CN206856641U - 一种用于电动汽车的车载电力系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于电动汽车的车载电力系统，包括供电电路、输出电路、控制芯片、电压检测电路、温控电路、电流检测电路、驱动电路、驱动开关和可充电电芯组。所述可充电电芯组包括若干串联单元，每一个串联单元包括若干个可充电电芯，同一串联单元中的可充电电芯并联；所述电压检测电路与所述可充电电芯组之间设有多个电压采样电路，每个所述电压采样电路各设有一个采样控制开关。所述控制芯片包括时钟控制单元，使所述控制芯片的控制周期中交替设有工作时段和休眠时段，通过控制芯片进行周期性的休眠，控制车载电力系统以特定标称电量进行放电，实现可充电电芯组放电保护基础同时也降低了功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电动汽车的车载电力系统，属电动汽车技术领域。
背景技术
在新能源汽车领域，电动汽车电力消耗问题一直是持续待解决的难题。由用于电动汽车的车载电力系统和电动汽车构成充放电电路中，尤其是多电芯组、高电压、发热量大的用于电动汽车的车载电力系统构成的充放电电路，为了实现放电保护，一般设置有一个智能控制芯片以及支持该控制芯片的印刷电路板或基板。智能控制芯片及印刷电路板具有较高的时钟频率且因需要进行多种检测控制，具有较大的电量消耗，导致在放电电路进行小电流、长时间放电时，放电电量大大降低，造成电动汽车电芯组电量的不必要浪费。
发明内容
本实用新型的目的是，为了解决现有电动汽车电力消耗存在的问题，公开一种用于电动汽车的车载电力系统。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
一种用于电动汽车的车载电力系统，包括供电电路、输出电路、控制芯片、电压检测电路、温控电路、电流检测电路、驱动电路、驱动开关和可充电电芯组。
所述可充电电芯组包括若干可充电电芯，所述供电电路、输出电路、驱动开关和可充电电芯组构成串联电路，所述电压检测模块分别连接所述可充电电芯组和温控电路；所述控制芯片分别连接所述电压检测电路、驱动电路、电流检测电路和供电电路，驱动电路连接驱动开关；电流检测电路的一端连接输出电路的驱动开关侧；所述控制芯片包括时钟控制单元，用于设定控制芯片的控制周期，使所述控制芯片的控制周期中交替设有工作时段和休眠时段，通过时钟控制单元，所述控制芯片将所述车载电力系统控制在单位时间内0.3~0.4倍标称电量进行放电。
所述可充电电芯组包括若干串联单元；每一个串联单元包括若干个可充电电芯，同一串联单元中可充电电芯并联；所述电压检测电路与所述可充电电芯组之间设有多个电压采样电路，每个所述电压采样电路各设有一个采样控制开关，所述电压采样电路电连接至所述串联单元的高压端；一个所述采样控制开关处于连通时，其余所述采样控制开关均处于断开状态。
所述控制芯片包括时钟控制单元，用于设定控制芯片的控制周期，使所述控制芯片的控制周期中交替设有工作时段和休眠时段；通过时钟控制单元，所述控制芯片将所述用于电动汽车的车载电力系统控制在单位时间内0.3~0.4倍标称电量进行放电。
所述驱动开关包括两个开关端和一个控制端；所述驱动开关的两个开关端串联在所述输出电路和所述可充电电芯组之间；所述电流检测电路电连接至所述输出电路和所述驱动开关的开关端之间的电路中；所述驱动电路电连接至所述驱动开关的控制端以控制所述两个开关端的通断。
所述休眠时段的时间长度为所述工作时段时间长度的10倍。
所述供电电路位于输出电路的高压侧，驱动开关位于输出电路的低压侧。
所述控制芯片的控制策略，在工作时段至少包括如下顺序执行的控制环节：可充电电芯组电压检测、放电电流检测、可充电电芯的温度检测、控制所述驱动开关。
本实用新型的有益效果是，本实用新型通过周期性的使控制芯片休眠，在实现用于电动汽车的车载电力系统放电保护的基础上同时也实现了降低控制功耗提高放电电量的目的。
附图说明
图1是本实用新型电动汽车上车载电力系统结构示意图；
图中，101为可充电电芯组；102为串联单元；103为供电电路；104为电压检测电路；105为温控电路；106为控制芯片；107为驱动电路；108为驱动开关；109为电流检测电路；110为输出电路。
具体实施方式
如图1所示，本实施例一种用于电动汽车的车载电力系统，包括：可充电电芯组101，可充电电芯组101包括若干可充电电芯，供电电路103、输出电路110、控制芯片106、电压检测电路104、温控电路105、电流检测电路109、驱动电路107和一个驱动开关108。
其中，供电电路103、输出电路110、驱动开关108和可充电电芯组101构成串联电路；控制芯片106分别连接供电电路103、电压检测电路104、驱动电路107和电流检测电路109。
供电电路103用于实现电压和电流的调整，使控制芯片106和输出电路110能获得所需的电能供应。
电压检测模块104分别连接可充电电芯组101和温控电路105；驱动开关108包括两个开关端和一个控制端；驱动开关108的两个开关端串联在输出电路110和可充电电芯组101之间，其中一个开关端连接到可充电电芯组101的负极，另一个连接到输出电路110，电流检测电路109电连接至输出电路110和驱动开关开关端之间的电路中，驱动电路电连接至驱动开关的控制端控制两个开关端的通断。
输出电路110中至少设有一个用电负载来实现放电，控制芯片106主要用于实现智能控制，电压检测电路104主要用于检测可充电电芯组的电压情况，温控电路105中至少设有一个在空间上接近可充电电芯组的NTC元件，其能将可充电电芯组附近的温度变化转换成电压变化反馈给控制芯片106，电流检测电路109主要用于检测放电电流是否异常。驱动开关108和驱动电路107主要用于实现使控制芯片以一定的占空比控制放电电路的通断，从而实现对诸如电机等用电负载的电流控制。
作为一种优选方案，供电电路103位于输出电路110的高压侧，驱动开关108位于输出电路110的低压侧。这样一来，即使在驱动开关108处于断开时，供电电路103依然能为控制芯片供电。
在本实用新型一种实施例中，可充电电芯组101包括若干串联单元102，每一个串联单元102包括若干可充电电芯，同一串联单元102中可充电电芯并联；电压检测电路104与可充电电芯组101之间设有多个电压采样电路，每个电压采样电路均设有一个采样控制开关，电压采样电路电连接至串联单元102的高压端。一个采样控制开关处于连通时，其余采样控制开关均处于断开状态。这样的好处在于，在进行放电时，每个串联单元102乃至每个可充电电芯的放电并不是绝对平均的，所以需要对每个串联单元102电压进行检测和监控。在每个采样控制开关依次导通时，电压检测模块可以通过每次检测电压数据计算出可充电电芯组101总的电压值和每个串联单元102的电压值。
所述控制芯片106分别与所述电压检测电路104、驱动电路107、电流检测电路109构成电连接，控制芯片106进一步包括时钟控制单元，用于设定控制芯片106的控制周期，使所述控制芯片106的控制周期中交替设有工作时段和休眠时段，通过时钟控制单元，所述控制芯片106将所述用于电动汽车的车载电力系统控制在单位时间内0.3~0.4倍标称电量进行放电，实现可充电电芯组放电保护基础同时也降低了功耗。
具体而言，休眠时段的时间长度为工作时段的时间长度的优选为10倍。在工作时段至少包括如下顺序执行的控制环节：可充电电芯组电压检测、放电电流检测、可充电电芯的温度检测、控制驱动开关。
在可充电电芯组101电压检测中，控制芯片106控制电压检测电路104监测可充电电芯组的电压情况；在放电电流检测中，控制芯片106控制电流检测电路109采集采样电流并将检测结果反馈给控制芯片106，在可充电电芯的温度检测中，控制芯片106控制电压检测电路104检测温控电路中的电压情况并在检测后反馈给控制芯片106，在完成上述控制环节后，控制芯片106通过驱动电路控制驱动开关。需要说明的是，即使在控制芯片106处于休眠时，所述驱动开关108是可以处于导通两个开关端的状态而使该放电电路处于放电状态，仅仅是此时控制芯片106不在进行检测和保护的控制而已。
以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于电动汽车的车载电力系统，包括供电电路、输出电路、控制芯片、电压检测电路、温控电路、电流检测电路和驱动电路，其特征在于，所述系统还包括驱动开关和可充电电芯组，所述可充电电芯组包括若干可充电电芯，所述供电电路、输出电路、驱动开关和可充电电芯组构成串联电路，所述电压检测模块分别连接所述可充电电芯组和温控电路；所述控制芯片分别连接所述电压检测电路、驱动电路、电流检测电路和供电电路，驱动电路连接驱动开关；电流检测电路的一端连接输出电路的驱动开关侧；所述控制芯片包括时钟控制单元，用于设定控制芯片的控制周期，使所述控制芯片的控制周期中交替设有工作时段和休眠时段，通过时钟控制单元，所述控制芯片将所述车载电力系统控制在单位时间内0.3~0.4倍标称电量进行放电。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的车载电力系统，其特征在于，所述驱动开关包括两个开关端和一个控制端，所述驱动开关的两个开关端串联在所述输出电路和所述可充电电芯组之间，所述电流检测电路电连接至所述输出电路和所述驱动开关开关端之间的电路中，所述驱动电路电连接至所述驱动开关的控制端以控制所述两个开关端的通断。
3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的车载电力系统，其特征在于，所述可充电电芯组包括若干串联单元，每一个串联单元包括若干个可充电电芯，同一串联单元中的可充电电芯并联；所述电压检测电路与所述可充电电芯组之间设有多个电压采样电路，每个所述电压采样电路各设有一个采样控制开关，所述电压采样电路电连接至所述串联单元的高压端；当一个所述采样控制开关处于连通时，其余所述采样控制开关均处于断开状态。
4.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的车载电力系统，其特征在于，供电电路位于输出电路的高压侧，驱动开关位于输出电路的低压侧。
5.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的车载电力系统，其特征在于，所述休眠时段的时间长度为所述工作时段时间长度的10倍。
6.根据权利要求5所述的一种用于电动汽车的车载电力系统，其特征在于，所述控制芯片的控制策略，在工作时段至少包括如下顺序执行的控制环节：可充电电芯组电压检测、放电电流检测、可充电电芯的温度检测、控制所述驱动开关。
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