CN207868809U - 一种新能源车辆车对车充电系统 - Google Patents

一种新能源车辆车对车充电系统 Download PDF

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    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

本实用新型提供了一种新能源车辆车对车充电系统,包括充电车辆电池、受电车辆控制模块、受电车辆充电模块和受电车辆电池电量采集模块,受电车辆电池电量采集模块用于与受电车辆电池、受电车辆控制模块连接,受电车辆充电模块一端连接受电车辆控制模块,另一端用于连接受电车辆电池,受电车辆控制模块用于根据若充电车辆电池电量采集模块采集充电过程中充电车辆电池的电量达到第一设定值,控制充电车辆充电模块断开,停止对受电车辆的充电。通过实时检测受电车辆电池的电量,一旦达到电量的设定值就停止充电,避免了受电车辆电池过充现象的发生,提高了电池的使用寿命,进一步保证了整个车辆的使用性能。

Description

一种新能源车辆车对车充电系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于新能源车辆技术领域,特别涉及一种新能源车辆车对车充电系 统。
背景技术
[0002] 随着新能源车辆特别是纯电动汽车的不断发展,新能源电动汽车越来越普遍地进 入大众的视野,充电站和充电机的建立为新能源电动汽车提供了能源,然而,随着用电量的 逐步增加,国家电网对电能的利用采取了分时段计费的方式。但是由于纯电动车辆续驶里 程的限制,车辆使用者十分关心车辆由于动力电源耗尽而抛锚的问题。虽然许多车辆制造 企业都通过车辆仪表或者其他方式提醒车辆驾驶员电池剩余电量信息和电量过低报警信 息,但是不可避免的会出现车辆剩余电量不能满足车辆行驶到充电设施位置,或者驾驶员 无意识的把车辆电量耗尽的情况。如果纯电动车去充电站利用充电机充电赶上用电高峰 期,将要承受电价高的问题;而且去充电站充电需要面对长距离行驶排队充电,但是现有储 存的电量不足以行驶该段距离的问题;现有技术的移动充电车虽然可以解决车辆救助的问 题,但是费用比较闻。
[0003] 为了避免上述问题影响车辆使用者对纯电动车的使用体验,甚至影响纯电动车辆 的使用和推广,有必要开发车对车充电技术,满足车辆在电量耗尽或者电量低至车辆储能 装置不能再输出电量的情况下对车辆补充电能的需要,如公开号为“CNl〇5835714A”,名称 为“一种车对车充电机和系统以及充电方法”的中国专利,公开了一种车对车充电的方案, 用于解决当一辆车电量耗尽时,采用其他的任意一辆车对其充电,能够满足继续行车需求, 该专利首先对充电车辆的自身电量余量(电池S0C)进行判断,若电量余量低于允许放电最 小值,则充电车不进行对手电车的充电过程,如果充电车电力充足,则在充电车辆能够满足 救援充电需求后,充电车对受电车进行充电,但是该专利未对受电车充电后的电量进行判 断,如果充电过程中未对受电车的电量进行判断,则会造成受电车辆电池的过程,影响电池 的使用寿命,进而影响整车使用性能。 实用新型内容 _
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种新能源车辆车对车充电系统,用于解决采用车对 车充电技术对受电车辆进行充电的过程中未对受电车辆的电量进行检测造成受电车辆电 池过充的问题。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
[0006] 一种新能源车辆车对车充电系统,包括充电车辆电池、受电车辆充电控制模块、受 电车辆充电模块,还包括受电车辆电池电量采集模块,所述受电车辆电池电量采集模块用 于与受电车辆电池、受电车辆充电控制模块连接,所述受电车辆充电模块一端连接所述受 电车辆充电控制模块,另一端用于连接受电车辆电池,所述受电车辆充电控制模块用于根 据若所述受电车辆电池电量采集模块采集充电过程中受电车辆电池的电量达到第一设定 值,停止对受电车辆的充电。 _
[0007] 进一步地,还包括充电车辆充电模块、充电车辆电池电量采集模块及充电车辆充 电控制模块,所述充电车辆充电模块与所述受电车辆充电模块连接,所述充电车辆电池电 量采集模块与所述充电车辆电池、充电车辆充电控制模块连接,所述充电车辆充电模块一 端连接所述充电车辆充电控制模块,另一端连接所述充电车辆电池,所述充电控制模块用 于根据若所述充电车辆电池电量采集模块采集所述充电车辆电池的电量达到第二设定值, 为受电车辆电池充电。
[0008] 进一步地,所述受电车辆充电模块包括第一 DC/DC变换器,所述充电车辆充电模块 包括第二DC/DC变换器。
[0009] 进一步地,所述第一 DC/DC变换器包括第一逆变单元、第一滤波单元和第一整流单 元;第二DC/DC变换器包括第二逆变单元、第二滤波单元和第二整流单元。
[0010] 进一步地,所述受电车辆充电控制模块为整车控制器。
[0011] 本实用新型还提供了一种新能源车辆车对车充电系统,包括充电车辆、充电车辆 充电控制模块、受电车辆充电模块,还包括受电车辆电池电量采集模块,所述受电车辆电池 电量采集模块用于与受电车辆电池连接,所述受电车辆充电模块与所述充电车辆充电控制 模块连接,所述受电车辆电池电量采集模块与所述充电车辆充电控制模块通讯连接,所述 充电车辆充电控制模块用于根据若所述受电车辆电池电量采集模块采集充电过程中受电 车辆电池的电量达到第一设定值,控制受电车辆充电模块导通对受电车辆充电。
[0012] 进一步地,还包括充电车辆充电模块、充电车辆电池电量采集模块,所述充电车辆 充电模块与所述受电车辆充电模块连接,所述充电车辆电池电量采集模块与所述充电车辆 电池、充电车辆充电控制模块连接,所述充电车辆充电模块一端连接所述充电车辆充电控 制模块,另一端连接所述充电车辆电池,所述充电控制模块用于根据若所述充电车辆电池 电量采集模块采集所述充电车辆电池的电量达到第二设定值,控制所述充电车辆充电模块 为受电车辆电池充电。
[0013] 进一步地,所述受电车辆充电模块包括第一 DC/DC变换器,所述充电车辆充电模块 包括第二DC/DC变换器。
[0014] 进一步地,所述第一 DC/DC变换器包括第一逆变单元、第一滤波单元和第一整流单 元;第二DC/DC变换器包括第二逆变单元、第二滤波单元和第二整流单元。
[0015] 进一步地,所充电车辆充电控制模块为整车控制器。
[0016] 本实用新型的有益效果是:
[0017] 本实用新型提供了一种新能源车辆车对车充电系统,包括充电车辆电池、受电车 辆充电控制模块、受电车辆充电模块和受电车辆电池电量采集模块,受电车辆电池电量采 集模块用于与受电车辆电池、受电车辆充电控制模块连接,受电车辆充电模块一端连接受 电车辆充电控制模块,另一端用于连接受电车辆电池,受电车辆充电控制模块用于根据^ 充电车辆电池电量采集模块采集充电过程中充电车辆电池的电量达到第一设定值,控制受 电车辆充电模块断开,停止对受电车辆的充电。通过实时检测受电车辆电池的电量,一旦达 到电量的设定值就停止充电,避免了受电车辆电池过充现象的发生,提高了电池的使用寿 命,进一步保证了整个车辆的使用性能。
[0018] 本实用新型还提供了一种新能源车辆车对车充电系统,包括充电车辆、充电车辆 充电控制模块、受电车辆充电模块和受电车辆电池电量采集模块,受电车辆电池电量采集 模块用于与受电车辆电池连接,受电车辆充电模块与充电车辆充电控制模块连接,受电车 辆电池电量采集模块与充电车辆充电控制模块通讯连接,充电车辆充电控制模块用于根据 若受电车辆电池电量采集模块采集充电过程中受电车辆电池的电量达到第一设定值,控制 受电车辆充电模块断开,停止对受电车辆的充电,避免了受电车辆电池过充现象的发生,提 高了电池的使用寿命,进一步保证了整个车辆的使用性能。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型的新能源车辆车对车充电结构框图;
[0020] 图2为本实用新型的另一种新能源车辆车对车充电结构框图;
[0021] 图3为本实用新型的充电/放电车辆充电模块结构框图;
[0022] 图4为本实用新型的另一种充电/放电车辆充电模块的结构框图;
[0023] 图5为本实用新型的新能源车辆车对车充电方法流程图。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明:
[0025] 实施例1:
[0026] —种新能源车辆车对车充电系统,如图1所示,包括充电车辆电池、受电车辆充电 控制模块、受电车辆充电模块和受电车辆电池电量采集模块,受电车辆电池电量采集模块 为受电车辆电池管理系统,受电车辆电池电量采集模块用于与受电车辆电池、受电车辆充 电控制模块连接,受电车辆充电模块一端连接受电车辆充电控制模块,另一端用于连接受 电车辆电池,受电车辆充电控制模块用于根据若受电车辆电池电量采集模块采集充电过程 中受电车辆电池的电量达到第一设定值,控制受电车辆充电模块断开,停止对受电车辆的 充电,其中,受电车辆充电控制模块为整车控制器。
[0027] 还包括充电车辆充电模块、充电车辆电池电量采集模块及充电车辆充电控制模 块,其中,充电车辆充电控制模块为整车控制器,充电车辆电池电量采集模块为充电车辆电 池管理系统,充电车辆充电模块与受电车辆充电模块连接,充电车辆电池电量采集模块与 充电车辆电池、充电车辆充电控制模块连接,充电车辆充电模块一端连接充电车辆充电控 制模块,另一端连接充电车辆电池,充电控制模块用于根据若充电车辆电池电量米集模块 采集充电车辆电池的电量达到第二设定值,控制充电车辆充电模块为受电车辆电池充电。
[0028] 受电车辆充电模块包括第一 DC/DC变换器,充电车辆充电模块包括第二DC/DC变换 器,第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的结构是一样的,如图3所示,包括逆变单元、滤波 单元和整流单元,其中,第一DC/DC变换器包括第一逆变单元、第一滤波单元和第一整流单 元;第二DC/DC变换器包括第二逆变单元、第二滤波单元和第二整流单元。逆变单元将充电 车辆释放的电量转变成单相或三相交流电,滤波单元用于为逆变后的电压进行滤波,整流 单元用于将滤波后的交流电压转变成直流电压,为受电车辆进行充电,本实施例的受电车 辆充电模块和受电车辆充电模块可通过DC/DC变换器内部三极管的导通与关断控制受电车 辆充电模块和受电车辆充电模块本身的导通与关断。当然,作为其他实施方式,可以为第一 DC/DC变换器串联一个开关K1、为第二DC/DC变换器串联一个开关K2,如图4所示,此时不需 要考虑第一 DC/DC变换器和第二DC/DC变换器是否导通与关断,只需控制第一开关K1和第二 开关K2的导通与关断,即可实现充电车辆充电模块与受电车辆充电模块的通断,进而实现 是否对受电车辆电池充电。
[0029] 本实施例中,若充电车辆的电池和受电车辆的电池的一些参数完全匹配,即受电 车辆电池能够接受充电车辆电池的输出电压的大小,则不需要再经过逆变环节和整流环 节,此时,受电车辆充电模块和充电车辆充电模块分别为一个开关,通过控制开关的导通与 关断,控制受电车辆充电模块和充电车辆充电控制模块的导通与关断,实现对充电车辆的 充电。
[0030] 本实用新型的新能源车辆车对车充电系统对车辆进行充电的过程为:
[0031] 1)充电车辆电池电量采集模块采集充电车辆电池的电量,若充电车辆电池的电量 满足设定的第二阈值,且电池总容量满足设定值,本实施例设定的第二阈值为充电车辆电 池电量大于70%,此时,充电车辆电池电量满足放电的条件,充电车辆整车控制器控制充电 车辆充电模块导通进行放电,否则,不允许放电,将输出的电压通过逆变单元转换成22(^或 380V的交流电,然后经过滤波单元滤波,最后将滤波后的交流电转换成受电车辆(电量不足 的车辆)需要的可调直流电,实现了车辆与车辆之间的快充。 >
[0032] 2)充电过程中,受电车辆电池电量采集模块实时采集受电车辆电池的电量,若受 电车辆电池总容量大于设定值或电量大于第一设定值,受电车辆整车控制器控制受电车辆 充电模块关断,停止对受电车辆电池的充电,防止受电车辆电池的过充。
[0033] 实施例2:
[0034] 本实用新型还提供了一种新能源车辆车对车充电系统,如图2所示,包括充电车 辆、充电车辆充电控制模块、受电车辆充电模块和受电车辆电池电量采集模块,受电车辆电 池电量采集模块用于与受电车辆电池连接,受电车辆充电模块与充电车辆充电控制模块连 接,受电车辆电池电量采集模块与充电车辆充电控制模块通讯连接,充电车辆充电控制模 块用于根据若充电车辆电池电量采集模块采集充电过程中充电车辆电池的电量达到第一 设定值,控制充电车辆充电模块导通对受电车辆充电。
[0035] 还包括充电车辆充电模块、充电车辆电池电量采集模块,充电车辆充电模块与受 电车辆充电模块连接,充电车辆电池电量采集模块与充电车辆电池、充电车辆充电控制模 块连接,充电车辆充电模块一端连接充电车辆充电控制模块,另一端连接充电车辆电池,充 电控制模块用于根据若充电车辆电池电量采集模块采集充电车辆电池的电量达到第二设 定值,控制充电车辆充电模块为受电车辆电池充电。
[0036] 受电车辆充电模块包括第一 DC/DC变换器,充电车辆充电模块包括第二DC/DC变换 器,第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的结构是一样的,如图3所示,包括逆变单元、滤波 单元和整流单元,其中,第一DC/DC变换器包括第一逆变单元、第一滤波单元和第一整流单 元;第二DC/DC变换器包括第二逆变单元、第二滤波单元和第二整流单元。逆变单元将充电 车辆释放的电量转变成单相或三相交流电,滤波单元用于为逆变后的电压进行滤波,整流 单元用于将滤波后的交流电压转变成直流电压,为受电车辆进行充电,本实施例的受电车 辆充电模块和受电车辆充电模块可通过DC/DC变换器内部三极管的导通与关断控制受电车 辆充电模块和受电车辆充电模块本身的导通与关断。当然,作为其他实施方式,可以为第一 DC/DC变换器串联一个开关K1、为第二DC/DC变换器串联一个开关K2,如图4所示,此时不需 要考虑第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器是否导通与关断,只需控制第一开关K1和弟二 开关K2的导通与关断,即可实现充电车辆充电模块与受电车辆充电模块的通断,进而实现 是否对受电车辆电池充电。 _
[0037] 本实施例中,若充电车辆的电池和受电车辆的电池的一些参数完全匹配,即受电 车辆电池能够接受充电车辆电池的输出电压的大小,则不需要再经过逆变环节和整流环 节,此时,受电车辆充电模块和充电车辆充电模块分别为一个开关,通过控制开关的导通与 关断,控制受电车辆充电模块和充电车辆充电控制模块的导通与关断,实现对充电车辆的 充电。
[0038] 利用本实用新型的另一种新能源车辆车对车充电系统对车辆进行充电的过程为, 如图5所示:
[0039] 1、充电车辆电池电量采集模块采集充电车辆电池的电量,将采集的充电车辆电池 的电量通过CAN网络发送给充电车辆整车控制器,若充电车辆电池的电量满足设定的第二 阈值,且电池总容量满足设定值,即判断Qi>Qi且S0Ci>S0Ci是否成立,本实施例设定的第二 阈值为充电车辆电池电量大于70%,此时,充电车辆电池电量满足放电的条件,充电车辆整 车控制器控制充电车辆充电模块导通进行放电,否则,不允许放电,将输出的电压通过逆变 单元转换成220V或380V的交流电,然后经过滤波单元滤波,最后将滤波后的交流电转换成 受电车辆(电量不足的车辆)需要的可调直流电,实现了车辆与车辆之间的快充。
[0040] 2、充电过程中,受电车辆电池电量采集模块实时采集受电车辆电池的电量,并将 采集的受电车辆电池的电量通过CAN网络发送给充电车辆整车控制器,若充电车辆电池总 容量大于设定值或电量大于第一设定值,即判断Qj>Q2或S0Cj>S0C2是否成立,受电车辆整车 控制器控制受电车辆充电模块关断,停止对受电车辆电池的充电,防止受电车辆电池的过 充。
[0041]本实用新型提供的新能源车辆车对车充电系统,有效的提高了电池电能的利用 率,在一定程度上节约了使用和管理的成本,通过电池的合理充放电,避免了长期未运营车 辆电池的亏损,保证了电池容量的保持率,通过实时检测受电车辆电池的电量,一旦达到电 量的设定值就停止充电,避免了受电车辆电池过充现象的发生,提高了电池的使用寿命,进 一步保证了整个车辆的使用性能。
[0042]以上给出了具体的实施方式,但本实用新型不局限于以上所描述的实施方式。本 实用新型的基本思路在于上述基本方案,对本领域普通技术人员而言,根据本实用新型的 教导,设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型 的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保 护范围内。

Claims (10)

1. 一种新能源车辆车对车充电系统,包括充电车辆电池、受电车辆充电控制模块、受电 车辆充电模块,其特征在于,还包括受电车辆电池电量采集模块,所述受电车辆电池电量采 集模块用于与受电车辆电池、受电车辆充电控制模块连接,所述受电车辆充电模块一端连 接所述受电车辆充电控制模块,另一端用于连接受电车辆电池,所述受电车辆充电控制模 块用于根据若所述受电车辆电池电量采集模块采集充电过程中受电车辆电池的电量达到 第一设定值,停止对受电车辆的充电。
2. 根据权利要求1所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,还包括充电车辆充 电模块、充电车辆电池电量采集模块及充电车辆充电控制模块,所述充电车辆充电模块与 所述受电车辆充电模块连接,所述充电车辆电池电量采集模块与所述充电车辆电池、充电 车辆充电控制模块连接,所述充电车辆充电模块一端连接所述充电车辆充电控制模块,另 一端连接所述充电车辆电池,所述充电控制模块用于根据若所述充电车辆电池电量采集模 块采集所述充电车辆电池的电量达到第二设定值,为受电车辆电池充电。
3. 根据权利要求2所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,所述受电车辆充电 模块包括第一 DC/DC变换器,所述充电车辆充电模块包括第二DC/DC变换器。
4. 根据权利要求3所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,所述第一 DC/DC变 换器包括第一逆变单元、第一滤波单元和第一整流单元;第二DC/DC变换器包括第二逆变单 元、第二滤波单元和第二整流单元。
5. 根据权利要求1所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,所述受电车辆充电 控制模块为整车控制器。 _
6. —种新能源车辆车对车充电系统,包括充电车辆、充电车辆充电控制模块、受电车辆 充电模块,其特征在于,还包括受电车辆电池电量采集模块,所述受电车辆电池电量采集模 块用于与受电车辆电池连接,所述受电车辆充电模块与所述充电车辆充电控制模块连接, 所述受电车辆电池电量采集模块与所述充电车辆充电控制模块通讯连接,所述充电车辆充 电控制模块用于根据若所述受电车辆电池电量采集模块采集充电过程中受电车辆电池的 电量达到第一设定值,控制受电车辆充电模块导通对受电车辆充电。
7. 根据权利要求6所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,还包括充电车辆充 电模块、充电车辆电池电量采集模块,所述充电车辆充电模块与所述受电车辆充电模块连 接,所述充电车辆电池电量采集模块与所述充电车辆电池、充电车辆充电控制模块连接,所 述充电车辆充电模块一端连接所述充电车辆充电控制模块,另一端连接所述充电车辆电 池,所述充电控制模块用于根据若所述充电车辆电池电量采集模块采集所述充电车辆电池 的电量达到第二设定值,控制所述充电车辆充电模块为受电车辆电池充电。
8. 根据权利要求7所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,所述受电车辆充电 模块包括第一 DC/DC变换器,所述充电车辆充电模块包括第二DC/DC变换器。
9. 根据权利要求8所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,所述第一DC/DC变 换器包括第一逆变单元、第一滤波单元和第一整流单元;第二DC/DC变换器包括第二逆变单 元、第二滤波单元和第二整流单元。
10. 根据权利要求6所述的新能源车辆车对车充电系统,其特征在于,所述充电车辆充 电控制模块为整车控制器。
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CN110920429A (zh) * 2019-12-04 2020-03-27 华人运通(江苏)技术有限公司 车辆充放电控制装置、方法及车辆

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