CN110103730B - 一种电动车供电系统以及电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车供电系统以及电动车辆，该系统包括高压驱动回路，该高压驱动回路包括高压电池组、高压配电盒以及连接驱动电机的电机控制器，该高压配电盒包括电源管理控制端，还包括从该高压电池组两端引出的直流降压模块，该直流降压模块的输出连接至该电源管理控制端，该高压电池组与该直流降压模块之间设置手动开关，该电源管理控制端由该手动开关启动，并由该电源管理控制端完成电动车的启动。本发明的电动车供电系统以及电动车辆驾驶体验更好，能耗管理更合理。

Description

一种电动车供电系统以及电动车辆
技术领域
本发明涉及车辆供电领域，特别是涉及一种电动车供电系统以及电动车辆。
背景技术
近年来，由于传统燃油车产生大量的尾气排放，造成环境污染，利于环保的电动汽车逐渐开始普及。而低速电动车已经得到广泛使用比如环保电瓶车、电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、低速电动汽车等。低速电动车一般是指速度低于70公里/小时的纯电动汽车。
现有的低速电动车，比如环保电瓶车，电动汽车上的仪表、显示器、通信模块等设备需要低压直流供电工作。传统的燃油车或铅酸电动车一般配置专用启动电池，用于车辆控制系统的低压用电。由于汽车本身结构的紧凑性，一个独立的启动电池不仅占了空间，还增加了成本。并且由于铅酸电池对环境造成的污染以及性能比较落后，越来越多的电动汽车的动力系统逐渐改为由锂电池组驱动。
现有的锂电池组高压驱动电机需要配置电源管理系统才能安全使用。而电源管理系统需要单独供电，传统的铅酸电池电动车上并没有设置给电源管理系统供电的设备；因此很多车厂沿用以前的方案，给车辆单独配置一块启动电源，用于给该电源管理系统供电。该单独配置的启动电源用来给低压电控设备供电，使整车供电复杂化，可靠性降低，成本增加。并且，在现有技术方案中，车辆停止运行时，低压电控设备依然工作消耗电池电量，如果电动车辆放置时间较长时，有可能导致电池放电过多损坏。
此外，随着电动车应用的普及，不同的路况对电动车的功率输出需求不同，比如园区观光和攀爬山路需要改变电机的输出功率。但是，现有低速电动车中没有设置调速交互，电动车使用体验不好。
因此，现有的低速电动车供电技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明针对以上存在的技术问题，提供一种驾驶体验更好，能耗管理更合理的电动车供电系统以及电动车辆。
第一方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种电动车供电系统，包括高压驱动回路，该高压驱动回路包括高压电池组、高压配电盒以及连接驱动电机的电机控制器，该高压配电盒包括电源管理控制端，还包括从该高压电池组两端引出的直流降压模块，该直流降压模块的输出连接至该电源管理控制端，该高压电池组与该直流降压模块之间串接手动开关，该电源管理控制端由该手动开关启动，并由该电源管理控制端完成电动车的启动。
优选的，该电动车供电系统还包括连接该电源管理控制端与该直流降压模块的低压电源管理模块，该低压电源控制模块包括用户交互界面，该电源管理控制端根据从该用户交互界面获取的驱动信息控制该电动车的调速，其中，该高压电池组的总正极通过该高压配电盒接入该电机控制器的正极，该高压电池组的总负极连接该电机控制器的负极，该直流降压模块从该高压电池组的总正极和总负极引出。
该电动车供电系统，该高压电池组的总负极上设置急停开关，该直流降压模块的正极连接点位于该高压电池组的总正极，该直流降压模块的负极连接点位于该高压电池组的总负极上并位于该急停开关和该电机控制器之间。
其中，该手动开关设置在该高压电池组的总正极与该直流降压模块的正极之间的引出线路上。
该直流降压模块的输出分接至若干低压电控端。
具体实施时，该高压配电盒还包括预充回路与主充电回路，该预充回路包括预充继电器以及预充电阻，该主充电回路包括依次串联的电流采集器、熔断器以及主继电器。
第二方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种电动车辆，包括高压驱动回路，该高压驱动回路包括高压电池组、高压配电盒以及连接驱动电机的电机控制器，该高压配电盒包括电源管理控制端，还包括从该高压电池组两端引出的直流降压模块，该直流降压模块的输出连接至该电源管理控制端，该高压电池组与该直流降压模块之间设置手动开关，该电源管理控制端由该手动开关启动，并由该电源管理控制端完成电动车的启动。
该电动车辆还包括连接该电源管理控制端与该直流降压模块的低压电源管理模块，该低压电源控制模块包括用户交互界面，该电源管理控制端根据从该用户交互界面获取的驱动信息控制该电动车的调速，其中，该高压电池组的总正极通过该高压配电盒接入该电机控制器的正极，该高压电池组的总负极连接该电机控制器的负极，该直流降压模块从该高压电池组的总正极和总负极引出。
该高压电池组的总负极上设置急停开关，该直流降压模块的正极连接点位于该高压电池组的总正极，该直流降压模块的负极连接点位于该高压电池组的总负极上并位于该急停开关和该电机控制器之间。
该直流降压模块的输出分接至若干低压电控端。
本发明实施方式的有益效果是：本实施例的电动车供电系统以及电动车辆，通过手动开关，比如车钥匙，实现低压回路的通断以及高压回路的安全上电，使得电动车的驾驶体验更好，能耗管理更合理的。
附图说明
图1是本发明实施例电动车供电系统的供电原理图；以及
图2是本发明实施例电动车供电系统的高压配电盒的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本实施例的电动车辆包括车身、安装在车身内的电动车供电系统以及驱动车身底部车辆转动的驱动电机。该电动车辆可以是前驱或者后驱，因此该驱动电机的数量根据驱动轮设置。
请参考图1，该电动车辆的电动车供电系统包括高压驱动回路以及从该高压驱动回路引出的低压供电回路。该高压驱动回路包括高压电池组1、高压配电盒2以及电机控制器3。该电机控制器3连接一驱动电机4。该电机控制器3将高压电池组提供的直流电转变为三相交流电(A、B、C)以驱动三相交流电机转动。
其中该高压驱动回路中，该高压电池组1串联电压为V1，范围为48伏特至200伏特之间。
请参考图2，该高压配电盒2也称为高压配电箱(Power Distributor Unit,简称PDU)。该高压配电盒2包括电源管理控制端26、预充回路与主充电回路。该预充回路包括预充继电器24以及预充电阻23，该主充电回路包括依次串联的电流采集器21、熔断器22以及主继电器25。
具体实施时，该电流采集器21可以为霍尔电流传感器或者分流器来检测采集电流信号。
该低压供电回路包括直流降压模块7、连接该直流降压模块7的低压电源管理模块8以及连接该直流降压模块的输出的若干低压电控端。该低压电控端可以为直流降压模块7、整车控制单元(VCU)、仪表单元等等。比如车载通信模块9或者液晶显示模块10。根据电动车辆功能的复杂度，还可以引出多个低压供电模块。该直流降压模块7为直流-直流转换器。该直流降压模块7用于将高压电池组1的高压转换为控制电所需的低压，该直流降压模块7的典型功率为500瓦特。
请一并参考图2，为了实现车钥匙一键控制，该直流降压模块7的输出连接至该电源管理控制端26，该高压电池组1与该直流降压模块7之间串接设置手动开关S2。其中，该手动开关S2设置在该高压电池组1的总正极与该直流降压模块7的正极之间的引出线路上。具体实施时，该手动开关S2为设置在电动车控制台上的按钮。
该电源管理控制端26由该手动开关S2启动，并由该电源管理控制端26完成电动车的启动。在具体实施时，该手动开关S2接通该直流降压模块7，该直流降压模块7启动该低压电源控制模块8。该低压电源控制模块8为该电源管理控制端26供电，并由该电源管理控制端26完成电动车的启动。
其中，为了实现调速提升驾乘体验，该低压电源控制模块8包括用户交互界面81。该用户交互界面81的硬件载体为车载系统的触屏显示器。软件载体为运行在车载系统的交互软件以及呈现在用户眼前的软件界面。用户从该用户交互界面81输入速度选项等驱动信息，该低压电源控制模块8将该驱动信息发送至该电源管理控制端26。该电源管理控制端26根据从该用户交互界面获取的驱动信息控制该电动车的调速。
在具体连接关系上，该高压电池组1的总正极通过该高压配电盒2接入该电机控制器3的正极，该高压电池组1的总负极连接该电机控制器3的负极，该直流降压模块7从该高压电池组1的总正极和总负极引出。
为了实现快速刹车，该高压电池组1的总负极上设置急停开关S1，该直流降压模块7的正极连接点位于该高压电池组1的总正极，该直流降压模块7的负极连接点位于该高压电池组1的总负极上并位于该急停开关S1和该电机控制器之间。
具体实施时，该急停开关S1为设置在电动车控制台上的按钮，由用户手动操作。
该直流降压模块7的输出分接至若干低压电控端。该低压电控端可以为整车控制单元(VCU)、仪表单元等等。比如车载通信模块9或者液晶显示模块10。
车辆停止时，驾驶用户通过断开手动开关S2，比如车钥匙，使高压驱动回路断电，该高压配电盒2内部的主继电器25断开，整车驱动系统处于断开状态；同时也切断该低压通电回路，使该直流降压模块7停止工作，低压控制电V2断开，实现不耗电停车。
车辆需要工作时，闭合该急停开关S1和手动开关S2，使车载该直流降压模块7上电开始工作，输出低压控制电V2，整车控制单元开始工作；该电源管理控制端26上电自检后控制高压配电盒内部的预充继电器24和主继电器25吸合，高压驱动回路导通，电机控制器3开始工作。
遇到紧急情况，需要快速断电时，驾驶用户可以通过急停开关S1快速断开高压驱动回路，确保人员和车辆的安全。
在具体实施时，该高压电池组1的总正极通过电缆接入高压配电盒2，该高压配电盒2通过电缆连接到该电机控制器3的直流输入正极；该高压电池组1的总负极通过电缆连接该手动急停开关S1，再接入到该电机控制器3的直流输入负极。该电机控制器的交流三相输出端通过电缆连接到驱动电机4上。
当图1所示中的手动开关S2闭合时，该直流降压模块7上电开始工作，输出12伏特控制电，该电源管理控制端26得电后控制预充继电器24对高压驱动回路进行预充。预充后再吸合主电路继电器25，断开预充继电器24，此时电动车辆可以安全开动。
本实施例的电动车供电系统和本发明实施方式的有益效果是：本实施例的电动车供电系统以及电动车辆，通过手动开关S2，比如启动钥匙，实现低压回路的通断以及高压回路的安全上电，使得电动车的驾驶体验更好，能耗管理更合理的；该直流降压模块7能够直接从汽车的高压电池组1取电，经过直流-直流转换设备转换为9—36伏特的低压电，为整车控制设备(VCU)和电源管理控制端(BMS)供电，不需要配置额外电池,增强了整车供电可靠性。同时，本实施例的电动车供电系统以及电动车辆设置急停开关S1，在车辆遇到需要紧急刹车的情形时，可以直接切断对驱动电机的电能输出以及所以低压电控端的电能输出，配合刹车系统可快速对电动车刹车。本实施例的电动车供电系统和电动车辆使用直流降压模块7解决高压电池组1的低压控制电供电问题，不需要单独配置启动电池，节省了成本，增加了系统可靠性。本实施例的电动车供电系统和电动车辆，当用户拔出车钥匙时，高压回路以及所有低压电控端均停止上电，车辆停车后不需要消耗电池电量，保护高压电池组1的电池。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动车供电系统，包括高压驱动回路，所述高压驱动回路包括高压电池组、高压配电盒以及连接驱动电机的电机控制器，所述高压配电盒包括电源管理控制端，其特征在于，还包括低压电源控制模块，及从所述高压电池组两端引出的直流降压模块，所述低压电源控制模块包括用户交互界面；其中，
所述低压电源控制模块用于将用户输入所述用户交互界面的驱动信息发送至所述电源管理控制端；
所述直流降压模块的输出通过所述低压电源控制模块连接至所述电源管理控制端，所述高压电池组与所述直流降压模块之间串接手动开关，所述电源管理控制端由所述手动开关启动，并由所述电源管理控制端完成电动车的启动。
2.根据权利要求1所述的电动车供电系统，其特征在于，所述高压电池组的总正极通过所述高压配电盒接入所述电机控制器的正极，所述高压电池组的总负极连接所述电机控制器的负极，所述直流降压模块从所述高压电池组的总正极和总负极引出。
3.根据权利要求2所述的电动车供电系统，其特征在于，所述高压电池组的总负极上设置急停开关，所述直流降压模块的正极连接点位于所述高压电池组的总正极，所述直流降压模块的负极连接点位于所述高压电池组的总负极上并位于所述急停开关和所述电机控制器之间。
4.根据权利要求3所述的电动车供电系统，其特征在于，所述手动开关设置在所述高压电池组的总正极与所述直流降压模块的正极之间的引出线路上。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的电动车供电系统，其特征在于，所述直流降压模块的输出分接至若干低压电控端。
6.根据权利要求5所述的电动车供电系统，其特征在于，所述高压配电盒还包括预充回路与主充电回路，所述预充回路包括预充继电器与与预充电阻，所述主充电回路包括依次串联的电流采集器、熔断器以及主继电器。
7.一种电动车辆，包括高压驱动回路，所述高压驱动回路包括高压电池组、高压配电盒以及连接驱动电机的电机控制器，所述高压配电盒包括电源管理控制端，其特征在于，还包括低压电源控制模块，及从所述高压电池组两端引出的直流降压模块，所述低压电源控制模块包括用户交互界面；其中，
所述低压电源控制模块用于将用户输入所述用户交互界面的驱动信息发送至所述电源管理控制端；
所述直流降压模块的输出通过所述低压电源控制模块连接至所述电源管理控制端，所述高压电池组与所述直流降压模块之间设置手动开关，所述电源管理控制端由所述手动开关启动，并由所述电源管理控制端完成电动车的启动。
8.根据权利要求7所述的电动车辆，其特征在于，所述高压电池组的总正极通过所述高压配电盒接入所述电机控制器的正极，所述高压电池组的总负极连接所述电机控制器的负极，所述直流降压模块从所述高压电池组的总正极和总负极引出。
9.根据权利要求7所述的电动车辆，其特征在于，所述高压电池组的总负极上设置急停开关，所述直流降压模块的正极连接点位于所述高压电池组的总正极，所述直流降压模块的负极连接点位于所述高压电池组的总负极上并位于所述急停开关和所述电机控制器之间。
10.根据权利要求7-9任意一项所述的电动车辆，其特征在于，所述直流降压模块的输出分接至若干低压电控端。
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