CN114498901A - 车载设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载设备以及包含所述车载设备的车辆。所述车载设备包括并联连接的主电源系统和从电源系统，所述主电源系统和所述从电源系统的至少一种辅助或主导进行整车驱动控制，有利于提高续航能力并增强车辆的性能。

Description

车载设备和车辆

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及车载设备和车辆。

背景技术

电动车的续航能力受限于车载电池包的容量。如采用加大电池包能量的方式增加续航里程会增加整车成本，重量，降低客户和出行的经济收益。如采用提高充电能力来减少充电时间会极大增加电网的负载，同时，由于电流的增加，也会使得导线截面积加大，增加充电端及车辆端的成本和重量。

另外，电池作为车辆的动力来源，不同车型基于不同的市场定位以及整车空间的差异性，对例如功率和安全方面的性能要求不同，电池包的尺寸差异也会比较大而难以统一标准。换电站在实际操作中，会遇到电池包无法标准化，型号过多，运营成本高的问题。

在实际应用场景中，长途所占的比例比较小，为了解决小概率问题，而增加购置成本和使用成本的做法并不经济。

因此，有必要开发新型的车载设备以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车载设备以及包含所述车载设备的车辆，以有利于提高续航能力并增强车辆的性能。

为实现上述目的，本发明的所述车载设备包括并联连接的主电源系统和从电源系统，所述主电源系统和所述从电源系统的至少一种辅助或主导进行整车驱动控制，以有利于提高续航能力并增强车辆的性能。

优选的，所述的车载设备还包括电气系统，所述从电源系统通信连接所述电气系统，以实现电能交换。

优选的，所述主电源系统通信连接所述电气系统，以实现电能交换。

优选的，所述的车载设备还包括电驱系统，所述主电源系统和所述从电源系统的至少一种通信连接所述电驱系统，以进行动力控制。

优选的，所述车载设备还包括通讯系统，所述主电源系统通过所述通讯系统与所述从电源系统信息交互。

优选的，所述车载设备还包括主控制模块，所述主控制模块通信连接主电源系统和从电源系统的至少一种，以进行所述整车驱动控制。

进一步优选的，所述从电源系统包括相互通信连接的从电池模块和从电池控制模块，所述从电池控制模块通信连接所述通讯系统。

进一步优选的，所述主电源系统包括相互通信连接的主电池模块和主电池控制模块，所述主电池控制模块通过所述通讯系统与所述从电池控制模块进行信息交互。

进一步优选的，所述从电池模块包括信息采集模块，所述信息采集模块通信连接所述从电池控制模块和所述通讯系统的至少一种。

进一步优选的，所述从电源系统还包括电压转换模块，所述电压转换模块在所述从电池控制模块的控制下与所述电气系统信息交互。

进一步优选的，所述从电源系统还包括至少一个从切换装置，所述从电池控制模块通过对至少一个所述从切换装置进行从切换控制来改变所述电气系统与所述电压转换模块或所述从电池模块之间的电气连接关系。

进一步优选的，所述主电源系统还包括至少一个主切换装置，所述主电池控制模块通过对至少一个所述主切换装置进行主切换控制来改变所述电气系统与所述主电池模块之间的电气连接关系。

进一步优选的，所述主控制模块对至少一个所述主切换装置和至少一个所述从切换装置的至少一种进行切换控制。

优选的，所述的车载设备还包括冷却系统，所述从电源系统机械连接所述冷却系统，以通过所述冷却系统对所述从电源系统进行热量控制。

优选的，所述车载设备包括至少一个机械连接结构，所述从电源系统通过至少一个所述机械连接结构实现固定，所述机械连接结构包括定位结构和快换结构的至少一种。

本发明的所述车辆包括车辆主体以及所述车载设备。

优选的，所述车载设备包括并联连接的主电源系统和从电源系统，所述主电源系统固定设置于所述车辆主体，所述从电源系统可拆卸固定连接于所述车辆主体。

附图说明

图1为本发明实施例的车载设备的结构示意图。

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，下面将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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

本发明实施例提供了一种车载设备以及包含所述车载设备的车辆。所述车载设备中，并联连接的所述主电源系统和所述从电源系统中的至少一种辅助或主导进行整车驱动控制，有利于提高续航能力并增强车辆的性能。

本发明实施例所述的通信连接包括通过通信引线进行的有线电连接方式，以及无线通信方式中的至少一种。

一些实施例中，所述从电源系统包括从电池模块和从电池控制模块。

一些实施例中，所述主电源系统包括主电池模块和主电池控制模块。

图1为本发明实施例的车载设备的结构示意图。

一些实施例中，参照图1，主电池模块11和从电池模块12构成了电池包1。

一些实施例中，所述从电池模块12可设计为标准化系列产品，以有利于不同品牌车型之间兼容性。

一些实施例中，所述主电池模块11和所述从电池模块12之间并联连接。

一些实施例中，所述主电池模块11包括由若干电池组成的电池组，能够为车辆的用电设备供电，辅助车辆实现诸如启动、续航、点火、照明、仪表控制和电子装置控制等基本功能。

一些实施例中，所述从电池模块12包括由若干电池组成的电池组，能够辅助维持或增强车辆的基本功能。

一些实施例中，所述从电池模块12的数量至少为1，具体数目可根据使用需求进行灵活调整。

一些实施例中，参照图1，从电池控制模块2通信连接所述从电池模块12。

一些实施例中，所述车载设备还包括主控制模块。所述主控制模块负责包括车辆的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控在内的各项监测控制，从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。

一些实施例中，车辆的整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)包括了所述主控制模块以及图1所示的主电池控制模块9和所述从电池控制模块2。

一些实施例中，所述主电池控制模块9和所述从电池控制模块2的任意一种能够主导对整车的驱动控制。

一些实施例中，所述主电池控制模块9和所述从电池控制模块2之间进行信息交互以共同主导对整车的驱动控制。

一些实施例中，所述主电池控制模块9和所述从电池控制模块2的任意一种与所述主控制模块进行信息交互，以辅助所述主控制模块对整车的驱动控制。

一些实施例中，所述主电池控制模块9和所述从电池控制模块2共同与所述主控制模块进行信息交互，以辅助所述主控制模块对整车的驱动控制。

一些具体的实施例中，所述从电池控制模块2通过通信引线电连接所述从电池模块12。

一些实施例中，所述从电池模块12包括信息采集模块，所述信息采集模块通信连接所述从电池控制模块2。具体的，所述信息采集模块能够采集所述从电池模块12中电池组的电压信息、温度信息、电池包内压力、气体成分的至少一种，并将所述电压信息、温度信息、电池包内压力、气体成分的至少一种反馈给所述从电池控制模块2，使所述从电池控制模块2能够对所述从电池模块12中电池组的电压、温度和通断进行调节控制。

一些实施例中，参照图1，图1所示的车载设备还包括通讯系统4。所述通讯系统4用于辅助车辆实现包括系统日志、地图信息处理、配置信息管理、数据管理、地面通讯和人机界面交互在内的功能。

一些实施例中，所述主电源系统通过所述通讯系统4与所述从电源系统信息交互。

一些实施例中，所述信息采集模块通信连接所述通讯系统4，通过所述通讯系统4辅助的配置信息管理功能对所述从电池控制模块2中电池组的电压、温度和通断进行调节控制。

一些实施例中，所述通讯系统4通过和所述主控制模块之间的信息交互实现对车辆功能的辅助控制。

一些具体的实施例中，所述信息采集模块为信号采集器。

一些具体的实施例中，所述信息采集模块包括通信连接的信号传感器和信号采集接口，所述信号采集接口将所述信号传感器采集到的信息进行放大、滤波或必要的转换处理，例如A/D转换后输出。

一些实施例中，参照图1，所述从电池控制模块2通信连接所述通讯系统4。具体的，所述从电池控制模块2将从所述从电池模块12获取的电池状态信息传输给所述通讯系统4，通过所述通讯系统4与车辆的主控制模块(图中未标示)或主电池控制模块9实现信息交互和对所述从电池模块12的电池状态管理。

一些实施例中，所述从电源系统包括图1所示的电压转换模块3。

一些实施例中，所述电压转换模块3通信连接所述主电源系统，以实现所述主电池模块11和所述从电池模块12之间的电压匹配，从而达到并联输出的效果。

一些实施例中，参照图1，所述电压转换模块3通信连接所述从电池控制模块2，通过所述从电池控制模块2控制所述从电池模块12的电压输出，从而使得所述主电池模块11和所述从电池模块12输出的电压匹配。

一些实施例中，所述电压转换模块3通信连接所述通讯系统4，通过所述通讯系统4与所述主控制模块之间的信息交互实现对所述从电池模块12的电压输出控制，从而有利于使得所述主电池模块11和所述从电池模块12之间的电压匹配。

一些实施例中，所述电压转换模块3包括DC/DC转换器。

一些实施例中，所述通讯系统4包括通信接口，所述通信接口以有线通信或无线通信的方式与所述车载设备中包括所述从电池控制模块2和所述电压转换模块3在内的可进行信息交互的功能模块进行信息交互。

一些实施例中，所述主电池控制模块9通过所述通讯系统4与所述从电池控制模块2进行信息交互。

一些实施例中，参照图1，图1所示的车载设备还包括电气系统5，所述从电池模块12通过所述电压转换模块3电气连接所述电气系统5，以实现电能交换。

一些实施例中，所述从电池模块12直接电气连接所述电气系统5，以实现电能交换。

一些实施例中，所述从电源系统还包括至少一个从切换装置。参照图1，从正极切换驱动61和对应控制的从正极开关(图中未标示)构成了一个从切换装置。从负极切换驱动62和对应控制的从负极开关(图中未标示)构成了另一个从切换装置。

一些实施例中，所述从电源系统通过对至少一个所述从切换装置进行独立控制实现与所述电气系统5之间的电能交换。

具体的，参照图1，所述从电池控制模块2通过控制所述从正极切换驱动61和所述从负极切换驱动62的至少一种来作用于相对应控制的开关(图中未标示)，从而实现所述从电池模块12和所述电气系统5之间的电能交换。

一些实施例中，所述从电池模块12直接电气连接所述电气系统5，所述至少一个从切换装置设置为通过所述主控制模块进行切换控制来改变所述至少一个电气接口与所述从电池模块12之间的电气连接关系。具体的，所述主控制模块驱动所述正极切换驱动61控制所述正极开关的开闭来控制所述电气系统5的正极电气接口与所述从电池模块12之间的电气连接关系。所述主控制模块驱动所述负极切换驱动62控制所述负极开关的开闭来控制所述电气系统5的负极电气接口与所述从电池模块12之间的电气连接关系。

一些实施例中，所述从电池控制模块2通信连接所述至少一个从切换装置以实现对所述至少一个切换装置的切换控制。具体的，参照图1，所述从电池控制模块2通信连接所述正极切换驱动61，通过对所述正极切换驱动61进行切换控制来控制所述电气系统5的正极电气接口(图中未标示)与所述电压转换模块3之间的电气连接关系。所述从电池控制模块2通信连接所述负极切换驱动62，通过对所述负极切换驱动61进行切换控制来控制所述电气系统5的负极电气接口(图中未标示)与所述电压转换模块3之间的电气连接关系。

一些实施例中，所述主电源系统和所述从电源系统共同配合实现与所述电气系统5之间的电能交换。

具体的，参照图1，所述主电池控制模块9通过通讯系统4与所述从电池控制模块2进行信息交互，所述从电池控制模块2根据所述通讯系统4传送的相关信息对所述电压转换模块3进行输出控制，使所述主电池模块11和所述从电池模块12的输出电压匹配。

一些实施例中，所述主控制模块通信连接所述至少一个从切换装置以实现对所述至少一个从切换装置的切换控制。所述主控制模块对所述至少一个从切换装置的切换控制请参见前述所述从电池控制模块2对所述至少一个从切换装置的切换控制描述，在此不做赘述。

一些实施例中，所述主电源系统通过对至少一个主切换装置进行独立控制实现与所述电气系统5之间的电能交换。

具体的，参照图1，所述主电池控制模块9通过控制主正极切换驱动63和主负极切换驱动64的至少一种来作用于相对应控制的开关(图中未标示)，从而实现所述主电池模块11和所述电气系统5之间的电能交换。

一些实施例中，所述主电池模块11直接电气连接所述电气系统5，所述至少一个主切换装置设置为通过所述主控制模块进行切换控制改变所述至少一个电气接口与所述主电池模块11之间的电气连接关系。具体的控制过程请参见前述所述至少一个从切换装置设置为通过所述主控制模块进行切换控制来改变所述至少一个电气接口与所述从电池模块12之间的电气连接关系部分的描述，在此不做赘述。

一些实施例中，所述车载设备还包括电驱系统。所述电驱系统是车辆行驶的主要驱动系统，决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。

一些实施例中，所述主电源系统和所述从电源系统的至少一种通信连接所述电驱系统，以进行动力控制。具体的，所述电驱系统包括电机，所述主电源系统和所述从电源系统的至少一种与所述电机之间进行驱动控制。

一些实施例中，所述主电源系统中的所述主电池控制模块9直接控制所述电机以实现驱动控制。

一些实施例中，所述主电池控制模块9通过所述通讯模块4或者直接与所述主控制模块进行信息交互，以协助所述主控制模块对所述电机进行驱动控制。

一些实施例中，所述从电源系统中的所述从电池控制模块2直接控制所述电机以实现驱动控制。

一些实施例中，所述从电池控制模块2通过所述通讯模块4或者直接与所述主控制模块进行信息交互，以协助所述主控制模块对所述电机进行驱动控制。

一些实施例中，所述主电源系统和所述从电源系统共同配合对所述电驱系统进行驱动控制。

一些实施例中，所述主电源系统和所述从电源系统共同协助所述主控制模块对所述电机进行驱动控制。

一些实施例中，参照图1，图1所示的车载设备还包括冷却系统7，所述从电池模块12机械连接所述冷却系统7，以通过所述冷却系统7对所述从电池模块12进行热量控制。

一些实施例中，所述从电池模块12包括冷却液接口和从电池冷却回路，所述冷却液接口与所述冷却系统7的冷却回路相接，并使所述从电池冷却回路与所述冷却系统7的冷却回路相通，通过所述冷却系统7的冷却回路对所述从电池模块12进行热量控制，以有利于有效散热，延长所述从电池模块12的寿命。

一些实施例中，所述车载设备还包括至少一个机械连接结构，所述从电池模块12和从电池控制模块2的任意一个通过至少一个所述机械连接结构实现固定。

一些实施例中，参照图1，所述机械连接结构(图中未标示)包括定位结构82和快换结构81。

一些实施例中，所述机械连接结构包括定位结构82和快换结构81的至少一种。

一些具体的实施例中，所述定位结构82为机械定位接口。所述机械定位接口与所述从电池模块12设置的对应定位接口适配，用于将所述从电池模块12可拆卸固定连接于车辆主体。具体的，所述机械定位接口设置为适配所述从电池模块12设置的对应定位接口后，即使车辆行驶产生频繁振动的情况下，仍能确保所述从电池模块12相对所述车辆主体不会出现明显的相对位移或产生明显的机械噪声。

一些实施例中，所述快换结构81为机械快换接口。所述机械快换接口起到快速对准导入的左右，与所述从电池模块12设置的对应快接接口适配。

进一步的，所述机械快换接口在适配所述从电池模块12设置的对应快接接口的过程中时能自动修正位置偏移，使得所述从电池模块12在车辆行驶产生频繁振动的情况下所述机械快换接口和所述从电池模块12设置的对应快接接口能够自适应进行相对位移变化，以保证可靠连接。

本发明实施例提供的所述车辆包括车辆主体以及所述车载设备。

一些实施例中，所述主电源系统固定设置于所述车辆主体，所述从电源系统可拆卸固定连接于所述车辆主体，使得能够在确保所述主电池模块11辅助车辆实现诸如启动、续航、点火、照明、仪表控制和电子装置控制等基本功能的前提下，能够根据使用需求灵活更换所述从电池模块12。

一些实施例中，本实施例所述的各个接口可以根据工艺需求灵活设置在所述车辆主体的任意位置。这些位置包括但不限于所述车辆主体的车身和底盘。

一些实施例中，本实施例所述的各个接口也可以设置在所述主电池模块11。

一些实施例中，可以根据使用需求灵活选择是否在车辆上安装所述从电源系统。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (17)

1.一种车载设备，其特征在于，包括并联连接的主电源系统和从电源系统，所述主电源系统和所述从电源系统的至少一种辅助或主导进行整车驱动控制。

2.根据权利要求1所述的车载设备，其特征在于，还包括电气系统，所述从电源系统通信连接所述电气系统，以实现电能交换。

3.根据权利要求2所述的车载设备，其特征在于，所述主电源系统通信连接所述电气系统，以实现电能交换。

4.根据权利要求3所述的车载设备，其特征在于，还包括电驱系统，所述主电源系统和所述从电源系统的至少一种通信连接所述电驱系统，以进行动力控制。

5.根据权利要求4所述的车载设备，其特征在于，还包括通讯系统，所述主电源系统通过所述通讯系统与所述从电源系统信息交互。

6.根据权利要求5所述的车载设备，其特征在于，还包括主控制模块，所述主控制模块通信连接主电源系统和从电源系统的至少一种，以进行所述整车驱动控制。

7.根据权利要求6所述的车载设备，其特征在于，所述从电源系统包括相互通信连接的从电池模块和从电池控制模块，所述从电池控制模块通信连接所述通讯系统。

8.根据权利要求7所述的车载设备，其特征在于，所述主电源系统包括相互通信连接的主电池模块和主电池控制模块，所述主电池控制模块通过所述通讯系统与所述从电池控制模块进行信息交互。

9.根据权利要求7所述的车载设备，其特征在于，所述从电池模块包括信息采集模块，所述信息采集模块通信连接所述从电池控制模块和所述通讯系统的至少一种。

10.根据权利要求7所述的车载设备，其特征在于，所述从电源系统还包括电压转换模块，所述电压转换模块在所述从电池控制模块的控制下与所述电气系统信息交互。

11.根据权利要求10所述的车载设备，其特征在于，所述从电源系统还包括至少一个从切换装置，所述从电池控制模块通过对至少一个所述从切换装置进行从切换控制来改变所述电气系统与所述电压转换模块或所述从电池模块之间的电气连接关系。

12.根据权利要求11所述的车载设备，其特征在于，所述主电源系统还包括至少一个主切换装置，所述主电池控制模块通过对至少一个所述主切换装置进行主切换控制来改变所述电气系统与所述主电池模块之间的电气连接关系。

13.根据权利要求12所述的车载设备，其特征在于，所述主控制模块对至少一个所述主切换装置和至少一个所述从切换装置的至少一种进行切换控制。

14.根据权利要求1所述的车载设备，其特征在于，还包括冷却系统，所述从电源系统机械连接所述冷却系统，以通过所述冷却系统对所述从电源系统进行热量控制。

15.根据权利要求1所述的车载设备，其特征在于，还包括至少一个机械连接结构，所述从电源系统通过至少一个所述机械连接结构实现固定，所述机械连接结构包括定位结构和快换结构的至少一种。

16.一种车辆，其特征在于，包括车辆主体以及如权利要求1-15任一项所述的车载设备。

17.根据权利要求16所述的车辆，其特征在于，所述车载设备包括并联连接的主电源系统和从电源系统，所述主电源系统固定设置于所述车辆主体，所述从电源系统可拆卸固定连接于所述车辆主体。

Images