CN111509157A - 一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置 - Google Patents

一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，该快速充电小包装置包括多个相互串联的标准电池小包，每个所述标准电池小包包括模块，所述模块上设有上盖、下盖、用于完成小包与车辆端间快速安装和拆卸的快捷插座、用于完成小包与车辆端间锁止解锁的锁止机构和用于采集和监控所述模块的单体电压、温度和电流，并与车辆端的主板完成通信的分板。与现有技术相比，本发明具有便于携带，便于客户操作等优点。

Description

一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置
技术领域
本发明涉及新能源电动汽车充电基础设施技术领域，尤其是涉及一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置。
背景技术
电动汽车的能源补给方式和传统汽车不同。电池的充电补给过程是一个电化学的过程，在当前的电池技术下，短时间大功率无论在电网末端还是在车辆端均没有形成完整和较好的技术方案，现有电网体系也无法适应。2012年，国家电网确定了以换电为主、插电为辅、集中充电、统一配送的方针。在换电模式中，由于电网工程量改动太大、换电技术不够成熟及各企业和单位间并未形成共同的意见和标准，在2012年印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》，确立了以充电为主的电动汽车发展方向。
随着电动车市场的快速发展，越来越多的高速公路服务区都有配置汽车充电桩，但仍有一些偏远服务区没有充电桩，客户必须行驶到下一个服务区充电，加重客户产生里程焦虑，因此为了克服大型移动充电装置笨重不便的缺点、解决电池应急问题，需要一种携带方便、结构轻巧、使司机在电量耗尽时能够安全行驶至服务区的应急快速充电设备。现有电动汽车电池几乎全部为定制开发，没有通用电池箱，导致换电站通用性差，换电站成本较高，利用率低。现有电动汽车电池中每个电池包内的单体电池管理系统仅有采集电压和温度采集的功能，电池包将采集的电压、温度值传递给车辆主控,由于电压采集有顺序之分，故换电池只能成组更换,例如：中速电动汽车6个电池包，必须6个电池包一起更换、一号电池包放于一号位、二号电池包放于二号位……，这样中速车电池包和低速车电池包也不再通用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，为中速、低速等电动汽车提供便于客户操作和携带的快速充电设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，该快速充电小包装置包括多个相互串联的标准电池小包，每个所述标准电池小包包括模块，所述模块上设有上盖、下盖、用于完成小包与车辆端间快速安装和拆卸的快捷插座、用于完成小包与车辆端间锁止解锁的锁止机构和用于采集和监控所述模块的单体电压、温度和电流，并与车辆端的主板完成通信的分板。
进一步地，所述的模块上还设有用于用户解锁所述标准电池小包后手提移动的手把。
进一步地，所述的上盖上还设有电池状态显示器，所述电池状态显示器与所述分板相连接。
进一步地，所述的锁止机构由锁座、锁柱和解锁把手组成。
进一步地，所述的模块内置有电流传感器，所述电流传感器与所述电池状态显示器相连接。
进一步地，所述的分板上还设有输出开关。
进一步地，所述的分板上还设有充电连接端子。
进一步地，所述的快捷插座上设有用于装配时防止误操作而损坏电池小包的导向柱。
进一步地，所述的标准电池小包的电压至少为60V。
进一步地，所述的模块上还设有熔断器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明一种用于电动汽车的快速应急充电小包的快速性和实用性：每个电池小包内都有分板，当电池包装入车辆时，电池小包管理分板通过快速插头的接口快速接收并匹配车辆电池主控模块发来的信息，使电池包可以连接在不同的车辆上，同时更换电池时，可以通过各个电池小包分板传来的电池信息确定哪个电池小包处于低压状态应立即更换，从而方便了客户更换电池的工作量，不一定要更换车辆的所有电池小包。大大提高了电池小包的利用率和更换电池的效率。
(2)与传统汽车在能源补给基础设施方面的巨大差距，是汽车电动化必须要克服的瓶颈，如同加油站一样，必须在用户和电网之间构建一个有效的分布式电能补给体系，才能让电动车真正像“车”一样可以自由驰骋，让客户丢掉与生俱来的里程焦虑。通过本发明一种用于电动汽车的快速应急充电小包很好的缓解了上述电动汽车的续航问题，可以有力的避免因电动汽车电量耗尽所带来的多种问题。
(3)现有电动汽车电池几乎全部为定制开发，没有通用电池箱，导致换电站通用性差，换电站成本较高，利用率低。本发明一共6个快速小包串联后，总电压为直流360V，总电量为12kW*h，可以设计在行李舱，后排座下或前舱里等，给车辆进行快速补电，同时可以将小包取下，电网进行并网，用小电流充电。不论是低速电动汽车、中速电动汽车只要选用对应的充电小包数量即可。
附图说明
图1为本发明装置中的分板视角结构示意图；
图2为本发明装置中的标准电池小包的第一视角结构示意图；
图3为本发明装置中的标准电池小包的第二视角结构示意图；
图4为本发明装置中的标准电池小包的实际设置应用于车辆时的结构示意图；
图中，1为上盖，2为下盖，3为快捷插座，4为手把，5为电池状态显示器，6为分板，7为锁止机构，8为输出开关，9为充电连接端子，10为熔断器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图4所示为本发明装置中的标准电池小包的实际设置应用于车辆时的结构示意图，图中的标准电池小包设计：每个标准小包电压为60V，重量为10Kg，设计快换插座，快换与快充兼容，小包外形尺寸按标准机柜3U标准设计，换电后能与电网并网进行充电。标准小包包含上盖1、下盖2、模块、分板6、熔断器10、电流传感器、电池状态显示器5、快捷插座3、锁止机构7和手把4。分板6用于采集和监控模块单体电压、温度和电流，并于车辆端的主板完成通信；快捷插座3完成小包与车辆端的快速安装和拆卸；锁止机构7完成小包与车辆端的锁销机构间的锁止和解锁；手把4用于用户解锁后拉动小包，并可手提移动到所需区域。一共6个快速小包串联后，总电压为直流360V，总电量为12kW*h，可以设计在行李舱，后排座下或前舱里等，给车辆进行快速补电，同时可以将小包取下，电网进行并网，用小电流充电。不论是低速电动汽车、中速电动汽车只要选用对应的充电小包数量即可。
如图1、图2和图3为本发明装置中标准电池小包以及分板的结构示意图，由图可知：标准小包包含上盖1、下盖2、模块、分板6、熔断器10、电流传感器、快捷插座3、电池状态显示器5、锁止机构7和手把4。分板6用于采集和监控模块单体电压、温度和电流，并于车辆端的主板完成通信；快捷插座3完成小包与车辆端的快速安装和拆卸；电池状态显示器5安装在上盖1上与分板6相连，用来显示电池电量；锁止机构7完成小包与车辆段的锁销机构间的锁止和解锁；手把4用于用户解锁后拉动小包，并可手提移动到所需区域。小包需要固定在车辆端，需设计与之匹配的机械支架，完成对小包的承重、固定和锁止，机械支架由滚筒、快速插头、解锁按钮和锁止机构7构成。锁止结构7参考车辆四门锁机构，由锁座、所柱、和解锁手把构成。换电插件：固定在车辆端的是插头，需要有浮动连接机构，满足车辆装配或车辆振动时在三维方向上产生的位置偏差，提高导电端子的接触性能，防止插座受机械应力的冲击而损坏。固定在电池小包上的是插座，插座上带有导向柱，装配时防止误操作而损坏电池小包。小包电池连接器，即充电连接端子9应具备导入对准导入功能，耦合时能自动修正位置偏差。通过与电池小包的分板6连接，可以检测各个电池小包的单体电池电压，并在电池显示器上显示该电池小包的电压和温度，对多个电池包的实时状态进行监测，可防止电池小包单体电压超限或者温度超限，提高电池的利用率，分板6上还设有输出开关8。
本应急快速充电小包不仅可以放置在前舱，也可以放置在后排座、行李舱等位置，为了加大电动汽车的里程，还可以在车顶上固定。
本发明设计了一种通用的快速应急充电小包,与传统的电动汽车电池组相比，电池小包管理分板通过快速插头的接口快速接收并匹配车辆电池主控模块发来的信息，使电池包可以连接在不同的车辆上，同时更换电池时，可以通过各个电池小包分版传来的电池信息确定哪个电池小包处于低压状态应立即更换，从而方便了客户更换电池的工作量，不一定要更换车辆的所有电池小包，大大提高了电池小包的利用率和更换电池的效率。
与传统汽车在能源补给基础设施方面的巨大差距，是汽车电动化必须要克服的瓶颈，如同加油站一样，必须在用户和电网之间构建一个有效的分布式电能补给体系，才能让电动车真正像“车”一样可以自由驰骋，让客户丢掉与生俱来的里程焦虑。通过本发明一种用于电动汽车的快速应急充电小包很好的缓解了上述电动汽车的续航问题，可以有力的避免因电动汽车电量耗尽所带来的多种问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，该快速充电小包装置包括多个相互串联的标准电池小包，每个所述标准电池小包包括模块，所述模块上设有上盖(1)、下盖(2)、用于完成小包与车辆端间快速安装和拆卸的快捷插座(3)、用于完成小包与车辆端间锁止解锁的锁止机构(7)和用于采集和监控所述模块的单体电压、温度和电流，并与车辆端的主板完成通信的分板(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的模块上还设有用于用户解锁所述标准电池小包后手提移动的手把(4)。
3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的上盖(1)上还设有电池状态显示器(5)，所述电池状态显示器(5)与所述分板(6)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的锁止机构(7)由锁座、锁柱和解锁把手组成。
5.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的模块内置有电流传感器，所述电流传感器与所述电池状态显示器(5)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的分板(6)上还设有输出开关(8)。
7.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的分板(6)上还设有充电连接端子(9)。
8.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的快捷插座(3)上设有用于装配时防止误操作而损坏电池小包的导向柱。
9.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的标准电池小包的电压至少为60V。
10.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车应急的快速充电小包装置，其特征在于，所述的模块上还设有熔断器(10)。
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