CN207939235U - 一种快充充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种快充充电电路，属于电池技术领域。该快充充电电路包括：电池箱、母线接头、快充接头、第一开关、充电开关模块和放电开关模块。其中，在需要给所述电池箱充电时，所述充电开关模块闭合，所述放电开关模块和所述第一开关均断开，所述第一电池组与所述第二电池组串联充电，以达到在充电电流大小不变的情况下实现充电功率倍增、充电时间缩短、充电效率提高的技术效果；在所述电池箱处于放电时，所述充电开关模块和所述第一开关断开，所述放电开关模块闭合，所述第一电池组与所述第二电池组并联放电，以不改变电池箱的供电效果。

Description

一种快充充电电路

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种快充充电电路。

背景技术

当前全球面临着能源短缺和大气污染的危机，这两大问题直接威胁着汽车产业的可持续发展，随着低碳经济的发展以及汽车产业领域的技术创新，以电动汽车为代表的新能源汽车产业是人类解决这一危机的主要途径。在此形势下，我国的汽车制造商都投入了大量资金开发新能源汽车，并且取得了很大的成就。然而仍然存在很多不足，特别充电时间长更是无法与传统车加油的便捷相媲美。特别是乘用车，随着续驶里程的需求增加电池容量越来越高很多很多电动乘用车都达到40KW.h以上。为了缩短充电时间，只能提供车辆的工作电压平台或者增加充电电流从而增加充电功率缩短充电时间。然而由于电力电子等元器件以及电动汽车零部件产品开发实际情况，目前乘用车电压平台主要集中在450V以下，提高整车工作电压平台成本会有大幅度的提高，很难符合目前的市场情况。同时充电口标准的电流限制，以及充电线路的限制也无法随意增加充电电流实现快速充电的需求。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种快充充电电路，以有效地改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种快充充电电路，包括：电池箱、母线接头、快充接头、第一开关、充电开关模块和放电开关模块。所述电池箱包括第一电池组和第二电池组。所述第一电池组的正极端通过所述放电开关模块分别与所述第二电池组的正极端和所述母线接头的第一端子连接，所述第一电池组的正极端还通过所述第一开关与所述母线接头的第一端子连接，所述第二电池组的负极端分别与所述母线接头的第二端子和所述快充接头的第二端子连接，所述第一电池组的负极端通过所述充电开关模块与所述第二电池组的正极端连接，所述第一电池组的负极端还通过所述放电开关模块与所述第二电池组的负极端连接，所述第一电池组的正极端还通过所述充电开关模块与所述快充接头的第一端子连接。其中，在需要给所述电池箱充电时，所述充电开关模块闭合，所述放电开关模块和所述第一开关均断开，所述第一电池组与所述第二电池组串联充电。在所述电池箱处于放电时，所述充电开关模块和所述第一开关断开，所述放电开关模块闭合，所述第一电池组与所述第二电池组并联放电。

在本实用新型可选的实施例中，所述充电开关模块包括：第一充电开关和第二充电开关，所述第一电池组的负极端通过所述第一充电开关与所述第二电池组的负极端连接，所述第一电池组的正极端通过所述第二充电开关与所述快充接头的第一端子连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述充电开关模块还包括：第三充电开关，所述第二电池组的负极端通过所述第三充电开关与所述快充接头的第二端子连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述充电开关模块还包括：第一线路板，所述第一充电开关、所述第二充电开关和所述第三充电开关均安装于所述第一线路板上。

在本实用新型可选的实施例中，所述放电开关模块包括：第一放电开关、第二放电开关、与所述第二放电开关串连的限流电阻和第三放电开关，所述第一电池组的正极端通过所述第一放电开关与所述第二电池组的正极端连接，所述第一电池组的正极端还通过所述第二放电开关以及所述限流电阻与所述母线接头的第一端子连接，所述第一电池组的负极端通过所述第三放电开关与所述第二电池组的负极端连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述放电开关模块还包括：第四放电开关，所述第二电池组的负极端通过所述第四放电开关与所述母线接头的第二端子连接。

在本实用新型可选的实施例中，所述放电开关模块还包括：第二线路板，所述第一放电开关、第二放电开关、所述限流电阻、所述第三放电开关和所述第四放电开关均安装于所述第二线路板上。

在本实用新型可选的实施例中，所述第一充电开关、所述第二充电开关和所述第三充电开关均为电磁接触器。

在本实用新型可选的实施例中，所述第一放电开关、所述第二放电开关、所述第三放电开关和所述第四放电开关均为电磁接触器。

在本实用新型可选的实施例中，所述第一开关为电磁接触器。

本实用新型实施例提供的快充充电电路，包括：电池箱、母线接头、快充接头、第一开关、充电开关模块和放电开关模块，所述电池箱包括第一电池组和第二电池组。其中，在需要给所述电池箱充电时，所述充电开关模块闭合，所述放电开关模块和所述第一开关均断开，所述第一电池组与所述第二电池组串联充电，以达到在充电电流大小不变的情况下实现充电功率倍增、充电时间缩短、充电效率提高的技术效果；在所述电池箱处于放电时，所述充电开关模块和所述第一开关断开，所述放电开关模块闭合，所述第一电池组与所述第二电池组并联放电，以不改变电池箱的供电效果。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种快充充电电路的结构示意图。

图2示出了本实用新型实施例提供的一种快充充电电路的电路原理图。

图3示出了本实用新型实施例提供的充电开关模块的结构示意图。

图4示出了本实用新型实施例提供的放电开关模块的结构示意图。

图标：10－快充充电电路；111－第一电池组；112－第二电池组；12－第一开关；13－充电开关模块；131－第一充电开关；132－第二充电开关；133－第三充电开关；134－第一线路板；14－放电开关模块；141－第一放电开关；142－第二放电开关；143－第三放电开关；144－第四放电开关；145－第二线路板；15－母线接头；16－快充接头。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本申请实施例提供了一种快充充电电路10，如图1所示，该快充充电电路10包括：电池箱、母线接头15、快充接头16、第一开关12、充电开关模块13和放电开关模块14。

所述电池箱包括：第一电池组111和第二电池组112。其中，所述第一电池组111的正极端通过所述放电开关模块14分别与所述第二电池组112的正极端和所述母线接头15的第一端子连接，所述第一电池组111的正极端还通过所述第一开关12与所述母线接头15的第一端子连接，所述第二电池组112的负极端分别与所述母线接头15的第二端子和所述快充接头16的第二端子连接，所述第一电池组111的负极端通过所述充电开关模块13与所述第二电池组112的正极端连接，所述第一电池组111的负极端还通过所述放电开关模块14与所述第二电池组112的负极端连接，所述第一电池组111的正极端还通过所述充电开关模块13与所述快充接头16的第一端子连接。

其中，在需要给所述电池箱充电时，所述充电开关模块13闭合，所述放电开关模块14和所述第一开关12均断开，所述第一电池组111与所述第二电池组112串联充电，以达到在充电电流大小不变的情况下实现充电功率倍增、充电时间缩短、充电效率提高的技术效果；在所述电池箱处于放电时，所述充电开关模块13和所述第一开关12断开，所述放电开关模块14闭合，所述第一电池组111与所述第二电池组112并联放电，以不改变电池箱的供电效果。

其中，作为一种可选的实施方式，该第一电池组111和第二电池组112属于通规格的电池组，通过串联充电并联放电的工作模式，来实现快速充电同时又不影响电动车的各个电器件的工作电压。

其中，如图2所示，所述充电开关模块13包括：第一充电开关131和第二充电开关132，所述第一电池组111的负极端通过所述第一充电开关131与所述第二电池组112的负极端连接，所述第一电池组111的正极端通过所述第二充电开关132与所述快充接头16的第一端子连接。

作为一种可选的实施方式，所述充电开关模块13还包括：第三充电开关133和第一线路板134。所述第二电池组112的负极端通过所述第三充电开关133与所述快充接头16的第二端子连接。第一线路板134，所述第一充电开关131、所述第二充电开关132和所述第三充电开关133均安装于所述第一线路板134上。

其中，上述的第一充电开关131、所述第二充电开关132和所述第三充电开关133可以相同也可以不同，为了降低维修成本以及简化安装工艺，本实施例中，第一充电开关131、所述第二充电开关132和所述第三充电开关133均为电磁接触器，此外，还可以用诸如继电器的元器件来代替。

其中，如图3所示，所述放电开关模块14包括：所述放电开关模块14包括：第一放电开关141、第二放电开关142、与所述第二放电开关142串连的限流电阻和第三放电开关143。所述第一电池组111的正极端通过所述第一放电开关141与所述第二电池组112的正极端连接，所述第一电池组111的正极端还通过所述第二放电开关142以及所述限流电阻与所述母线接头15的第一端子连接，所述第一电池组111的负极端通过所述第三放电开关143与所述第二电池组112的负极端连接。

作为一种可选的实施方式，所述放电开关模块14还包括：第四放电开关144和第二线路板145。所述第二电池组112的负极端通过所述第四放电开关144与所述母线接头15的第二端子连接。

其中，所述第一放电开关141、第二放电开关142、所述限流电阻、所述第三放电开关143和所述第四放电开关144均安装于所述第二线路板145上。

其中，上述的第一放电开关141、所述第二放电开关142、所述第三放电开关143和所述第四放电开关144可以相同也可以不同，为了降低维修成本以及简化安装工艺，本实施例中，第一放电开关141、所述第二放电开关142、所述第三放电开关143和所述第四放电开关144均为电磁接触器，此外，还可以用诸如继电器的元器件来代替。

为了便于理解上述的工作原理，以图4所示的电路图进行说明。其中，在需要给所述电池箱充电时，所述充电开关模块13闭合，所述放电开关模块14和所述第一开关12均断开，所述第一电池组111与所述第二电池组112串联充电，以达到在充电电流大小不变的情况下实现充电功率倍增、充电时间缩短、充电效率提高的技术效果。进一步地，K4、K5和K7闭合，K1、K2、K3、K6和K8断开，此时第一电池组111与第二电池组112串联工作，电压总量为单个电池组电压的2倍，在不增加充电电流的情况下，对于同容量的电池组可以缩减一半的充电时间。在所述电池箱处于放电时，所述充电开关模块13和所述第一开关12断开，所述放电开关模块14闭合，所述第一电池组111与所述第二电池组112并联放电，以不改变电池箱的供电效果。进一步地，电池箱工作放电时，附图中，K2、K3、K6和K8闭合，K1、K4、K5和K7断开，此时第一电池组111和第二电池组112并联使用，以便对车辆用电设备中的电容预充电。在预充电结束后，K1、K2、K6和K8闭合，K3、K4、K5和K7断开，此时第一电池组111和第二电池组112并联使用为车辆其它高压设备提供电源，总电压为单个电池组电压。

其中，上述的第一开关12(K1)可以为电磁接触器，也可以为继电器。

其中，需要说明的是，上述的快充接头16用于连接直流快充设备；母线接头15用于连接驱动电机控制器(MCU)、车载充电机(OBC)、空调(AC)、暖风(PTC)、供电电源DC－DC等设备。

综上所述，本申请提供的快充充电电路，通过使电池组在充放电不同工况下工作在不同电压平台下，从而在不改变车辆整车工作电压平台的情况下，实现电池组快速充电，即在不改变现有电池组工作电压平台的情况下，只需改变两个电池组的电气连接方式即实现快速充电缩短充电时间；此外，同功率情况下，充电线路电流变小，线路损耗降低；充电电流不变的情况下，电压平台增加，充电功率增加。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快充充电电路，其特征在于，包括：电池箱、母线接头、快充接头、第一开关、充电开关模块和放电开关模块，所述电池箱包括第一电池组和第二电池组；所述第一电池组的正极端通过所述放电开关模块分别与所述第二电池组的正极端和所述母线接头的第一端子连接，所述第一电池组的正极端还通过所述第一开关与所述母线接头的第一端子连接，所述第二电池组的负极端分别与所述母线接头的第二端子和所述快充接头的第二端子连接，所述第一电池组的负极端通过所述充电开关模块与所述第二电池组的正极端连接，所述第一电池组的负极端还通过所述放电开关模块与所述第二电池组的负极端连接，所述第一电池组的正极端还通过所述充电开关模块与所述快充接头的第一端子连接；

其中，在需要给所述电池箱充电时，所述充电开关模块闭合，所述放电开关模块和所述第一开关均断开，所述第一电池组与所述第二电池组串联充电；在所述电池箱处于放电时，所述充电开关模块和所述第一开关断开，所述放电开关模块闭合，所述第一电池组与所述第二电池组并联放电。

2.根据权利要求1所述的快充充电电路，其特征在于，所述充电开关模块包括：第一充电开关和第二充电开关，所述第一电池组的负极端通过所述第一充电开关与所述第二电池组的负极端连接，所述第一电池组的正极端通过所述第二充电开关与所述快充接头的第一端子连接。

3.根据权利要求2所述的快充充电电路，其特征在于，所述充电开关模块还包括：第三充电开关，所述第二电池组的负极端通过所述第三充电开关与所述快充接头的第二端子连接。

4.根据权利要求3所述的快充充电电路，其特征在于，所述充电开关模块还包括：第一线路板，所述第一充电开关、所述第二充电开关和所述第三充电开关均安装于所述第一线路板上。

5.根据权利要求1－4任一项所述的快充充电电路，其特征在于，所述放电开关模块包括：第一放电开关、第二放电开关、与所述第二放电开关串连的限流电阻和第三放电开关，所述第一电池组的正极端通过所述第一放电开关与所述第二电池组的正极端连接，所述第一电池组的正极端还通过所述第二放电开关以及所述限流电阻与所述母线接头的第一端子连接，所述第一电池组的负极端通过所述第三放电开关与所述第二电池组的负极端连接。

6.根据权利要求5所述的快充充电电路，其特征在于，所述放电开关模块还包括：第四放电开关，所述第二电池组的负极端通过所述第四放电开关与所述母线接头的第二端子连接。

7.根据权利要求6所述的快充充电电路，其特征在于，所述放电开关模块还包括：第二线路板，所述第一放电开关、第二放电开关、所述限流电阻、所述第三放电开关和所述第四放电开关均安装于所述第二线路板上。

8.根据权利要求3所述的快充充电电路，其特征在于，所述第一充电开关、所述第二充电开关和所述第三充电开关均为电磁接触器。

9.根据权利要求6所述的快充充电电路，其特征在于，所述第一放电开关、所述第二放电开关、所述第三放电开关和所述第四放电开关均为电磁接触器。

10.根据权利要求1所述的快充充电电路，其特征在于，所述第一开关为电磁接触器。