CN113183784B - 用于新能源汽车的高压充电系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种用于新能源汽车的高压充电系统及方法。本申请中通过通讯检测单元获得当前充电桩的充电电压而相应的通过开关驱动单元输出驱动信号，利用驱动信号控制JFET开关阵列中各开关元件，通过各开关元件的通断状态而相应切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电压的若干充电包组，对各充电包组进行充电。由于本发明可以动态地通过调节各充电包组中电池包的数量，因而可以匹配于高压充电桩实现高压充电，也可匹配于其他充电电压的充电桩，保证充电效率和安全性。

Description

用于新能源汽车的高压充电系统及方法
技术领域
本申请涉及新能源汽车领域，具体而言涉及一种用于新能源汽车的高压充电系统及方法。
背景技术
新能源汽车采用电动机作为驱动装置，由车载可充电蓄电池提供能量，具有零排放、高效率、安静、运行平稳等优势。
新能源汽车，由于其电机运行功率大，因此需要将各电池单元串联或并联为电池包，才能提供电机运行所需的电压和电流。电池包电能耗尽后，需要将车辆连接至充电桩，利用充电桩的充电枪对新能源汽车的电池包设备进行充电。现有充电桩通常因车辆厂商和匹配车辆型号的不同而具有不同充电电压和输出功率。当充电桩的充电电压与车辆电池包的额定充电电压不匹配时，会严重影响电池包充电效率，也会对电池包的使用寿命带来一定影响。
目前，市面上常见的充电桩，其标准电压输出通常为400V、750V、1000V等几个规格；而市面上常见新能源汽车的电压范围规格很多。一般乘用车的电池电压相对较低，大多为300V-400V，而大型电动客车的的电池电压相对较高，无法直接适用于低电压的充电设施。此外充电桩与电池充电不匹配时，还会因电压损耗而在一定程度上降低电能转换效率，浪费电力资源，并可能对电网带来不可预期的冲击损耗。
使用者通常选择充电桩进行充电时，通常较难准确自行预判充电桩的输出信号是否与其车辆完全匹配。对于普及率不高的新能源汽车品牌，由于配套充电桩数量较少，客户通常只能选择其他车型的充电桩进行充电，易对车辆电池系统造成损坏。
发明内容
本申请针对现有技术的不足，提供一种用于新能源汽车的高压充电系统及方法，本申请通过JFET开关阵列实现对不同充电信号的匹配，能够有效保护车辆电池包，并提高充电时的电能转化效率。本申请具体采用如下技术方案。
首先，为实现上述目的，提出一种用于新能源汽车的高压充电系统，其包括：
充电接口，其连接外部充电桩，用于接收电能；
通讯检测单元，其连接充电接口，用于与外部充电桩交互识别信号，通过识别信号或通过采集充电接口的工作电压和/或工作电流，获取匹配于当前充电桩的充电电压；
开关驱动单元，其连接所述充电接口、通讯检测单元以及JFET开关阵列，用于根据当前充电桩的充电电压输出驱动信号以切换JFET开关阵列中各开关元件的通断状态；
所述JFET开关阵列与新能源汽车的电池组阵列电连接，用于根据开关驱动单元的电信号相应切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电压的若干充电包组，对各充电包组进行充电。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其中，所述电池组阵列包括：
绝缘外壳，其顶部设置有开口；
若干组电池包，其在所述绝缘外壳内排列为N行M列的矩阵，每一组电池包均分别包括相互串联连接的若干个电池单元，每一组电池包中连接电池单元正极的正极端子和连接电池单元负极的负极端子分别通过电池连接线延伸至电池组阵列的顶端，在绝缘外壳的顶部开口内形成与JFET开关阵列相匹配的电路接口；
绝缘外壳内还在各组电池包之间分别设置有绝缘隔板，电池组阵列由绝缘外壳封闭，各绝缘隔板分别与绝缘外壳的内壁固定连接。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其中，所述JFET开关阵列嵌入设置在JFET开关阵列电路板内，
所述JFET开关阵列电路板的底部设置有匹配于电池组阵列中各电池包正、负极端子的电路接口，JFET开关阵列电路板卡接固定在绝缘外壳开口内，JFET开关阵列电路板底部的电路接口与电池组阵列中各电池包的正、负极端子一一对应且过盈抵接；
所述JFET开关阵列电路板的内部分层嵌设有匹配于N行M列电池包矩阵的电路布线，形成：
N行横向连接线，其分别连接电池包矩阵中每一行电池包的正极，并在各行电池包的正极之间分别串联横向连接开关元件；
M列纵向连接线，其分别串联电池包矩阵中每一列电池包的正负极，并在相邻各电池包的正负极之间分别串联有纵向连接开关元件；
负极连接线，其通过M个负极开关元件分别连接至各列电池包的负极；
电源接口，其按照固定的间隔分别由第一列各电池包的正或负极连接线的端部引出，用于接收充电接口的电能；
列间串联连接线，其串联连接在相邻两列电池包的负极端子和正极端子之间，每一个所述列间串联连接线上还分别设置有串联开关元件。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其中，所述JFET开关阵列电路板中，N行横向连接线和M列纵向连接线分别嵌入设置在JFET开关阵列电路板的上层中部和下层中部，各开关元件分别设置在JFET开关阵列电路板的中部且位于N行横向连接线和M列纵向连接线之间，N行横向连接线和M列纵向连接线分别通过纵向贯通至JFET开关阵列电路板底部的导电柱连接至其所对应的电路接口，分别由各电路接口连接至相应电池包的正、负极。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其中，所述JFET开关阵列电路板的顶部还设置有驱动信号连接片，其为贴合JFET开关阵列电路板上表面的金属片，与开关驱动单元电连接用于接收驱动信号；
所述JFET开关阵列电路板中，各开关元件均选择为JFET晶体管，其控制端通过纵向贯通至JFET开关阵列电路板顶部的金属柱连接至驱动信号连接片，接收驱动信号连接片上的驱动信号并通过驱动信号连接片向外散热。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其中，所述绝缘隔板为内嵌有玻璃纤维编织层的含有陶瓷材料的隔板。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其中，各组电池包中电池单元的数量为以下任意充电电压所匹配的串联电池单元个数的整数倍：
外部充电桩的最低充电电压；
不同型号的外部充电桩之间充电电压的最小差值；
不同型号的外部充电桩之间充电电压的最大差值；
外部充电桩不同充电档位之间充电电压的差值。
为实现上述目的，本申请还提供有一种用于新能源汽车的高压充电方法，用于如上任一所述的高压充电系统，其步骤包括：
在检测到充电接口连接外部充电桩时，触发通讯检测单元与外部充电桩交互识别信号或触发通讯检测单元采集充电接口的工作电压和/或工作电流，通过识别信号或通过采集充电接口的工作电压和/或工作电流，获取匹配于当前充电桩的充电电压；
根据当前充桩的充电电压相应控制开关驱动单元输出驱动信号以切换JFET开关阵列中各开关元件的通断状态；
所述JFET开关阵列与新能源汽车的电池组阵列电连接，响应于开关驱动单元的电信号，相应切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电压的若干充电包组，对各充电包组进行充电。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电方法，其中，所述充电包组中的各组电池包通过其所连接的开关元件导通而由相应的纵向连接线、列间串联连接线以及电源接口连接形成充电回路，接收充电接口的电能进行充电。
可选的，如上任一所述的用于新能源汽车的高压充电方法，其中，所述JFET开关阵列还响应于开关驱动单元的电信号，根据各组电池包当前的电量动态切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电流的若干充电包组，对各充电包组进行充电。
有益效果
本申请通过通讯检测单元获得当前充电桩的充电电压而相应的通过开关驱动单元输出驱动信号，利用驱动信号控制JFET开关阵列中各开关元件，通过各开关元件的通断状态而相应切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电压的若干充电包组，对各充电包组进行充电。由于本发明可以动态地通过调节各充电包组中电池包的数量，因而可以匹配于高压充电桩实现高压充电，也可匹配于其他充电电压的充电桩，保证充电效率和安全性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1是本申请的用于新能源汽车的高压充电系统的整体结构示意图；
图2是本申请中电池组阵列的一种充电方式的示意图；
图3是本申请中电池组阵列的另一种充电方式的示意图；
图4是本申请中电池组阵列的又一种充电方式的示意图；
图5是本申请中电池组阵列与JFET开关阵列的连接方式示意图；
图6是本申请其他实现方式下电池组阵列与JFET开关阵列的电路原理图。
图中，B11表示电池组阵列中的一组电池包；2表示JFET开关阵列电路板；3表示电路布线；S21表示JFET开关阵列中的一个开关元件；4表示驱动信号连接片。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于车辆本身而言，由其外壳指向电池包内部的方向为内，反之为外；而非对本申请的装置机构的特定限定。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
本申请中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对电池组阵列时，由电池包指向JFET开关阵列电路板的方向即为上，反之即为下，而非对本申请的装置机构的特定限定。
图1为根据本申请的一种用于新能源汽车的高压充电系统，其包括：
充电接口，其连接外部充电桩，用于接收电能；
通讯检测单元，其连接充电接口，用于在检测到充电接口连接外部充电桩时，与外部充电桩交互识别信号或采集充电接口的工作电压和/或工作电流，通过识别信号或通过采集充电接口的工作电压和/或工作电流，获取匹配于当前充电桩的充电电压；
开关驱动单元，其连接所述充电接口、通讯检测单元以及JFET开关阵列，用于根据当前充电桩的充电电压输出驱动信号以切换JFET开关阵列中各开关元件的通断状态；
所述JFET开关阵列通过设置在JFET开关阵列电路板底部的电路接口与新能源汽车的电池组阵列电连接，用于根据开关驱动单元的电信号相应切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电压的若干充电包组，对各充电包组进行充电。
参考图2至图4所示，本申请中，可根据外部充电桩的最低充电电压或者不同型号的外部充电桩之间充电电压的最小差值，或者不同型号的外部充电桩之间充电电压的最大差值，或者外部充电桩不同充电档位之间充电电压的差值，串联连接若干个电池单元，将其组成匹配于上述电压的电池包，进而将四个电池包排列为2*2的电池组阵列，通过连接电池组阵列的JFET开关阵列电路板实现不同电池包之间的串并联切换，以匹配于充电站的充电电压对各电池包所串联形成的充电包组进行充电。
本申请中，电池组阵列的具体结构可采用图5所示的方式实现，其包括：
绝缘外壳，图5中为展示电池组阵列内部各电池包结构而未画出绝缘外壳的具体形状，其一般可采用高强度ABS等绝缘材料一体成型，其顶部设置有用于安装JFET开关阵列电路板的开口和卡接槽，该开口配合于JFET开关阵列电路板结构实现对内部电池包的密封；
若干组电池包，其在所述绝缘外壳内排列为N行M列的矩阵，每一组电池包均分别包括相互串联连接的若干个电池单元，每一组电池包中连接电池单元正极的正极端子和连接电池单元负极的负极端子分别通过电池连接线延伸至电池组阵列的顶端，在绝缘外壳的顶部开口内形成与JFET开关阵列相匹配的电路接口，每一组电池包可分别设置有电池包壳体，通过电池包壳体固定上述的正极端子、负极端子以及电池连接线，以保证其机械强度和电连接的可靠性，电池包壳体的具体结构可采用现有设计，在此不加赘述；
绝缘外壳内，还可进一步的在各组电池包之间分别设置有井字形结构的绝缘隔板，电池组阵列由绝缘外壳封闭，各绝缘隔板分别与绝缘外壳的内壁固定连接，各绝缘隔板之间的间隙分别容纳一组电池包，为其提供固定，并保证车辆运行颠簸不会影响电池包正常工作。
绝缘外壳开口处所安装的JFET开关阵列电路板，其内部可采用嵌入方式设置JFET开关阵列。具体实现时：
所述JFET开关阵列电路板的底部设置有匹配于电池组阵列中各电池包正、负极端子的电路接口，JFET开关阵列电路板卡接固定在绝缘外壳开口内，JFET开关阵列电路板底部的电路接口与电池组阵列中各电池包的正、负极端子一一对准且过盈配合实现紧密抵接；
所述JFET开关阵列电路板的内部分层嵌设有匹配于电池包矩阵的电路布线，对于2*2的电池组阵列可形成：
2行横向连接线，其分别连接电池包矩阵中每一行电池包的正极，并在各行电池包的正极之间分别串联横向连接开关元件S11、S12；
2列纵向连接线，其分别串联电池包矩阵中每一列电池包的正负极，并在相邻各电池包的正负极之间分别串联有纵向连接开关元件C11、C12；
负极连接线，其通过2个负极开关元件C21、C22分别连接至各列电池包的负极；
电源接口，其按照固定的间隔分别由第一列各电池包的正或负极连接线的端部引出，对于2*2的电池组阵列，电源接口可设置为由第一列2电池包的正极端部引出以及由负极连接线的端部引出的3个，三个电源接口还可分别串联JFET晶体管作为开关元件，用于控制相应充电包组接收充电接口的电能；
列间串联连接线，其串联连接在相邻两列电池包的负极端子和正极端子之间，每一个所述列间串联连接线上还分别设置有串联开关元件如S31。
由此，当判断充电桩为低压充电桩时，可通过图2方式，通过开关驱动单元设置JFET晶体管构成的开关元件中：Sp1、Sp2、S11、S21、C11、C12导通，而其他断开。由此，可通过Sp1、Sp2所在电源接口接收充电桩的低压信号，使其匹配于两并联电池包B11、B12的充电电压，实现对图2中粗线标识的两电池包所形成的充电回路进行高效充电；
待电池包B11、B12完成充电后，可通过开关驱动单元相应切换JFET晶体管构成的开关元件如图3所示：Sp3、Sp2、S21、C21、C22导通，而其他断开。由此，可通过Sp3、Sp2所在电源接口接收充电桩的低压信号，使其匹配于两并联电池包B21、B22的充电电压，实现对图3中粗线标识的两电池包所形成充电回路进行高效充电。
而当连接至高压充电桩时，本申请还可通过图4方式，通过开关驱动单元设置JFET晶体管构成的开关元件中：Sp1、Sp3、C11、S31、C12、C22导通，而其他断开。由此，可通过Sp1、Sp3所在电源接口接收充电桩的高压信号，使其匹配于串联电池包B11、B12、B21、B22串联后所形成的充电包组的充电电压，通过图中粗线标出的电路布线实现对全部4个电池包所形成的充电回路的高效充电；
此过程中，当检测到各电池包电量即将充满，充电包组所需充电电流增大时，还可通过开关驱动单元设置JFET晶体管构成的开关元件中：Sp1、Sp3、S11、C11、C12、C21、C22导通，而其他断开。由此，可通过Sp1、Sp3所在电源接口接收充电桩的冲电信号，使其匹配于两电池包B11、B21串联后与B12、B22再并联所形成的充电包阻的充电电压，实现对图1中粗线标识的4个电池包所形成的充电回路进行高效充电。
上述各充电方式下，为尽可能减少对充电桩本身所输出的电压的转换，提高充电效率，可通过预设各组电池包中电池单元的数量而使得不同串并联状态下的充电包组的充电电压均能够接近于该串并联状态下对应型号或工况下充电桩的输出电压。由此，本申请仅在充电接口内部设置简单的变压回路即可实现对电能的高效转换，使其能够提高充电包组对充电桩电能的利用效率，减少电压转换过程中带来的电能损耗。
对于图6所示N行M列的电池组阵列，其可将绝缘外壳内各电池包之间的绝缘隔板设置为内嵌有玻璃纤维编织层的由陶瓷材料固化形成的隔板。陶瓷材料可选择粒径不超过50μm的陶瓷粉料，通过醋酸乙烯－乙烯共聚物、丙烯酸作为粘合剂加温固化而使其均匀覆盖在玻璃纤维编织层两侧表面实现。陶瓷粉料可有效阻燃，而且具有热传导性能，能够将电池包充放电过程中的热量均匀散发，避免电池包高温损坏，其内部的玻璃纤维编织层同样具有阻燃效果且能够额外提供拉伸强度和承受应力提供材料受力形变所需韧度。
对应于该电池组阵列，绝缘外壳开口内所连接的JFET开关阵列电路板中，可进一步的将N行横向连接线和M列纵向连接线分别嵌入设置在JFET开关阵列电路板的上层中部和下层中部，将JFET开关阵列中各开关元件分别设置在JFET开关阵列电路板的中部且位于N行横向连接线和M列纵向连接线之间。N行横向连接线和M列纵向连接线分层设置可有效避免不同电路布线之间受外力作用而相互搭接破坏电路结构，将JFET晶体管设置在两层电路布线结构之间可有效降低电路结构的复杂程度，同时通过电路板本身机械强度以及绝缘外壳的支撑作用进一步保证晶体管电连接稳定可靠。具体实现时，可通过压合多层电路板而实现：先在底层电路板的底部设置匹配于电池组阵列正、负极端子的电路接口，然后在底层电路板上表面向其底部蚀刻纵向贯通至JFET开关阵列电路板底部的导电柱，再在导电柱顶端平面相应印刷M列纵向连接线，使各列纵向连接线能够分别相应通过纵向贯通至JFET开关阵列电路板底部的导电柱连接至其所对应的电路接口。然后在中间电路板的底部相应蚀刻由M列纵向连接线向上延伸的导电柱，在底层电路板上表面M列纵向连接线之间空白位置点涂绝缘粘合胶，使其能够胶合连接中间电路板的底部，中间电路板的底部采用同样方式蚀刻导电柱使其通过端部涂覆的导电凝胶与底层电路板中的导电柱电连接，然后在中间电路板的顶部开设有安装各JFET晶体管元件的小凹槽，待JFET晶体管元件焊接安装完毕之后，在中间电路板上表面通过类似方式利用绝缘粘合胶体进一步粘合固定顶层电路板，优选方式下，绝缘胶体可通过中间电路板上表面蚀刻的胶体容纳槽等结构避开导电柱顶端周围以避免对导电柱电连接的影响。顶层电路板的底部与前述类似，通过嵌入N行横向连接线，配合各导电柱实现与相应JFET晶体管和纵向连接线的电连接。将上述三层电路板胶合固定并压合为一整体后，还可分别通过各电路接口与电池包正负极之间的过盈抵接而将其稳定电连接至相应电池包的正、负极，实现对相应电池包串并联方式的控制和调整。由于绝缘外壳卡接固定上述JFET开关阵列电路板外周，能够均匀为各层电路板提供固定所需压力并限制各层电路板之间的横向位移，因此利用上述胶体压合方式固定即可实现新能源汽车车载电池所需强度。
在更为优选的实现方式下，JFET开关阵列电路板的顶部还设置有图5上部所示的驱动信号连接片4。其可通过贴合JFET开关阵列电路板上表面的金属片实现，用于与开关驱动单元电连接，以接收相应的驱动信号，控制JFET开关阵列电路板中各开关元件的通断状态。
所述JFET开关阵列电路板中，各开关元件均可选择为JFET晶体管，也可通过其他集成式元件或其他电路元件实现。以JFET晶体管为例，其控制端可具体通过纵向贯通至JFET开关阵列电路板顶部的金属柱连接至驱动信号连接片4，接收驱动信号连接片4上的驱动信号并通过驱动信号连接片4向外散热。金属柱可通过类似于N行横向连接线、M列纵向连接线以及相应导电柱的方式在上述粘合各层电路板的过程中同步实现。驱动信号连接片4表面积可适当扩大，以提高其与开关驱动单元之间电连接的牢固程度，还可进一步扩大驱动信号连接片4的散热面积，以提高整体电池组阵列的散热效果。
由此，本申请通过JFET开关阵列电路板实现对电池组之间串并联关系的灵活调控，可适应高压充电电压，减少电压转换过程中的能源损耗，从而提高新能源汽车的充电效率。本申请通过通讯检测单元对当前充电电压的确认与识别，能够自动匹配适应于当前充电电压的充电回路，以提高回路中充电包组的充电速度。
以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于新能源汽车的高压充电系统，其特征在于，包括：
充电接口，其连接外部充电桩，用于接收电能；
通讯检测单元，其连接充电接口，用于与外部充电桩交互识别信号，通过识别信号或通过采集充电接口的工作电压和/或工作电流，获取匹配于当前充电桩的充电电压；
开关驱动单元，其连接所述充电接口、通讯检测单元以及JFET开关阵列，用于根据当前充电桩的充电电压输出驱动信号以切换JFET开关阵列中各开关元件的通断状态；
所述JFET开关阵列与新能源汽车的电池组阵列电连接，用于根据开关驱动单元的电信号相应切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电压的若干充电包组，对各充电包组进行充电；
所述JFET开关阵列嵌入设置在JFET开关阵列电路板内，所述JFET开关阵列电路板的底部设置有匹配于电池组阵列中各电池包正、负极端子的电路接口，JFET开关阵列电路板卡接固定在绝缘外壳开口内，JFET开关阵列电路板底部的电路接口与电池组阵列中各电池包的正、负极端子一一对应且过盈抵接；
所述JFET开关阵列电路板的内部分层嵌设有匹配于N行M列电池包矩阵的电路布线，形成：
N行横向连接线，其分别连接电池包矩阵中每一行电池包的正极，并在各行电池包的正极之间分别串联横向连接开关元件，所述N行横向连接线设置于JFET开关阵列电路板的上层中部；
M列纵向连接线，其分别串联电池包矩阵中每一列电池包的正负极，并在相邻各电池包的正负极之间分别串联有纵向连接开关元件，所述M列纵向连接线JFET开关阵列电路板的下层中部；
负极连接线，其通过M个负极开关元件分别连接至各列电池包的负极；
电源接口，其按照固定的间隔分别由第一列各电池包的正或负极连接线的端部引出，用于接收充电接口的电能；
列间串联连接线，其串联连接在相邻两列电池包的负极端子和正极端子之间，每一个所述列间串联连接线上还分别设置有串联开关元件；
JFET开关阵列中各开关元件分别设置在JFET开关阵列电路板的中部且位于N行横向连接线和M列纵向连接线两层电路布线结构之间，所述JFET开关阵列电路板的顶部还设置有驱动信号连接片(4)，其为贴合JFET开关阵列电路板上表面的金属片，与开关驱动单元电连接用于接收驱动信号并通过驱动信号连接片(4)向外散热。
2.如权利要求1所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其特征在于，所述电池组阵列包括：
绝缘外壳，其顶部设置有开口；
若干组电池包，其在所述绝缘外壳内排列为N行M列的矩阵，每一组电池包均分别包括相互串联连接的若干个电池单元，每一组电池包中连接电池单元正极的正极端子和连接电池单元负极的负极端子分别通过电池连接线延伸至电池组阵列的顶端，在绝缘外壳的顶部开口内形成与JFET开关阵列相匹配的电路接口；
绝缘外壳内还在各组电池包之间分别设置有绝缘隔板，电池组阵列由绝缘外壳封闭，各绝缘隔板分别与绝缘外壳的内壁固定连接。
3.如权利要求2所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其特征在于，所述JFET开关阵列电路板中，N行横向连接线和M列纵向连接线分别嵌入设置在JFET开关阵列电路板的上层中部和下层中部，各开关元件分别设置在JFET开关阵列电路板的中部且位于N行横向连接线和M列纵向连接线之间，N行横向连接线和M列纵向连接线分别通过纵向贯通至JFET开关阵列电路板底部的导电柱连接至其所对应的电路接口，分别由各电路接口连接至相应电池包的正、负极。
4.如权利要求3所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其特征在于，所述JFET开关阵列电路板中，各开关元件均选择为JFET晶体管，其控制端通过纵向贯通至JFET开关阵列电路板顶部的金属柱连接至驱动信号连接片(4)，接收驱动信号连接片(4)上的驱动信号。
5.如权利要求2所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其特征在于，所述绝缘隔板为内嵌有玻璃纤维编织层的含有陶瓷材料的隔板。
6.如权利要求1所述的用于新能源汽车的高压充电系统，其特征在于，各组电池包中电池单元的数量为以下任意充电电压所匹配的串联电池单元个数的整数倍：
外部充电桩的最低充电电压；
不同型号的外部充电桩之间充电电压的最小差值；
不同型号的外部充电桩之间充电电压的最大差值；
外部充电桩不同充电档位之间充电电压的差值。
7.一种用于新能源汽车的高压充电系统中JFET开关阵列电路板，其特征在于，用于权利要求1至6任一所述的高压充电系统，所述JFET开关阵列电路板由以下步骤制得：
先在底层电路板的底部设置匹配于电池组阵列正、负极端子的电路接口，然后在底层电路板上表面向其底部蚀刻纵向贯通至JFET开关阵列电路板底部的导电柱，再在导电柱顶端平面相应印刷M列纵向连接线，使各列纵向连接线能够分别相应通过纵向贯通至JFET开关阵列电路板底部的导电柱连接至其所对应的电路接口；然后在中间电路板的底部相应蚀刻由M列纵向连接线向上延伸的导电柱，在底层电路板上表面M列纵向连接线之间空白位置点涂绝缘粘合胶，使其能够胶合连接中间电路板的底部，中间电路板的底部采用同样方式蚀刻导电柱使其通过端部涂覆的导电凝胶与底层电路板中的导电柱电连接，然后在中间电路板的顶部开设有安装各JFET晶体管元件的凹槽，待JFET晶体管元件焊接安装完毕之后，在中间电路板上表面通过相同方式利用绝缘粘合胶体进一步粘合固定顶层电路板；
设置所述JFET开关阵列电路板响应于充电接口对外部充电桩连接状态的检测情况，在检测到充电接口连接外部充电桩时，触发通讯检测单元与外部充电桩交互识别信号或触发通讯检测单元采集充电接口的工作电压和/或工作电流，通过识别信号或通过采集充电接口的工作电压和/或工作电流，获取匹配于当前充电桩的充电电压；
根据当前充桩的充电电压相应控制开关驱动单元输出驱动信号以切换JFET开关阵列中各开关元件的通断状态；
所述JFET开关阵列与新能源汽车的电池组阵列电连接，响应于开关驱动单元的电信号，相应切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电压的若干充电包组，对各充电包组进行充电。
8.如权利要求7所述的用于新能源汽车的高压充电系统中JFET开关阵列电路板，其特征在于，所述充电包组中的各组电池包通过其所连接的开关元件导通而由相应的纵向连接线、列间串联连接线以及电源接口连接形成充电回路，接收充电接口的电能进行充电。
9.如权利要求8所述的用于新能源汽车的高压充电系统中JFET开关阵列电路板，其特征在于，所述JFET开关阵列还响应于开关驱动单元的电信号，根据各组电池包当前的电量动态切换电池组阵列中各组电池包之间连接线路的串、并联状态，将各组电池包连接为匹配于当前充电桩充电电流的若干充电包组，对各充电包组进行充电。
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