CN114640169A - 电动汽车、应急启动电源及其充放电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动汽车、应急启动电源及其充放电控制方法，该应急启动电源包括：连接组件，用于接入电动汽车的电瓶；应急电池组；充电电路，所述充电电路的输出端与所述应急电池组连接；第一开关电路，串联设置于连接组件与应急电池组之间；第二开关电路，串联设置于充电电路的输入端与所述连接组件之间；扩展充电接口，扩展充电接口与充电电路的输入端连接；控制电路，控制电路分别与第一开关电路及第二开关电路连接，控制电路用于根据外部控制指令输出对应的控制信号，以控制第一开关电路与所述第二开关电路的开/关状态。本发明可以解决现有的应急启动电源无法通过电瓶夹充电的问题。

Description

电动汽车、应急启动电源及其充放电控制方法

技术领域

本发明涉及应急启动电源技术领域，特别涉及一种电动汽车、应急启动电源及其充放电控制方法。

背景技术

应急启动电源被广泛应用于车辆、设备、飞行器的应急启动。它可以完成在低温环境、电瓶馈电情况下的应急启动功能。现有的应急启动电源产品，都存在无法通过电瓶夹充电，充电速度较慢的问题。现有的非智能电瓶夹的应急启动电源又不具有充放电保护、反接保护等功能。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种应急启动电源，旨在解决现有的应急启动电源无法通过电瓶夹充电的问题。

为实现上述目的，本发明提出的应急启动电源，应用于电动汽车中，所述电动汽车包括电瓶，应急启动电源包括：

连接组件，用于接入所述电动汽车的电瓶；

应急电池组；

充电电路，所述充电电路的输出端与所述应急电池组连接；

第一开关电路，串联设置于所述连接组件与所述应急电池组之间；

第二开关电路，串联设置于所述充电电路的输入端与所述连接组件之间；

扩展充电接口，所述扩展充电接口与所述充电电路的输入端连接；

控制电路，所述控制电路分别与所述第一开关电路及第二开关电路连接，所述控制电路用于根据外部控制指令输出对应的控制信号，以控制所述第一开关电路与所述第二开关电路的开/关状态；其中，

所述控制电路在控制所述第一开关电路导通时，控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

所述控制电路在控制所述第二开关电路导通时，控制所述连接组件与所述充电电路电连接，以使所述充电电路将所述连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

所述扩展充电接口有外部充电设备接入时，所述控制电路控制所述第二开关电路关断，以断开所述充电电路与所述连接组件的电连接。

可选地，所述外部控制指令为放电控制指令时，所述控制电路输出放电控制信号，控制所述第二开关电路关断，并控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

所述外部控制指令为第一充电控制指令时，所述控制电路输出第一充电控制信号，控制所述第一开关电路关断，并控制所述第二开关电路导通，以控制所述充电电路与所述连接组件电连接，以使所述充电电路将所述连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

可选地，所述外部控制指令为第二充电控制指令时，所述控制电路输出第二充电控制信号，控制所述第一开关电路关断，以使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

所述外部控制指令为充放电控制指令时，所述控制电路输出充放电控制信号，控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

可选地，所述应急启动电源还包括：

用户输入组件，所述用户输入组件的输出端与所述控制电路连接，所述用户输入组件用于被用户触发时，输出对应的外部控制指令至所述控制电路；

所述控制电路具有四种工作模式，所述控制电路用于根据用户触发的所述外部控制指令，工作于所述四种工作模式中对应的工作模式；其中，

在工作于放电模式时，所述控制电路控制所述第二开关电路关断，并控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

在工作于第一充电模式时，所述控制电路控制所述第一开关电路关断，并控制所述第二开关电路导通，以控制所述充电电路与所述连接组件电连接，以使所述充电电路将所述连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在工作于第二充电模式时，所述控制电路控制所述第一开关电路关断，以使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在工作于充放电模式时，所述控制电路控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

可选地，所述应急启动电源还包括：

保护逻辑电路，所述保护逻辑电路分别与所述应急电池组、连接组件及控制电路连接，所述保护逻辑电路用于检测所述应急电池组及连接组件的输入/输出参数，并在根据所述输入/输出参数确定充放电通路异常时，输出充放电异常信号至所述控制电路，以使所述控制电路控制所述第一开关电路和所述第二开关电路关断。

可选地，所述应急启动电源还包括：

电池保护电路，所述电池保护电路与所述应急电池组电连接，所述电池保护电路用于检测所述应急电池组的工作参数，并在根据所述应急电池组的工作参数确定所述应急电池组异常时，控制所述应急电池组与所述第一开关电路及充电电路断开电连接。

本发明还提出一种电动汽车，所述电动汽车包括电瓶及上述的应急启动电源。

本发明还提出一种应急启动电源的充放电控制方法，应用于上述的应急启动电源中，包括如下步骤：

接收外部控制指令；

在根据所述外部控制指令控制所述第一开关电路导通时，控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

在根据所述外部控制指令控制所述第二开关电路在导通时，控制所述连接组件与所述充电电路电连接，以使所述充电电路将连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在所述扩展充电接口有外部充电设备接入时，控制所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压，以对所述应急电池组进行充电。

可选地，所述外部控制指令包括放电控制信号及第一充电控制信号；

在确定接收到的所述外部控制指令为放电控制信号时，控制所述第二开关电路关断，并控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

在确定接收到的所述外部控制指令为第一充电控制信号时，控制所述第一开关电路关断，并控制所述第二开关电路导通，以控制所述连接组件与所述充电电路电连接，以使所述充电电路将连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

可选地，所述外部控制指令包括第二充电控制信号及充放电控制信号；

在确定接收到的所述外部控制指令为第二充电控制信号时，控制所述第一开关电路关断，以使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在确定接收到的所述外部控制指令为充放电控制信号时，控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

本发明技术方案通过设置应急电池组、连接组件、第一开关电路、第二开关电路、充电电路、控制电路及扩展充电接口，在控制电路控制第一开关电路导通时，连通应急电池组与连接组件，以使应急电池组为电瓶进行充电。在控制电路控制第二开关电路导通时，连通连接组件与充电电路，以使电瓶为应急电池组进行充电，实现了应急启动电源的双向充放电功能，解决了现有的应急启动电源无法通过电瓶夹充电的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明应急启动电源一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明应急启动电源另一实施例的功能模块示意图；

图3为本发明应急启动电源的充放电控制方法一实施例的流程示意图；

图4为本发明应急启动电源的充放电控制方法一实施例的细化流程示意图；

图5为本发明应急启动电源的充放电控制方法另一实施例的细化流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	连接组件	50	第二开关电路
20	应急电池组	60	扩展充电接口
				30	第一开关电路	70	控制电路
40	充电电路

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种应急启动电源，应用于电动汽车中，所述电动汽车包括电瓶。

目前，现有的应急启动电源产品，都存在无法通过电瓶夹充电，充电速度较慢的问题，且现有的非智能电瓶夹的应急启动电源又不具有充放电保护、反接保护等功能。

为解决上述问题，参照图1与图2，在一实施例中，所述应急启动电源包括：

连接组件10，用于接入所述电动汽车的电瓶；

应急电池组20；

充电电路40，所述充电电路40的输出端与所述应急电池组20连接；

第一开关电路30，串联设置于所述连接组件10与所述应急电池组20之间；

第二开关电路50，串联设置于所述充电电路40的输入端与所述连接组件10之间；

扩展充电接口60，所述扩展充电接口60与所述充电电路40的输入端连接；

控制电路70，所述控制电路70分别与所述第一开关电路30及第二开关电路50连接，所述控制电路70用于根据外部控制指令输出对应的控制信号，以控制所述第一开关电路30与所述第二开关电路50的开/关状态；其中，

所述控制电路70在控制所述第一开关电路30导通时，控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；

所述控制电路70在控制所述第二开关电路50导通时，控制所述连接组件10与所述充电电路40电连接，以使所述充电电路40将所述连接组件10输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电；

所述扩展充电接口60有外部充电设备接入时，所述控制电路70控制所述第二开关电路50关断，以断开所述充电电路40与所述连接组件10的电连接。

在本实施例中，连接组件10可以选用电瓶夹及连接线缆来实现，应急电池组20可以为高倍率应急电池组20，例如典型的四串锂应急电池组20成的高倍率应急电池组20，其中，锂电池可以为任意单颗锂电电芯或多颗锂电电芯的并联体，电芯还可以为具有一致性的磷酸铁锂或三元锂电芯。进一步地，应急电池组20可根据实际的应用需求，选用六串、七串、十三串的应急电池组20适配应用于24V或48V电瓶的启动电源。第一开关电路30用于连通应急电池组20与连接组件10，以使应急电池组20通过连接组件10为电瓶进行充电，使得电瓶能够输出足够的电压启动汽车。

充电电路40可以选用DC-DC转换器来实现，用于将外部输入的电压转换为充电电压为应急启动电源中的应急电池组20进行充电。第二开关电路50用于连通连接组件10与充电电路40，以使电瓶或其他充电设备通过连接组件10输出电压，以使充电电路40将其转换为充电电压为应急电池组20充电。第一开关电路30及第二开关电路50可以是由PMOS、NMOS、双极晶体管、IGBT、可控硅、双向可控硅等电子开关组成的，也可以是由继电器或其它形式的受控机械开关组成的。本发明通过设置第一开关电路30、第二开关电路50及充电电路40，使得应急启动电源中形成放电通路及充电通路，实现了应急启动电源双向充放电的功能，且本发明能够使用电瓶直接对应急充电电源进行充电，提高了应急启动电源的充电速度。同时，充电电路40不但提供了充电通道，并且还提供先恒流再恒压的充电管理，提高了应急启动电源充电时的稳定性及安全性。此外，在充电电路40与连接组件10之间设置第二开关电路50，能够防止应急电池组20放电时电流通过充电电路40倒灌至应急电池组20，起到防倒灌的效果，提高了应急启动电源放电时的稳定性及安全性。

在本实施例中，应急启动电源还设置有扩展充电接口60与充电电路40的输入端连接，扩展充电接口60用于接入外部充电设备，例如太阳能板、电源适配器等，使得充电电路40还能够将外部充电设备输出的电压转换为充电电压为应急电池组20充电。如此设置，使得应急启动电源还能通过太阳能板、电源适配器等方式进行充电，提高了应急启动电源的兼容性与实用性。此外，本发明中的第二开关电路50及扩展充电接口60均与充电电路40连接，也即第二开关电路50的两端分别与连接组件10及扩展充电接口60连接，此时第二开关电路50能够起到隔离作用，进一步提高了应急启动电源的安全性。

控制电路70可选用MCU、DSP或者FPGA等微处理器来实现，或者，还可采用专用的主控芯片来实现。控制电路70可具有多个控制端，每一控制端可与第一开关电路30及第二开关电路50中的一开关管的受控端连接。控制电路70可根据接收到的外部控制指令，并通过运行预集成的硬件电路和软件程序或算法，来输出相应的开关驱动信号至对应的开关管，以通过控制第一开关电路30及第二开关电路50中对应开关管的导通时间和时序，来实现本发明中的不同工作模式。其中，外部控制指令可以是用户通过按键、触摸屏等形式下发的，也可以是汽车中的中央控制器下发的。具体而言，当第一开关电路30导通，而第二开关电路50关断时，为放电模式，此时应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10为电瓶充电。当第一开关电路30关断，而第二开关电路50导通时，为第一充电模式，此时电瓶通过第二开关电路50及充电电路40为应急电池组20充电。当第一开关电路30与第二开关电路50均关断时，为第二充电模式，此时扩展充电接口60通过充电电路40为应急电池组20充电。进一步地，当第一开关电路30导通，第二开关电路50关断时，还可以为边充边放模式，也即应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10为电瓶充电的同时，扩展充电接口60通过充电电路40为应急电池组20充电，使得充电与放电同时进行。如此设置，使得应急启动电源具有多种工作模式，从而能够适应不同的应用场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

本发明通过设置应急电池组20、连接组件10、第一开关电路30、第二开关电路50、充电电路40、控制电路70及扩展充电接口60，在控制电路70控制第一开关电路30导通时，连通应急电池组20与连接组件10，以使应急电池组20为电瓶进行充电。在控制电路70控制第二开关电路50导通时，连通连接组件10与充电电路40，以使电瓶为应急电池组20进行充电，实现了应急启动电源的双向充放电功能。本发明通过设置连接组件10、第一开关电路30、第二开关电路50及充电电路40，使得应急启动电源中形成了放电通路及充电通路两条通路，实现了实现了应急启动电源双向充放电的功能。本发明通过设置充电电路40，不仅提供了充电通道，还提供了先恒流再恒压的充电管理，提高了应急启动电源充电时的稳定性及安全性。发明通过设置扩展充电接口60，使得应急启动电源还能通过太阳能板、电源适配器等方式进行充电，提高了应急启动电源的兼容性与实用性。本发明还通过设置第二开关电路50，能够防止应急电池组20放电时电流通过充电电路40倒灌至应急电池组20，起到防倒灌的效果，以及对连接组件10及扩展充电接口60能够起到隔离的作用，提高了应急启动电源放电时的稳定性及安全性。本发明还能够通过控制第一开关电路30及第二开关电路50的关断/导通，从而实现多种工作模式的切换，以适应不同的应用场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

参照图1与图2，在一实施例中，所述外部控制指令为放电控制指令时，所述控制电路70输出放电控制信号，控制所述第二开关电路50关断，并控制所述第一开关电路30导通，以控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；

所述外部控制指令为第一充电控制指令时，所述控制电路70输出第一充电控制信号，控制所述第一开关电路30关断，并控制所述第二开关电路50导通，以控制所述充电电路40与所述连接组件10电连接，以使所述充电电路40将所述连接组件10输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电。

在本实施例中，控制电路70可以根据接收到的外部控制指令，控制第一开关电路30及第二开关电路50中对应开关管的导通时间和时序，来实现本发明中不同的工作模式。其中，外部控制指令可以是用户通过按键、触摸屏等形式下发的，也可以是汽车中的中央控制器下发的。具体而言，当控制电路70接收到放电控制信号时，控制电路70控制第二开关电路50关断，第一开关电路30导通，使得应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10对电瓶进行充电。当控制电路70接收到第一充电控制信号时，控制第一开关电路30关断，第二开关电路50导通，使得电瓶通过第二开关电路50及充电电路40为应急电池组20充电。本发明通过设置控制电路70接收用户下发的控制指令，并根据控制指令控制第一开关电路30及第二开关电路50的导通/关断，实现了应急启动电源多种工作模式之间的切换，以适应不同的应用场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

可选地，所述外部控制指令为第二充电控制指令时，所述控制电路70输出第二充电控制信号，控制所述第一开关电路30关断，以使所述充电电路40将所述扩展充电接口60输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电；

所述外部控制指令为充放电控制指令时，所述控制电路70输出充放电控制信号，控制所述第一开关电路30导通，以控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路40将所述扩展充电接口60输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电。

在本实施例中，当扩展充电接口60处接入外部充电设备时，控制电路70还可根据接收到的外部控制指令，控制第一开关电路30及第二开关电路50中对应开关管的导通时间和时序，来实现本发明中通过扩展充电接口60进行充电的不同工作模式。具体而言，当控制电路70接收到第二充电控制信号时，控制电路70控制第一开关电路30与第二开关电路50关断，使得扩展充电接口60处接入的外部充电设备通过充电电路40为应急电池组20充电。当控制电路70接收到充放电控制信号时，控制电路70控制第一开关电路30导通，第二开关电路50关断，使得应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10为电瓶充电的同时，扩展充电接口60处接入的外部充电设备通过充电电路40为应急电池组20充电，实现了边充边放的功能。本发明通过设置控制电路70接收用户下发的控制指令，并根据控制指令控制第一开关电路30及第二开关电路50的导通/关断，实现了应急启动电源多种工作模式之间的切换，以适应不同的应用场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

参照图1与图2，在一实施例中，所述应急启动电源还包括：

用户输入组件，所述用户输入组件的输出端与所述控制电路70连接，所述用户输入组件用于被用户触发时，输出对应的外部控制指令至所述控制电路70；

所述控制电路70具有四种工作模式，所述控制电路70用于根据用户触发的所述外部控制指令，工作于所述四种工作模式中对应的工作模式；其中，

在工作于放电模式时，所述控制电路70控制所述第二开关电路50关断，并控制所述第一开关电路30导通，以控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；

在工作于第一充电模式时，所述控制电路70控制所述第一开关电路30关断，并控制所述第二开关电路50导通，以控制所述充电电路40与所述连接组件10电连接，以使所述充电电路40将所述连接组件10输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电；

在工作于第二充电模式时，所述控制电路70控制所述第一开关电路30关断，以使所述充电电路40将所述扩展充电接口60输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电；

在工作于充放电模式时，所述控制电路70控制所述第一开关电路30导通，以控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路40将所述扩展充电接口60输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电。

在本实施例中，应急启动电源还具有用户输入组件，用户输入组件可以选用机械按键、LED触摸屏等来实现。用户能够通过用户输入组件向控制电路70下发不同的控制指令，以使控制电路70根据用户触发的控制指令控制第一开关电路30及第二开关电路50的关断/导通，从而实现应急启动电源的多种工作模式切换。具体而言，在一实施例中，应急启动电源具有放电模式、第一充电模式、第二充电模式及充放电模式四种工作模式。当用户通过用户输入组件向控制电路70下发放电控制指令时，控制电路70控制第二开关电路50关断，第一开关电路30导通，使得应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10对电瓶进行充电。当用户通过用户输入组件向控制电路70下发第一充电控制指令时，控制第一开关电路30关断，第二开关电路50导通，使得电瓶通过第二开关电路50及充电电路40为应急电池组20充电。当用户通过用户输入组件向控制电路70下发第二充电控制指令时，控制电路70控制第一开关电路30与第二开关电路50关断，使得扩展充电接口60处接入的外部充电设备通过充电电路40为应急电池组20充电。当用户通过用户输入组件向控制电路70下发充放电控制指令时，控制电路70控制第一开关电路30导通，第二开关电路50关断，使得应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10为电瓶充电的同时，扩展充电接口60处接入的外部充电设备通过充电电路40为应急电池组20充电，实现了边充边放的功能。本发明通过设置用户输入组件，使得用户能够通过用户输入组件向控制电路70下发不同的控制指令，使得控制电路70根据用户触发的控制指令控制第一开关电路30及第二开关电路50的关断/导通，从而实现应急启动电源多种工作模式之间的切换，以应用于不同的工作场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

参照图1与图2，在一实施例中，所述应急启动电源还包括：

保护逻辑电路，所述保护逻辑电路分别与所述应急电池组20、连接组件10及控制电路70连接，所述保护逻辑电路用于检测所述应急电池组20及连接组件10的输入/输出参数，并在根据所述输入/输出参数确定充放电通路异常时，输出充放电异常信号至所述控制电路70，以使所述控制电路70控制所述第一开关电路30和所述第二开关电路50关断。

在本实施例中，应急启动电源中设置有保护逻辑电路，保护逻辑电路可以选用微处理器，以及短路保护电路、电流检测电路、电压检测电路、温度检测电路及防反接电路中的一种或多种来实现，从而使得保护逻辑电路能够具有短路保护、过流保护、过压保护、过温保护、欠压保护、反接保护等功能。其中，保护逻辑电路中的微处理器可以是应急启动电源中的控制电路70，也可以是专用的微处理器。保护逻辑电路用于检测应急电池组20及连接组件10的输入/输出参数，也即检测应急电池组20及连接组件10的电压、电流及温度等输入/输出参数，当充放电通路异常时，例如充放电通路过流、过压、欠压时，保护逻辑电路输出充放电异常信号至控制电路70，以使控制电路70控制第一开关电路30和第二开关电路50关断，使得应急电池组20停止充电或放电，以实现对应急电池组20的保护。本发明通过设置保护逻辑电路，以实现过流保护、过压保护及反接保护等多种功能保护，提高了应急启动电源的稳定性及安全性。

参照图1与图2，在一实施例中，所述应急启动电源还包括：

电池保护电路，所述电池保护电路与所述应急电池组20电连接，所述电池保护电路用于检测所述应急电池组20的工作参数，并在根据所述应急电池组20的工作参数确定所述应急电池组20异常时，控制所述应急电池组20与所述第一开关电路30及充电电路40断开电连接。

在本实施例中，应急启动电源中设置有电池保护电路，电池保护电路可以选用电池保护单元BPU来实现，电池保护电路能够检测应急电池组20的工作参数，也即检测应急电池组20的电压、电流及电量等工作参数并在检测到应急电池组20的工作参数异常时，例如应急电池组20过流、过压、电量不足时，断开应急电池组20的外部连接，也即断开应急电池组20与第一开关电路30及充电电路40的电连接，从而实现对应急电池组20的保护。此外，电池保护单元BPU还具有电池充电均衡电路，使得应急电池组20的电芯在多个充放电循环后仍旧可以保持电量的均衡。本发明通过设置电池保护电路，以实现对应急电池组20的短路保护等功能保护，使得电池保护电路能够在检测到应急电池组20工作状态异常时，断开应急电池组20的外部连接以保护应急电池组20以及避免发生灾难性事故。同时还能够使得应急电池组20的电芯在多个充放电循环后仍旧可以保持电量的均衡，提高了应急启动电源的使用寿命，提高了应急启动电源的安全性及稳定性。

本发明还提出一种电动汽车，该电动汽车包括电瓶及上述的应急启动电源，该应急启动电源的具体结构参照上述实施例，由于本电动汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种应急启动电源的充放电控制方法，该应急启动电源的充放电控制方法应用于上述的应急启动电源，参照图3，在一实施例中，包括如下步骤：

步骤S100、接收外部控制指令；

在本实施例中，应急启动电源中设置有控制电路70，控制电路70可选用MCU、DSP或者FPGA等微处理器来实现，或者，还可采用专用的主控芯片来实现。控制电路70可具有多个控制端，每一控制端可与第一开关电路30及第二开关电路50中的一开关管的受控端连接。控制电路70能够接收外部控制指令，并根据外部控制指令执行相应的控制程序，外部控制指令可以是用户通过按键、触摸屏等形式下发的，也可以是汽车中的中央控制器下发的。

步骤S110、在根据所述外部控制指令控制所述第一开关电路30导通时，控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；

步骤S120、在根据所述外部控制指令控制所述第二开关电路50在导通时，控制所述连接组件10与所述充电电路40电连接，以使所述充电电路40将连接组件10输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电；

步骤S130、在所述扩展充电接口60有外部充电设备接入时，控制所述充电电路40将所述扩展充电接口60输出的电压转换为充电电压，以对所述应急电池组20进行充电。

在本实施例中，控制电路70可根据接收到的外部控制指令，并通过运行预集成的硬件电路和软件程序或算法，来输出相应的开关驱动信号至对应的开关管，以通过控制第一开关电路30及第二开关电路50中对应开关管的导通时间和时序，来实现本发明中的不同工作模式。本发明通过设置控制电路70接收用户下发的控制指令，并根据控制指令控制第一开关电路30及第二开关电路50的导通/关断，实现了应急启动电源多种工作模式之间的切换，以适应不同的应用场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

参照图4，在一实施例中，所述外部控制指令包括放电控制信号及第一充电控制信号；

步骤S210、在确定接收到的所述外部控制指令为放电控制信号时，控制所述第二开关电路50关断，并控制所述第一开关电路30导通，以控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；

步骤S220、在确定接收到的所述外部控制指令为第一充电控制信号时，控制所述第一开关电路30关断，并控制所述第二开关电路50导通，以控制所述连接组件10与所述充电电路40电连接，以使所述充电电路40将连接组件10输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电。

在本实施例中，控制电路70可根据接收到的外部控制指令，控制第一开关电路30及第二开关电路50中对应开关管的导通时间和时序，来实现本发明中不同工作模式的切换。具体而言，当控制电路70确定接收到的所述外部控制指令为第一充电控制信号时，控制电路70控制第二开关电路50关断，第一开关电路30导通，使得应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10对电瓶进行充电。当控制电路70确定接收到的所述外部控制指令为第一充电控制信号时，控制第一开关电路30关断，第二开关电路50导通，使得电瓶通过第二开关电路50及充电电路40为应急电池组20充电。本发明通过设置控制电路70接收用户下发的控制指令，并根据控制指令控制第一开关电路30及第二开关电路50的导通/关断，实现了应急启动电源多种工作模式之间的切换，以适应不同的应用场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

参照图5，在一实施例中，所述外部控制指令包括第二充电控制信号及充放电控制信号；

步骤S230、在确定接收到的所述外部控制指令为第二充电控制信号时，控制所述第一开关电路30关断，以使所述充电电路40将所述扩展充电接口60输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电；

步骤S240、在确定接收到的所述外部控制指令为充放电控制信号时，控制所述第一开关电路30导通，以控制所述应急电池组20与所述连接组件10电连接，以使所述应急电池组20对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路40将所述扩展充电接口60输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组20进行充电。

在本实施例中，当扩展充电接口60处接入外部充电设备时，控制电路70还可根据接收到的外部控制指令，控制第一开关电路30及第二开关电路50中对应开关管的导通时间和时序，来实现本发明中通过扩展充电接口60进行充电的不同工作模式。具体而言，当控制电路70确定接收到的所述外部控制指令为第二充电控制信号时，控制电路70控制第一开关电路30与第二开关电路50关断，使得扩展充电接口60处接入的外部充电设备通过充电电路40为应急电池组20充电。当控制电路70确定接收到的所述外部控制指令为充放电控制信号时，控制电路70控制第一开关电路30导通，第二开关电路50关断，使得应急电池组20通过第一开关电路30及连接组件10为电瓶充电的同时，扩展充电接口60处接入的外部充电设备通过充电电路40为应急电池组20充电，实现了边充边放的功能。本发明通过设置控制电路70接收用户下发的控制指令，并根据控制指令控制第一开关电路30及第二开关电路50的导通/关断，实现了应急启动电源多种工作模式之间的切换，以适应不同的应用场景，提高了应急启动电源的实用性和兼容性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种应急启动电源，应用于电动汽车中，所述电动汽车包括电瓶，其特征在于，包括：

连接组件，用于接入所述电动汽车的电瓶；

应急电池组；

充电电路，所述充电电路的输出端与所述应急电池组连接；

第一开关电路，串联设置于所述连接组件与所述应急电池组之间；

第二开关电路，串联设置于所述充电电路的输入端与所述连接组件之间；

扩展充电接口，所述扩展充电接口与所述充电电路的输入端连接；

控制电路，所述控制电路分别与所述第一开关电路及第二开关电路连接，所述控制电路用于根据外部控制指令输出对应的控制信号，以控制所述第一开关电路与所述第二开关电路的开/关状态；其中，

所述控制电路在控制所述第一开关电路导通时，控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

所述控制电路在控制所述第二开关电路导通时，控制所述连接组件与所述充电电路电连接，以使所述充电电路将所述连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

所述扩展充电接口有外部充电设备接入时，所述控制电路控制所述第二开关电路关断，以断开所述充电电路与所述连接组件的电连接。

2.如权利要求1所述的应急启动电源，其特征在于，所述外部控制指令为放电控制指令时，所述控制电路输出放电控制信号，控制所述第二开关电路关断，并控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

所述外部控制指令为第一充电控制指令时，所述控制电路输出第一充电控制信号，控制所述第一开关电路关断，并控制所述第二开关电路导通，以控制所述充电电路与所述连接组件电连接，以使所述充电电路将所述连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

3.如权利要求2所述的应急启动电源，其特征在于，所述外部控制指令为第二充电控制指令时，所述控制电路输出第二充电控制信号，控制所述第一开关电路关断，以使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

所述外部控制指令为充放电控制指令时，所述控制电路输出充放电控制信号，控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

4.如权利要求1所述的应急启动电源，其特征在于，所述应急启动电源还包括：

用户输入组件，所述用户输入组件的输出端与所述控制电路连接，所述用户输入组件用于被用户触发时，输出对应的外部控制指令至所述控制电路；

所述控制电路具有四种工作模式，所述控制电路用于根据用户触发的所述外部控制指令，工作于所述四种工作模式中对应的工作模式；其中，

在工作于放电模式时，所述控制电路控制所述第二开关电路关断，并控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

在工作于第一充电模式时，所述控制电路控制所述第一开关电路关断，并控制所述第二开关电路导通，以控制所述充电电路与所述连接组件电连接，以使所述充电电路将所述连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在工作于第二充电模式时，所述控制电路控制所述第一开关电路关断，以使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在工作于充放电模式时，所述控制电路控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

5.如权利要求1所述的应急启动电源，其特征在于，所述应急启动电源还包括：

保护逻辑电路，所述保护逻辑电路分别与所述应急电池组、连接组件及控制电路连接，所述保护逻辑电路用于检测所述应急电池组及连接组件的输入/输出参数，并在根据所述输入/输出参数确定充放电通路异常时，输出充放电异常信号至所述控制电路，以使所述控制电路控制所述第一开关电路和所述第二开关电路关断。

6.如权利要求1所述的应急启动电源，其特征在于，所述应急启动电源还包括：

电池保护电路，所述电池保护电路与所述应急电池组电连接，所述电池保护电路用于检测所述应急电池组的工作参数，并在根据所述应急电池组的工作参数确定所述应急电池组异常时，控制所述应急电池组与所述第一开关电路及充电电路断开电连接。

7.一种电动汽车，其特征在于，包括电瓶及如权利要求1-6任意一项所述的应急启动电源。

8.一种应急启动电源的充放电控制方法，应用于如权利要求1-6任意一项所述的应急启动电源中，其特征在于，包括如下步骤：

接收外部控制指令；

在根据所述外部控制指令控制所述第一开关电路导通时，控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

在根据所述外部控制指令控制所述第二开关电路在导通时，控制所述连接组件与所述充电电路电连接，以使所述充电电路将连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在所述扩展充电接口有外部充电设备接入时，控制所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压，以对所述应急电池组进行充电。

9.如权利要求8所述的应急启动电源的充放电控制方法，其特征在于，所述外部控制指令包括放电控制信号及第一充电控制信号；

在确定接收到的所述外部控制指令为放电控制信号时，控制所述第二开关电路关断，并控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；

在确定接收到的所述外部控制指令为第一充电控制信号时，控制所述第一开关电路关断，并控制所述第二开关电路导通，以控制所述连接组件与所述充电电路电连接，以使所述充电电路将连接组件输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

10.如权利要求8所述的应急启动电源的充放电控制方法，其特征在于，所述外部控制指令包括第二充电控制信号及充放电控制信号；

在确定接收到的所述外部控制指令为第二充电控制信号时，控制所述第一开关电路关断，以使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电；

在确定接收到的所述外部控制指令为充放电控制信号时，控制所述第一开关电路导通，以控制所述应急电池组与所述连接组件电连接，以使所述应急电池组对电瓶进行充电；以及，使所述充电电路将所述扩展充电接口输出的电压转换为充电电压对所述应急电池组进行充电。

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