池管理模块控制增程电池包与主电池包进行初次合并，并实时监测主电池包电压变化。增程电池包同时获取其他信号，包括整车充电继电器控制信号及整车放电继电器控制信号，若整车控制器在控制主电池包进行放电，且主电池包电压高于增程电池包电压，则增程电池包保持待机状态，待主电池包继续放电至电压与增程电池包电压一致或压差允许范围内后，增程电池管理模块控制增程电池包实施正式合并，与主电池包共同进行放电。
若增程电池包在监测到主电池包进行放电的同时，主电池包电压低于增程电池包电压，则增程电池管理模块均衡增程电池包电压与主电池包电压一致或压差允许范围内后，实施正式合并，共同放电。
如图3b所示，若增程电池包获取的为CC充电开始信号且无异常警报，即监测到主电池包处于充电状态，且主电池包电压低于增程电池包电压，则增程电池包保持待机状态，待主电池包继续充电至电压与增程电池包电压一致或压差允许范围内后，增程电池管理模块控制增程电池包实时正式合并，与主电池包共同进行充电。
在本发明一实施例中，增程电池包能够进行单独充电，因其具有单独的电池管理系统能够对电池模块进行安全保护。
如图3c所示在获取到CC充电断开信号、KEY OFF信号、CAN报文即主电池包断开命令或异常警报信号后，增程电池管理模块控制增程电池包与主电池包断开，对增程电池包自身及整车提供安全保护。
在本发明一实施例中，高压连接箱可集成设置于增程电池包内。或增程电池包通过接触开关直接连接并联至主电池包上。其中，增程电池包容量大小可根据需要续航里程来确定，增程电池包容量甚至可以大于主电池包容量。
本发明提供的一种电动汽车增程系统，增程电池包并联至主电池包上，通过获取整车通讯信息，自动控制增程电池包与主电池包的合并与断开，不需要主控制系统的干涉，并不影响主电池包的正常工作，简单高效的增加了电动汽车的续航里程。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车增程系统，其特征在于，包括主电池包、增程电池包及整车控制器，所述增程电池包与所述主电池包并联后连接至所述整车控制器，所述主电池包包括主电池模组及与所述主电池模组连接的主电池管理模块，所述增程电池包包括增程电池模组及与所述增程电池模组连接的增程电池管理模块及电池均衡模块，所述增程电池模组额定总电压与所述主电池模组额定总电压相同；
所述增程电池包通过通讯连接获取所述整车控制器与所述主电池包的通讯信号，实时监测所述主电池包状态，所述增程电池管理模块根据所述主电池包状态实施与所述主电池包的合并或断开，在所述增程电池包与所述主电池包进行初次合并后，所述电池均衡模块均衡所述增程电池包与所述主电池包之间电压至设置范围内，所述增程电池包与所述主电池包正式合并，共同为整车提供动力。
2.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，在所述主电池包进行放电过程中，所述增程电池包获取所述主电池包放电信号，并实时监测所述主电池包电压变化，若所述主电池包电压高于所述增程电池包电压，则所述增程电池包保持待机状态，当所述主电池包继续放电至电压与所述增程电池包电压一致或者压差允许范围内后，所述增程电池管理模块控制所述增程电池包实施合并，与所述主电池包共同进行放电；
若所述主电池包电压低于所述增程电池包电压，则所述电池均衡模块均衡所述增程电池包电压与所述主电池包电压一致或压差允许范围内后，实施正式合并，与所述主电池包共同进行放电。
3.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，在所述主电池包进行充电过程中，所述增程电池包获取所述主电池包充电信号，并实时监测所述主电池包电压变化，若所述主电池包电压低于所述增程电池包电压，则所述增程电池包保持待机状态，当所述主电池包继续充电至与所述增程电池包电压一致或者压差允许范围内后，所述增程电池管理模块控制所述增程电池包与所述主电池包实施合并，实现共同充电。
4.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，在整车停止或所述主电池包充电完成或所述主电池包异常时，所述增程电池包获取相应通讯信号，实施与所述主电池包的断开。
5.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，所述增程电池包可实施单独充电。
6.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，所述主电池模组与所述主电池管理模块通过电压控制线及温度侦测线连接。
7.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，所述增程电池模组与所述增程电池管理模块通过电压控制线及温度侦测线连接。
8.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，进一步包括高压转接盒，所述主电池包与所述增程电池包可通过高压转接盒实现并联连接。
9.根据权利要求8所述的电动汽车增程系统，其特征在于，所述高压转接盒可集成设置于所述增程电池包内。
10.根据权利要求1所述的电动汽车增程系统，其特征在于，所述增程电池包获取的通讯信号包括：CAN通讯信号、异常警报信号、正常12V、充电12V、整车KEY ON、KEY OFF及CC的控制信号。
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