CN208855460U - 一种电动汽车以及电动汽车的电池动力系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的电池动力系统，包括充放电端子，串联在充放电端子两端的第一电池组以及第二电池组，第二电池组与第一电池组并联；线路切换模块，线路切换模块连接于充放电端子与第一电池组、及第二电池组之间；电池管理模块，电池管理模块与线路切换模块、第一电池组以及第二电池组电连接；电池管理模块控制线路切换模块工作。本实用新型在电池管理模块的控制下，线路切换模块能够将第一电池组与第二电池组切换为串联或并联的连接关系，以适应充电或者放电驱动时，节省充电时间，提高资源利用率；另外电池组出现工作异常时，能使异常电池组退出工作，提高了可靠性。

Description

一种电动汽车以及电动汽车的电池动力系统
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车领域，具体地说，涉及一种电动汽车以及电动汽车的电池动力系统。
背景技术
现有的电动汽车一般采用一组电池组作为动力，驱动电机运转。然而仅采用单一电池组作为动力存在以下缺陷：
1、电池组中任意一个电池单元异常时，会导致该电池组失效；作为唯一动力的单一电池组电动汽车来说，电动汽车将会失去动力，难以行驶；
2、目前电动汽车充电桩采用是可调节充电电压的智能充电方式，会根据电池组自身的额定容量和额定电压，自动调节充电电压；单一电池组在充电时，充电桩的充电电压较低，难以达到充电桩充电电压的最大额定电压，充电时间比较久，浪费充电桩资源以及不利于电动汽车行驶。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电动汽车的电池动力系统以及该电动汽车，旨在解决采用单一电池组作为动力的电动汽车可靠性较低以及充电时间较长，浪费资源的技术问题。
本实用新型提供一种电动汽车的电池动力系统，包括充放电端子，串联在充放电端子两端的第一电池组，
所述系统还包括：
第二电池组，所述第二电池组串联在所述充放电端子两端，并与所述第一电池组并联；
线路切换模块，所述线路切换模块连接于所述充放电端子与所述第一电池组、及第二电池组之间；
电池管理模块，所述电池管理模块与线路切换模块、所述第一电池组以及所述第二电池组电连接；
所述电池管理模块用于检测所述第一电池组以及所述第二电池组工作状态，并控制所述线路切换模块工作，使所述第一电池组与所述第二电池组处于串联或并联充放电状态。
其中，所述线路切换模块包括：
连接于所述充放电端子正极与所述第一电池组正极之间的第一接触器；
连接于所述充放电端子负极与所述第一电池组负极之间的第二接触器；
连接于所述充放电端子正极与所述第二电池组正极之间的第三接触器；
连接于所述充放电端子负极与所述第二电池组负极之间的第四接触器；
连接于所述第一电池组负极与所述第二电池组正极之间的第五接触器；
所述电池管理模块分别与所述第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器以及第五接触器电性连接，并控制其闭合与断开。
其中，所述第二接触器与所述第五接触器、第三接触器与所述第五接触器之间具有电气互锁关系；当所述第二接触器或第三接触器中任意一个闭合时，所述第五接触器断开。
本实用新型提供了一种电动汽车，其包括上述的电动汽车的电池动力系统。
本实用新型公开的电动汽车电池动力系统，在电池管理模块的控制下，所述线路切换模块能够将所述第一电池组与所述第二电池组切换为串联或并联的连接关系，以适应充电或者放电驱动时，大电压充电，高电流驱动的目的，节省充电时间，提高资源利用率；
另外，当第一电池组与所述第二电池组中任意一个出现工作异常时，所述电池管理模块根据监测的异常结果，控制所述线路切换模块使第一电池组或第二电池组中的工作异常一个退出工作，避免了单电池组情况下，电动汽车不能工作的问题，提高了可靠性。
附图说明
图1是本实用新型电动汽车电池动力系统的模块示意图；
图2是本实用新型电池动力系统的电路连接原理图；
图3是本实用新型电池动力系统的接触器互锁及控制原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:
请参考图1至图3，本实用新型提供一种电动汽车的电池动力系统，该电池动力系统包括：充放电端子U、第一电池组1、第二电池组2、线路切换模块3以及电池管理模块4。
其中，充放电端子U包括正极端子和负极端子，所述第一电池组1串联在充放电端子U的正负极端子两端；所述第二电池组2串联在所述充放电端子U正负极两端，并与所述第一电池组1并联。
其中，所述线路切换模块3连接于所述充放电端子U与所述第一电池组1、及第二电池组2之间；所述电池管理模块4与线路切换模块3、所述第一电池组1以及所述第二电池组2电连接；所述电池管理模块4用于检测所述第一电池组1以及所述第二电池组2工作状态，并控制所述线路切换模块3工作。
在本实施方式中，在电池管理模块4的控制下，所述线路切换模块3能够将所述第一电池组1与所述第二电池组2切换为串联或并联的连接关系，以适应充电或者放电驱动时，大电压充电，高电流驱动的目的，节省充电时间，提高资源利用率。
另外，当第一电池组1与所述第二电池组2中任意一个出现工作异常时，所述电池管理模块4根据监测的异常结果，控制所述线路切换模块3使第一电池组1或第二电池组2中的工作异常一个退出工作，避免了单电池组情况下，电动汽车不能工作的问题，提高了可靠性。
其中，本实用新型中的第一电池组1与第二电池组2完全相同，具有相同的充放电电压，以及相同的充电电压。
具体的，所述线路切换模块3包括：连接于所述充放电端子U正极与所述第一电池组1正极之间的第一接触器KM1；连接于所述充放电端子U负极与所述第一电池组1负极之间的第二接触器KM2；连接于所述充放电端子U正极与所述第二电池组2正极之间的第三接触器KM3；连接于所述充放电端子U负极与所述第二电池组2负极之间的第四接触器KM4；连接于所述第一电池组1负极与所述第二电池组2正极之间的第五接触器KM5；所述电池管理模块4分别与所述第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3、第四接触器KM4以及第五接触器KM5电性连接，并控制其断开。
其中，所述第二接触器KM2与所述第五接触器KM5、第三接触器KM3与所述第五接触器KM5为具有电气互锁关系；当所述第二接触器KM2或第三接触器KM3中任意一个闭合时，所述第五接触器KM5断开。
在本实用新型的电动汽车的电池动力系统工作于不同模式时，具有不同的工作状态，具体的：
1、充电模式A
目前市场上，充电桩的充电电压额定功率为120KW，充电电压200V～750V；当在充电时，通过电池管理模块4的控制使得线路切换模块3将第一电池组1与第二电池组2处于串联模式，此时串联后的电压为第一电池组1充电电压与第二电池组2电压之和，高于目前市场上的单一电池组充电电压，能够快速将相同功率的电池充满电能，提高充电效率。例如：市场上单一电池组的充电电压为320V时，充电功率为57.6KW；当本实用新型中的两个第一电池组1与第二电池组2串联时，充电桩的充电电压智能调节至至少640V，在实际工作中，此时充电桩的充电电压约为720V，充电功率为115.2KW，基本达到了充电桩充电的最大功率。
此时，所述第一接触器KM1、第四接触器KM4以及第五接触器KM5分别在电池管理模块4的控制下闭合，而第二接触器KM2和第三接触器KM3分别处于断开状态。第一电池组1与第二电池组2串联于充放电端子U的两端。
2、充电模式B
当充电桩最大充电电压小于两组电池串联电压时，两组电池组只能并联充电，通过电池管理模块4的控制使得线路切换模块3将第一电池组1与第二电池组2处于并联模式，此时并联后的电压为单组电池电压。
此时，所述第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3以及第四接触器KM4分别在电池管理模块4的控制下闭合，而第五接触器KM5处于断开状态；第一电池组1与第二电池组2之间形成并联电路，充电电压、第一电池组1的电压和第二电池组2电压相同。
3、放电驱动模式电动车移动时，电池组处于放电状态，电动车电机转速与电池组的放电电流有关，当放电电流越大时，电机转动越快，产生更大的扭矩，便于加速。
此时，所述第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3以及第四接触器KM4分别在电池管理模块4的控制下闭合，而第五接触器KM5处于断开状态；第一电池组1与第二电池组2之间形成并联电路，两个电池组之间电压相同，但是放电电流更大，便于车辆加速。
4、异常容错模式
在第一电池组1与所述第二电池组2处于并联充放电情况下，当电池管理模块4监测到第一电池组1与第二电池组2之间中的某一个出现故障，不能充电或放电时；电池管理模块4控制线路切换模块3做出相应动作，移除出现异常的一个电池组，保证电动车正常功能，提高电动车可靠性。
以第一电池组1出现故障为例，电池管理模块4控制第一接触器KM1以及第二接触器KM2断开，第三接触器KM3以及第四接触器KM4闭合，此时第二电池组2处于工作状态，而第一电池组1与充放电端子U断开，处于不工作的状态。
本实用新型同时还要求保护一种电动汽车，该电动汽车应用了上述的电动汽车的电池动力系统。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车的电池动力系统，包括充放电端子，串联在充放电端子两端的第一电池组，其特征在于，
所述系统还包括：
第二电池组，所述第二电池组串联在所述充放电端子两端，并与所述第一电池组并联；
线路切换模块，所述线路切换模块连接于所述充放电端子与所述第一电池组、及第二电池组之间；
电池管理模块，所述电池管理模块与线路切换模块、所述第一电池组以及所述第二电池组电连接；
所述电池管理模块用于检测所述第一电池组以及所述第二电池组工作状态，并控制所述线路切换模块工作，使所述第一电池组与所述第二电池组处于串联或并联充放电状态。
2.如权利要求1所述的电动汽车的电池动力系统，其特征在于，所述线路切换模块包括：
连接于所述充放电端子正极与所述第一电池组正极之间的第一接触器；
连接于所述充放电端子负极与所述第一电池组负极之间的第二接触器；
连接于所述充放电端子正极与所述第二电池组正极之间的第三接触器；
连接于所述充放电端子负极与所述第二电池组负极之间的第四接触器；
连接于所述第一电池组负极与所述第二电池组正极之间的第五接触器；
所述电池管理模块分别与所述第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器以及第五接触器电性连接，并控制其闭合与断开。
3.如权利要求2所述的电动汽车的电池动力系统，其特征在于，所述第二接触器与所述第五接触器、第三接触器与所述第五接触器之间具有电气互锁关系；当所述第二接触器或第三接触器中任意一个闭合时，所述第五接触器断开。
4.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至3任意一项所述的电动汽车的电池动力系统。
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