CN204845586U - 电动汽车供电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车供电设备，包括输入电源、电池管理系统、高压继电器和电子控制单元；所述输入电源通过供电总线分别与所述电池管理系统和所述电子控制单元连接，所述输入电源用于对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电；所述电池管理系统与所述高压继电器连接，所述电池管理系统用于控制所述高压继电器闭合或者切断；所述电动汽车供电设备还包括备用电源，所述备用电源通过所述供电总线分别与所述电池管理系统和所述电子控制单元连接，所述备用电源用于对所述电池管理系统和电子控制单元提供常电。采用本实用新型的技术方案能够使EV有足够的时间进行转向和刹车操作，从而脱离危险，提高了EV在行驶过程中的安全性。

Description

电动汽车供电设备

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车供电设备。

背景技术

随着电动汽车(ElectricVehicle；EV)的发展，一些大的汽车生产商和电池供应商针对各种动力电池做了大量研究和试验，并成功开发出相关的电池管理系统(BatteryManagementSystem；BMS)，实现了智能化管理以及维护电动汽车的动力电池系统。

BMS由EV的供电设备提供电源，EV自动选择输入电源，并通过供电总线分别与BMS和其它电子控制单元(ElectronicContralUnit；ECU)等连接，当BMS得电后能够控制串联在高压供电设备中的高压继电器的闭合或者切断，从而控制高压动力电池包对EV供电，使EV运行或停止。

但是传统的供电设备中，当输入电源亏电或者输入电源与连接BMS的供电总线之间的开关或者连接器出现故障等异常情况时，会导致BMS和ECU等断电，造成高压继电器带载切断。而高压继电器带载切断后，高压动力电池包无法对EV供电，会使EV突然失去动力，进而导致转向和刹车失灵，使EV行驶过程中存在较高的危险性，严重危及行车安全。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动汽车供电设备，以解决EV在行驶过程中出现异常情况时导致BMS和ECU等断电，造成高压继电器带载切断，EV突然失去动力进而导致转向和刹车失灵，使EV行驶过程中存在较高的危险性，严重危及行车安全的问题。

本实用新型提供一种电动汽车供电设备，包括输入电源、电池管理系统、高压继电器和电子控制单元；所述输入电源通过供电总线分别与所述电池管理系统和所述电子控制单元连接，所述输入电源用于对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电；所述电池管理系统与所述高压继电器连接，所述电池管理系统用于控制所述高压继电器闭合或者切断；所述电动汽车供电设备还包括备用电源，所述备用电源通过所述供电总线分别与所述电池管理系统和所述电子控制单元连接，所述备用电源，用于对所述电池管理系统和电子控制单元提供常电。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述输入电源还与所述备用电源连接，所述输入电源还用于对所述备用电源充电。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述电池管理系统还用于监控所述备用电源的状态。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述电池管理系统，还用于检测所述输入电源和所述备用电源的电压；比较所述输入电源的电压与所述备用电源的电压的大小；并根据所述输入电源的电压与所述备用电源的电压的大小关系，控制所述输入电源或者所述备用电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述电池管理系统，具体用于当所述输入电源的电压大于所述备用电源的电压时，控制所述输入电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电；

或者所述电池管理系统，具体还用于当所述输入电源的电压小于或者等于所述备用电源的电压时，控制所述备用电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电，或者控制所述输入电源和所述备用电源竞争对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述电池管理系统，还用于当所述备用电源处于待电状态或者充电状态时，比较所述备用电源的电压与第一电压阈值的大小关系；且当所述备用电源的电压大于或者等于所述第一电压阈值时，激活所述备用电源，使所述备用电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述电池管理系统还与高压动力电池包连接，所述电池管理系统还用于检测所述高压动力电池包的参数信息。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述电池管理系统，还用于当所述备用电源处于放电状态时，比较所述备用电源的电压与第二电压阈值的大小关系；且当所述备用电源的电压小于或者等于所述第二电压阈值时，记录维护的高压动力电池包的参数信息，并自行下电进入休眠状态。

进一步地，上述所述的电动汽车供电设备中，所述设备中还包括定时器，所述定时器用于定时唤醒所述电池管理系统，以供所述电池管理系统对所述高压动力电池包进行维护。

进一步地，上述所述的任一电动汽车供电设备中，所述输入电源为铅酸电池、交流充电枪或直流充电枪。

本实用新型的电动汽车供电设备，通过备用电源对BMS和ECU提供常电，使EV在行驶过程中若输入电源供电出现异常情况时，备用电源可以继续给BMS和ECU供电，使得BMS和ECU仍然处于得电状态，避免了高压继电器带载切断的问题，使得高压动力电池包可以一直对EV供电，保证EV不会出现失去动力，导致转向和刹车失灵的现象，因此，采用本实用新型的技术方案，能够使EV有足够的时间进行转向和刹车操作，从而脱离危险，提高了EV在行驶过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电动汽车供电设备一实施例的供电架构示意图；

图2为本实用新型的电动汽车供电设备另一实施例的供电架构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型的电动汽车供电设备一实施例的供电架构示意图。如图1所示，本实施例的电动汽车供电设备包括输入电源1、BMS2、高压继电器3和ECU4。输入电源1通过供电总线分别与BMS2和ECU4连接，输入电源1用于对BMS2和ECU4供电；BMS2与高压继电器3连接，BMS2用于控制高压继电器3闭合或者切断。例如，输入电源1为铅酸电池、交流充电枪或直流充电枪，具体地，EV自动选择其中一个作为输入电源1对BMS2和ECU4供电，且在输入电源1与供电总线之间设置开关或者连接器等，以控制输入电源1对BMS2和ECU4供电，BMS2得电后控制高压继电器3闭合，以使EV正常行驶。

但是EV在行驶过程中可能会遇到一些异常情况，如输入电源1亏电、输入电源1与供电总线之间的开关出现故障、或者输入电源1与供电总线之间连接器出现故障等，此时会导致BMS2和ECU4等断电，造成高压继电器3带载切断，而高压继电器3带载切断后，高压动力电池包6无法对EV供电，与高压继电器3相连的电源转换模块7、逆变器8、助力转向装置9和助力刹车装置10等失电，无法正常工作，使EV突然失去动力，进而导致转向和刹车失灵，严重危及行车安全。

因此在本实施例的电动汽车供电设备中，还设置一个备用电源5，具体地，由于BMS2和ECU4的低功耗设计，因此可以在总线上引出一条线，直接与备用电源5连接，使备用电源5通过供电总线分别与BMS2和ECU4连接。备用电源5用于对BMS2和ECU4提供常电，即在备用电源5与供电总线之间不设置任何开关、连接器或者继电器等来控制备用电源5对BMS2和ECU4供电，只要备用电源5没有故障或者有足够的电，就可以一直对BMS2和ECU4供电。当EV在行驶过程中遇到输入电源1出现异常，或者输入电源1与供电总线的连接出现异常等等，导致输入电源1的供电出现异常情况时，由于备用电源5对BMS2和ECU4提供常电，BMS2和ECU4仍然处于得电状态，高压继电器3不会带载切断，使EV有足够的时间进行转向和刹车操作，从而脱离危险，保证了EV的行车安全。

本实施例的电动汽车供电设备，通过备用电源5对BMS2和ECU4提供常电，使EV在行驶过程中输入电源1的供电出现异常情况时，备用电源5可以继续给BMS2和ECU4供电，使得BMS2和ECU4仍然处于得电状态，避免了高压继电器3带载切断的问题，使得高压动力电池包6可以一直对EV供电，保证EV不会出现失去动力，导致转向和刹车失灵的现象，因此，采用本实施例的技术方案，能够使EV有足够的时间进行转向和刹车操作，从而脱离危险，提高了EV在行驶过程中的安全性。

进一步可选地，上述实施例的电动汽车供电设备中，输入电源1还与备用电源5连接，输入电源1还用于对备用电源5充电。为了保证备用电源5在异常情况下，备用电源5能够对BMS2和ECU4供电，可以将输入电源1与备用电源5连接，在EV正常行驶过程中，输入电源1既可以对BMS2和ECU4供电，又能够对备用电源5充电，保证了备用电源5电量充足，从而保证了EV的行车安全。需要说明的是也可以由外部电源对备用电源5单独充电。

图2为本实用新型的电动汽车供电设备另一实施例的供电架构示意图。本实施例的电动汽车供电设备在上述图1所示实施例的技术方案的基础上，进一步还包括如下技术方案。

如图2所示，本实施例的电动汽车供电设备中BMS2还通过信号线与备用电源5连接，BMS2还用于监控备用电源5的状态。例如，可以通过BMS2来监控备用电源5处于待电状态或者充电状态或者放电状态等等，同时BMS2也可以监控备用电源5的温度、电压、充放电状态以及剩余电量等状态。

进一步可选地，本实施例的电动汽车供电设备中，BMS2还用于检测输入电源1和备用电源5的电压；BMS2根据检测到的输入电源1和备用电源5的电压，比较输入电源1的电压与备用电源5的电压的大小；并根据输入电源1的电压与备用电源5的电压的大小关系，控制输入电源1或者备用电源5对BMS2和ECU4供电。

具体地，由于备用电源5对BMS2提供常电，因此BMS2可以一直处于工作状态。在EV行驶过程中，当BMS2确定输入电源1的电压大于备用电源5的电压时，BMS2还用于控制输入电源1对BMS2和ECU4供电；同时在该过程中，输入电源1也可以对备用电源5进行充电，以保证备用电源5电量充足。

或者当BMS2确定输入电源1的电压小于或者等于备用电源5的电压时，BMS2还用于控制备用电源5对BMS2和ECU4供电，或者BMS2还用于控制输入电源1和备用电源5竞争对BMS2和ECU4供电，此时输入电源1不再对备用电源5充电。

例如，在特殊情况下，如BMS2检测到输入电源1电压为0而备用电源5不为0时，则可能是输入电源1亏电或输入电源1与供电总线之间的开关出现故障、或者输入电源1与供电总线之间连接器出现故障等异常情况，此时BMS2用于控制备用电源5对BMS2和ECU4供电，高压继电器3不会带载切断，高压动力电池包6仍然对EV提供动力，可以使EV有足够的时间和动力进行转向和刹车操作，从而脱离危险，保证EV的行车安全。

进一步可选地，本实施例的电动汽车供电设备中，BMS2还用于当备用电源5处于待电状态或者充电状态时，比较备用电源5的电压与第一电压阈值的大小关系；且当备用电源5的电压大于或者等于第一电压阈值时，激活备用电源5，使备用电源5对BMS2和ECU4供电。本实施例的第一电压阈值可以根据实际经验来设置，例如可以为3.9V。

由于EV在行驶过程中，当输入电源1电压高于备用电源5时会对备用电源5进行充电，可能会导致备用电源5过充使备用电源5的电压比较高，或者EV停止行驶后备用电源5的待电电压可能比较高或者使用外部电源对备用电源5单独充电时也会存在过充的可能，而备用电源5过充或者待电电压过高会缩短了备用电源5的使用寿命，因此当备用电源5的电压过高时需要对备用电源5进行放电，以均衡备用电源5的电压，延长备用电源5的寿命。具体地，可以在BMS2中设置第一电压阈值，优选地为3.9V。当BMS2检测到备用电源5的电压高于3.9V时，会激活备用电源5，使备用电源5对BMS2和ECU4供电，从实现对备用电源5的电压的均衡。

进一步可选地，本实施例的电动汽车供电设备中，BMS2还与高压动力电池包6连接，BMS2还用于监测高压动力电池包6的参数信息。具体地，BMS2可以通过信号线与高压动力电池包6连接，当EV处于停车状态时，输入电源1不再工作，由于备用电源5对BMS2和ECU4供电，BMS2和ECU4仍然可以工作，此时BMS2可以对高压动力电池包6的静态参数进行检测，如高压动力电池包6中动力电池的温度、电压、充放电电流及高压动力电池包6所在位置等参数，以进行剩余电量(StateofCharge；SOC)静态估算及动力电池有效性均衡。

进一步可选地，本实施例的电动汽车供电设备中，当EV处于停车状态时，BMS2检测到的输入电源1的电压也为0，此时BMS2用于控制备用电源5对BMS2和ECU4供电，即备用电源5处于放电状态。但备用电源5不能无限制的放电，否则会导致备用电源5过放电，缩短备用电源5的使用寿命。因此还可以在BMS2中设置第二电压阈值，当备用电源5处于放电状态时，比较备用电源5的电压与第二电压阈值的大小关系；且当备用电源5的电压小于或者等于第二电压阈值时，此时BMS2用于记录维护的高压动力电池包6的参数信息，并自行下电进入休眠状态。

当高压动力电池包6已维护完成或者不需要维护时，BMS2则不需要一直工作，因此本实施例的电动汽车供电设备中还可以设置有定时器(图2中未示出)，该定时器用于定时唤醒BMS2，以供BMS2对高压动力电池包6进行维护。可选地，该定时器具体可以设置在BMS2中，便于对BMS2唤醒。例如，可以根据实际情况和实际需求，使用定时器设置一个时间周期，如30min、1h或者1.5h等等。当BMS2休眠达到定时器设定的时间周期后，可以受到定时器触发启动，并对高压动力电池包6的静态参数进行检测，从而对高压动力电池包6进行维护。当维护完成后或者备用电源5的电压小于或者等于第二电压阈值时，BMS2记录维护的高压动力电池包6的参数信息，并自行下电进入休眠状态，等待下一个周期再次对高压动力电池包6进行维护。

本实施例的电动汽车供电设备，通过备用电源5对BMS2和ECU4提供常电，使EV在行驶过程中输入电源1的供电出现异常情况时，备用电源可以继续给BMS2和ECU4供电，使得BMS2和ECU4仍然处于得电状态，避免了高压继电器3带载切断的问题，使得高压动力电池包6可以一直对EV供电，保证EV不会出现失去动力，导致转向和刹车失灵的现象。同时当EV停车状态时备用电源5也对BMS2和ECU4供电，由BMS2检测高压动力电池包6的参数信息并及时对高压动力电池包6进行维护，延长了高压动力电池包6的寿命。采用本实施例的技术方案能够使EV有足够的时间进行转向和刹车操作，从而脱离危险，提高了EV在行驶过程中的安全性，同时提高了高压动力电池包6的性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车供电设备，包括输入电源、电池管理系统、高压继电器和电子控制单元；所述输入电源通过供电总线分别与所述电池管理系统和所述电子控制单元连接，所述输入电源用于对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电；所述电池管理系统与所述高压继电器连接，所述电池管理系统用于控制所述高压继电器闭合或者切断；其特征在于，所述电动汽车供电设备还包括备用电源，所述备用电源通过所述供电总线分别与所述电池管理系统和所述电子控制单元连接，所述备用电源，用于对所述电池管理系统和电子控制单元提供常电。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述输入电源还与所述备用电源连接，所述输入电源还用于对所述备用电源充电。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述电池管理系统还用于监控所述备用电源的状态。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述电池管理系统，还用于检测所述输入电源和所述备用电源的电压；比较所述输入电源的电压与所述备用电源的电压的大小；并根据所述输入电源的电压与所述备用电源的电压的大小关系，控制所述输入电源或者所述备用电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述电池管理系统，具体用于当所述输入电源的电压大于所述备用电源的电压时，控制所述输入电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电；

或者所述电池管理系统，具体还用于当所述输入电源的电压小于或者等于所述备用电源的电压时，控制所述备用电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电，或者控制所述输入电源和所述备用电源竞争对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述电池管理系统，还用于当所述备用电源处于待电状态或者充电状态时，比较所述备用电源的电压与第一电压阈值的大小关系；且当所述备用电源的电压大于或者等于所述第一电压阈值时，激活所述备用电源，使所述备用电源对所述电池管理系统和所述电子控制单元供电。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述电池管理系统还与高压动力电池包连接，所述电池管理系统还用于检测所述高压动力电池包的参数信息。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述电池管理系统，还用于当所述备用电源处于放电状态时，比较所述备用电源的电压与第二电压阈值的大小关系；且当所述备用电源的电压小于或者等于所述第二电压阈值时，记录维护的高压动力电池包的参数信息，并自行下电进入休眠状态。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备中还包括定时器，所述定时器用于定时唤醒所述电池管理系统，以供所述电池管理系统对所述高压动力电池包进行维护。

10.根据权利要求1-9任一所述的设备，其特征在于，所述输入电源为铅酸电池、交流充电枪或直流充电枪。