CN207156946U - 电动汽车的供电电路和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的供电电路和电动汽车，电路包括：连接在正直流母线和负直流母线之间的车载充电机和电机控制器；与正直流母线相连的PTC电阻；一端与电动汽车的电池组件的正极相连另一端与PTC电阻的另一端相连的第一可控开关；一端与PTC电阻的另一端相连另一端与负直流母线相连的第二可控开关；分别与第一可控开关的控制端和第二可控开关的控制端相连的控制单元，在预充电时控制第一可控开关闭合，以使电池组件通过PTC电阻对电机控制器中母线电容组进行预充电，并在预加热时控制第二可控开关闭合，以使车载充电机向PTC电阻供电以通过PTC电阻对电池组件进行预加热，从而，能够避免预充电时电阻熔断，同时简化电路降低成本，实现整车轻量化。

Description

电动汽车的供电电路和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种电动汽车的供电电路以及一种电动汽车。

背景技术

相关技术中，电动汽车在整车上电过程中通常通过预充电电阻对直流母线电容进行预充电。但是，相关技术存在的问题是，启动高压容易导致电池包内加热电阻熔断，维修时需要通过拆开电池包进行维修，费时费力，增加维修成本，降低用户体验。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电动汽车的供电电路，能够避免电阻熔断，降低成本。

本实用新型的另一目的在于提出一种电动汽车。

为达到上述目的，本实用新型提出的一种电动汽车的供电电路，包括：正直流母线和负直流母线，所述正直流母线和所述负直流母线之间连接有车载充电机和电机控制器；PTC电阻，所述PTC电阻的一端与所述正直流母线相连；第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述电动汽车的电池组件的正极相连，所述第一可控开关的另一端与所述PTC电阻的另一端相连；第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述PTC电阻的另一端相连，所述第二可控开关的另一端与所述负直流母线相连；控制单元，所述控制单元分别与所述第一可控开关的控制端和第二可控开关的控制端相连，所述控制单元用于在预充电时控制所述第一可控开关闭合，以使所述电池组件通过所述PTC电阻对所述电机控制器中母线电容组进行预充电，并在预加热时控制所述第二可控开关闭合，以使所述车载充电机向所述PTC电阻供电以通过所述PTC电阻对所述电池组件进行预加热。

根据本实用新型提出的电动汽车的供电电路，通过控制单元在预充电时控制第一可控开关闭合，以使电池组件通过PTC电阻对母线电容组进行预充电，并在预加热时控制第二可控开关闭合，以使车载充电机向PTC电阻供电以通过PTC电阻对电池组件进行预加热。由此，通过PTC电阻进行预充电和进行预加热，从而避免预充电时电阻熔断，避免整车开发过程中电阻熔断带来的繁琐维修，也为售后提供便利，而且通过一个电阻实现预充电和预加热，可以有效降低成本，实现整车轻量化。

进一步地，所述正直流母线还可通过第三可控开关与所述电池组件的正极相连，所述控制单元与所述第三可控开关的控制端相连，所述控制单元在预充电完成时控制所述第三可控开关闭合，以使所述电池组件向连接在所述正直流母线与所述负直流母线之间的用电器件供电。

进一步地，所述负直流母线还可通过第四可控开关与所述电池组件的负极相连，所述控制单元与所述第四可控开关的控制端相连，所述控制单元在预充电完成时控制所述第三可控开关和第四可控开关均闭合，以使所述电池组件向连接在所述正直流母线与所述负直流母线之间的用电器件供电。

进一步地，对所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关进行互锁，以使所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关不能同时闭合。

进一步地，所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关可均为继电器。

进一步地，所述用电器件可包括DC/DC变换器和空调压缩机。

进一步地，所述PTC电阻与所述电池组件可设置在同一电池包内。

进一步地，所述母线电容组可包括并联的第一电容和第二电容。

为达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种电动汽车，包括所述的电动汽车的供电电路。

根据本实用新型提出的电动汽车，通过电动汽车的供电电路，从而避免预充电时电阻熔断，避免整车开发过程中电阻熔断带来的繁琐维修，也为售后提供便利，而且通过一个电阻实现预充电和预加热，可以有效降低成本，实现整车轻量化。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的电动汽车的供电电路的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的电动汽车的供电电路的电路原理图；以及

图3为根据本实用新型实施例的电动汽车的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图说明本实用新型实施例的电动汽车的供电电路以及具有其的电动汽车。

图1为根据本实用新型实施例的电动汽车的供电电路的方框示意图。如图1所示，本实用新型实施例的电动汽车的供电电路，包括：正直流母线L1、负直流母线L2、PTC电阻10、第一可控开关K1、第二可控开关K2和控制单元20。

其中，正直流母线L1和负直流母线L2之间连接有车载充电机OBC和电机控制器30；PTC电阻10的一端与正直流母线L1相连；第一可控开关K1的一端与电动汽车的电池组件BT1的正极相连，第一可控开关K1的另一端与PTC电阻10的另一端相连；第二可控开关K2的一端与PTC电阻10的另一端相连，第二可控开关K2的另一端与负直流母线L2相连；控制单元20分别与第一可控开关K1的控制端和第二可控开关K2的控制端相连，控制单元20用于在预充电时控制第一可控开关K1闭合，以使电池组件BT1通过PTC电阻10对电机控制器30中母线电容组C进行预充电，并在预加热时控制第二可控开关K2闭合，以使车载充电机OBC向PTC电阻10供电以通过PTC电阻10对电池组件BT1进行预加热。其中，电机控制器30中母线电容组C连接在正直流母线L1和负直流母线L2之间。

也就是说，PTC电阻10即可作为预充电电阻，用于在整车启动的预充电阶段对电机控制器30中母线电容组C进行充电，也可作为电池加热电阻，用于在低温环境下预热电池组件。

具体而言，电动汽车在上电过程中，可对电机控制器30中母线电容组C进行预充电以进行高压启动。具体地，在预充电时，控制单元20控制第一可控开关K1闭合，以使电池组件BT1通过PTC电阻10对电机控制器30中母线电容组C进行预充电。

当电动汽车连接充电枪以给电池组件BT1充电时，如果外界环境温度较低例如低于低温限制阈值，则电池包温度较低，不允许大电流对电池包内的电池组件BT1进行充电，需要先由车载充电机OBC给PTC电阻10供电，以加热电池组件BT1。具体地，在预加热时，控制单元20控制第二可控开关K2闭合，以使车载充电机OBC向PTC电阻10供电，以通过PTC电阻10对电池组件BT1进行预加热。

应当理解的是，PTC电阻10可为正温度系数的半导体电阻，基于该电阻的特性可知，当该电阻的温度超过预设温度(居里温度)时，该电阻的电阻值随温度的升高呈阶跃性的增高，即电阻增大，则恒定电压下电流减小，电阻的功率下降，由此，可避免PTC电阻10在预充电时发生熔断。

如上所述，在电动汽车的供电电路中，设置PTC电阻10，使PTC电阻10分别通过第一可控开关K1和第二可控开关K2与正直流母线L1和负直流母线L2相连，当电动汽车进行预充电时，控制单元20控制第一可控开关K1闭合，以使电池组件BT1通过PTC电阻10对电机控制器30中母线电容组C进行预充电；当电动汽车进行预加热时，控制单元20控制第二可控开关K2闭合，以使车载充电机OBC向PTC电阻10供电，以通过PTC电阻10对电池组件BT1进行预加热。

根据本发明的一个具体实施例，可根据预加热的功能对PTC电阻10进行评估选型，而后根据选择的PTC电阻10计算预充电时间，进行整车参数匹配，从而，降低开发难度，节约成本。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，正直流母线L1还通过第三可控开关K3与电池组件BT1的正极相连，控制单元20与第三可控开关K3的控制端相连，控制单元20在预充电完成时控制第三可控开关K3闭合，以使电池组件BT1向连接在正直流母线L1与负直流母线L2之间的用电器件供电。

也就是说，在预充电完成时，控制单元20可控制第三可控开关K3闭合，以通过第三可控开关K3将第一可控开关K1和PTC电阻10进行短路，从而，使电池组件BT1向连接在正直流母线L1与负直流母线L2之间的用电器件供电。

具体地，负直流母线L2还通过第四可控开关K4与电池组件BT1的负极相连，控制单元20与第四可控开关K4的控制端相连，控制单元20在预充电完成时控制第三可控开关K3和第四可控开关K4均闭合，以使电池组件BT1向连接在正直流母线L1与负直流母线L2之间的用电器件供电。

应当理解的是，如图2所示，第四可控开关K4连接在负直流母线L2和电池组件BT1之间，也就是说，在预充电时或预充电完成电池组件BT1向用电器件供电时，控制单元20均可控制第四可控开关K4闭合，以形成导通回路。

根据本实用新型的一个实施例，对第一可控开关K1、第二可控开关K2和第三可控开关K3进行互锁，以使第一可控开关K1、第二可控开关K2和第三可控开关K3不能同时闭合。

具体地，当控制单元20控制第一可控开关K1闭合时，控制单元20则控制第二可控开关K2和第三可控开关K3断开；当控制单元20控制第二可控开关K2闭合时，控制单元20则控制第一可控开关K1和第三可控开关K3断开；当控制单元20控制第三可控开关K3闭合时，控制单元20则控制第一可控开关K1和第二可控开关K2断开。

也就是说，电动汽车不会同时进行预充电、预加热或预充电完成电池组件BT1向用电器件供电三种状态，即言，当电动汽车进行预充电时，则不进行预加热或预充电完成电池组件BT1向连接在正直流母线L1与负直流母线L2之间的用电器件供电；当电动车进行预加热时，则不进行预充电或预充电完成电池组件BT1向用电器件供电；当预充电完成电池组件BT1向用电器件供电时，则已经完成预充电且不进行预加热。

根据本实用新型的一个实施例，第一可控开关K1、第二可控开关K2和第三可控开关K3可均为继电器。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，用电器件可包括DC/DC变换器40和空调压缩机50。其中，控制单元20可与整车控制器50集成设置。

根据本实用新型的一个实施例，PTC电阻10与电池组件BT1可设置在同一电池包内。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，电机控制器30中母线电容组C包括并联的第一电容C1和第二电容C2。

综上所述，根据本实用新型实施例提出的电动汽车的供电电路，通过控制单元在预充电时控制第一可控开关闭合，以使电池组件通过PTC电阻对母线电容进行预充电，并在预加热时控制第二可控开关闭合，以使车载充电机向PTC电阻供电以通过PTC电阻对电池组件进行预加热。由此，通过PTC电阻进行预充电和进行预加热，从而避免预充电时电阻熔断，避免整车开发过程中电阻熔断带来的繁琐维修，也为售后提供便利，而且通过一个电阻实现预充电和预加热，可以有效降低成本，实现整车轻量化。

最后，本实用新型还提出了一种电动汽车。

图3为根据本实用新型实施例的电动汽车的方框示意图。如图3所示，电动汽车200包括上述的电动汽车的供电电路100。

根据本实用新型实施例提出的电动汽车，通过电动汽车的供电电路，从而避免预充电时电阻熔断，避免整车开发过程中电阻熔断带来的繁琐维修，也为售后提供便利，而且通过一个电阻实现预充电和预加热，可以有效降低成本，实现整车轻量化。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种电动汽车的供电电路，其特征在于，包括：

正直流母线和负直流母线，所述正直流母线和所述负直流母线之间连接有车载充电机和电机控制器；

PTC电阻，所述PTC电阻的一端与所述正直流母线相连；

第一可控开关，所述第一可控开关的一端与所述电动汽车的电池组件的正极相连，所述第一可控开关的另一端与所述PTC电阻的另一端相连；

第二可控开关，所述第二可控开关的一端与所述PTC电阻的另一端相连，所述第二可控开关的另一端与所述负直流母线相连；

控制单元，所述控制单元分别与所述第一可控开关的控制端和第二可控开关的控制端相连，所述控制单元用于在预充电时控制所述第一可控开关闭合，以使所述电池组件通过所述PTC电阻对所述电机控制器中母线电容组进行预充电，并在预加热时控制所述第二可控开关闭合，以使所述车载充电机向所述PTC电阻供电以通过所述PTC电阻对所述电池组件进行预加热。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的供电电路，其特征在于，所述正直流母线还通过第三可控开关与所述电池组件的正极相连，所述控制单元与所述第三可控开关的控制端相连，所述控制单元在预充电完成时控制所述第三可控开关闭合，以使所述电池组件向连接在所述正直流母线与所述负直流母线之间的用电器件供电。

3.根据权利要求2所述的电动汽车的供电电路，其特征在于，所述负直流母线还通过第四可控开关与所述电池组件的负极相连，所述控制单元与所述第四可控开关的控制端相连，所述控制单元在预充电完成时控制所述第三可控开关和第四可控开关均闭合，以使所述电池组件向连接在所述正直流母线与所述负直流母线之间的用电器件供电。

4.根据权利要求2所述的电动汽车的供电电路，其特征在于，对所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关进行互锁，以使所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关不能同时闭合。

5.根据权利要求4所述的电动汽车的供电电路，其特征在于，所述第一可控开关、所述第二可控开关和所述第三可控开关均为继电器。

6.根据权利要求2所述的电动汽车的供电电路，其特征在于，所述用电器件包括DC/DC变换器和空调压缩机。

7.根据权利要求1所述的电动汽车的供电电路，其特征在于，所述PTC电阻与所述电池组件设置在同一电池包内。

8.根据权利要求1所述的电动汽车的供电电路，其特征在于，所述母线电容组包括并联的第一电容和第二电容。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的电动汽车的供电电路。