CN213292003U

CN213292003U - 一种用于新能源汽车的动力系统

Info

Publication number: CN213292003U
Application number: CN202022157885.XU
Authority: CN
Inventors: 车显达; 杨钫; 王燕; 霍云龙
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2020-09-27
Filing date: 2020-09-27
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2030-09-27

Abstract

本实用新型公开了一种用于新能源汽车的动力系统，包括直流充电接口，直流充电接口与电池包组件相连接，还包括交流充电接口、充电机，交流充电接口通过充电机与电池包组件相连接，还包括第一DCDC变换器、第二DCDC变换器，第一DCDC变换器用于与电池包组件的输出端相连接，第一DCDC变换器还与第二DCDC变换器相连接，第一DCDC变换器用于电池包组件输出电压与车载用电设备用电电压之间的转换，电池包组件的输出端还用于为驱动电机供电，直流充电接口处配置有收纳仓，收纳仓用于收纳直流充电转换器，直流充电转换器用于兼容直流充电接口。

Description

一种用于新能源汽车的动力系统

技术领域

本实用新型实施例涉及新能源汽车技术，尤其涉及一种用于新能源汽车的动力系统。

背景技术

随着新能源技术的发展，新能源汽车的保有量持续上升，目前，与新能源汽车配套的充电装置包括交流充电桩和直流充电桩，其中，交流充电桩的充电速率较慢，通常需要经过6至8小时的充电才能满足新能源汽车的日常续航需求。而直流充电桩的充电速率相对较快，通常情况下，经过1至2小时可以将新能源汽车的电池充电至50％-80％，以满足能能源汽车的续航需求，但相对于传统燃油车几分钟的加油时长，目前直流充电桩的充电速率仍然难于满足消费者的用车需求。

大功率充电技术是缩短纯电动车充电时间的重要技术手段，若直流充电桩的充电功率达到350kW，充电电压达到700V，则可以在5分钟内将电池充电至80％，但是传统新能源汽车的高压总成难以匹配大功率充电桩的充电电压，目前，直接提升新能源汽车电压平台的方式技术难度大，开发成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于新能源汽车的动力系统，以达到在不对整车平台进行重新设计的情况下，使电动车具备大功率充电功能的目的。

本实用新型实施例提供了一种用于新能源汽车的动力系统，包括直流充电接口，所述直流充电接口与电池包组件相连接，

还包括交流充电接口、充电机，所述交流充电接口通过所述充电机与所述电池包组件相连接，

还包括第一DCDC变换器、第二DCDC变换器，所述第一DCDC变换器用于与所述电池包组件的输出端相连接，所述第一DCDC变换器还与所述第二DCDC变换器相连接，所述第一DCDC变换器用于电池包组件输出电压与车载用电设备用电电压之间的转换，所述电池包组件的输出端还用于为驱动电机供电，

所述直流充电接口处配置有收纳仓，所述收纳仓用于收纳直流充电转换器，所述直流充电转换器用于兼容所述直流充电接口。

可选的，所述直流充电接口包括第一直流充电接口和第二直流充电接口，所述第一直流充电接口以及第二充电接口与电池包组件相连接。

可选的，所述收纳仓内配置有若干固定插座，所述固定插座用于固定所述直流充电转换器，

所述直流充电转换器用于兼容所述第二直流充电接口。

可选的，所述第一DCDC变换器采用单向DCDC变换器，

所述输出端还用于连接逆变器。

可选的，所述第一DCDC变换器采用双向DCDC变换器，

所述第一DCDC变换器还用于与逆变器相连接。

可选的，所述第一直流充电接口接收的充电功率范围包括350kW～500kW。

可选的，所述第一DCDC变换器输入电压的范围为500V～1000V，所述第一DCDC变换器的输出电压低于所述第一DCDC变换器的输入电压。

可选的，所述第一直流充电接口为CHAdeMO 3.0充电插座，所述第二直流充电接口为GBT 20234.3-2015充电插座。

可选的，所述第二DCDC变换器的输出电压为12V。

可选的，还包括第三DCDC变换器，所述第三DCDC变换器与所述输出端相连接，

所述第三DCDC变换器用于与所述逆变器相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型提出的动力系统配置直流充电接口和交流充电接口，使电动车兼具普通交流充电、大功率充电两种充电功能，电动车可根据充电站的配置选择一种充电方式进行充电，当充电站配置大功率充电桩时，可以优先选用大功率充电桩进行充电，有利于大功率充电桩的推广和普及。

2.动力系统中配置第一DCDC变换器，第一DCDC变换器用于将电池包组件输出的高电压降至整车平台中高压用电设备的工作电压，当配置支持高倍率充电的电池包组件时，无需对整车平台进行重新设计，使得整车平台电压低于电池包组件的标称电压时，也可以完成电池包组件与整车平台的正常匹配，进而可以减低研发成本。

附图说明

图1是实施例中的一种动力系统结构图；

图2是实施例中的另一种动力系统结构图；

图3是实施例中的充电接口示意图；

图4是实施例中的另一种动力系统结构图；

图5是实施例中的又一种动力系统结构图；

图6是实施例中的又一种动力系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实施例中，动力系统配置在电动车内，图1是实施例中的一种动力系统结构图，参考图1，动力系统，包括直流充电接口1000，直流充电接口1000与电池包组件1相连接。

还包括交流充电接口300、充电机400，交流充电接口300通过充电机400与电池包组件1相连接。

还包括第一DCDC变换器500、第二DCDC变换器600，第一DCDC变换器500用于与电池包组件1的输出端相连接，第一DCDC变换器500还与第二DCDC变换器600相连接，第一DCDC变换器500用于电池包组件1输出电压与车载用电设备用电电压之间的转换。其中，电池包组件1的输出端还用于为驱动电机供电。

优选的，直流充电接口处配置有收纳仓，收纳仓用于收纳直流充电转换器，直流充电转换器用于兼容直流充电接口1000。

示例性的，本实施例中，动力系统配置直流充电接口，直流充电接口可以用于与大功率快速充电桩相连接。

示例性的，大功率快速充电桩的充电功率范围可以为80kW～900kW，充电电压范围可以为500V～1500V。

作为一种可选方案，直流充电接口可以采用CHAdeMO 3.0充电插座，直流充电接口用于与CHAdeMO 3.0充电桩相连接，通过配置CHAdeMO 3.0充电插座，在使电动车具备大功率充电功能的同时，电动车可直接配置国标充电通信协议，整车配套充电系统设计难度低，兼容性好。

示例性的，为支持大功率快速充电，本实施例中，电动车内配置的电池包组件支持1C～5C的充电倍率，且标称电压大于500V。可选的，电池包组件中的电池可以采用钛酸锂电池、多元复合锂电池等。

示例性的，交流充电接口用于与交流充电桩相连接，交流充电桩用于提供交流电，充电机将交流电转换为直流电并向电池包组件充电。

示例性的，本实施例中，电动车的平台电压小于400V，为使电动车整车平台适配高充电倍率的电池包组件，动力系统还配置有第一DCDC变换器，通过第一DCDC变换器将电池包组件输出的高电压降至整车平台中高压用电设备的工作电压，例如，电池包组件的输出电压为500V，整车平台电压为400V，高压用电设备为压缩机、加热器(PositiveTemperature Coefficient，PTC)，则第一DCDC变换器将500V电压转换为400V电压，为压缩机以及加热器供电。

示例性的，本实施例中，动力系统还配置有第二DCDC变换器，第二DCDC变换器用于与整车平台的低压用电网络相连接，为低压用电网络供电。示例性的，第二DCDC变换器用于对第一DCDC变换器的输出电压进行二次降压，将第一DCDC变换器的输出电压降至低压用电网络的工作电压。示例性的，低压用电网络的工作电压可以为12V或者48V。

作为一种优选方案，本实施例中，动力系统还配置有直流充电转换器，其中，直流充电转换器用于与充电枪相连接，使本身与直流充电接口不匹配的充电枪也可插入直流充电接口完成充电。

通过配置直流充电转换器，当充电桩与直流充电接口不匹配时，也可以进行充电，提高了电动车充电的多样性。

图1所示的动力系统中，动力系统配置直流充电接口和交流充电接口，使电动车兼具普通交流充电、大功率充电两种充电功能，电动车可根据充电站的配置选择一种充电方式进行充电，当充电站配置大功率充电桩时，可以优先选用大功率充电桩进行充电，有利于大功率充电桩的推广和普及。动力系统中配置第一DCDC变换器，第一DCDC变换器用于将电池包组件输出的高电压降至整车平台中高压用电设备的工作电压，当配置支持高倍率充电的电池包组件时，无需对整车平台进行重新设计，使得整车平台电压低于电池包组件的标称电压时，也可以完成电池包组件与整车平台的正常匹配，进而可以减低研发成本。

图2是实施例中的另一种动力系统结构图，图3是实施例中的充电接口示意图，参考图1和图2，作为一种可实施方案，动力系统包括第一直流充电接口100和第二直流充电接口200，第一直流充电接口100以及第二充电接口200与电池包组件1相连接。

动力系统还包括交流充电接口300、充电机400，交流充电接口300通过充电机400与电池包组件1相连接。

动力系统还包括第一DCDC变换器500、第二DCDC变换器600，第一DCDC变换器500用于与电池包组件1的输出端相连接，第一DCDC变换器500还与第二DCDC变换器600相连接，第一DCDC变换器500用于电池包组件1输出电压与车载用电设备用电电压之间的转换。

示例性的，本实施例中，动力系统配置第一直流充电接口和第二直流充电接口两种直流充电接口。其中第一直流充电接口用于与大功率快速充电桩相连接，第二直流充电接口用于与普通直流充电桩相连接。

示例性的，普通直流充电桩的充电功率范围可以为30kW～120kW，充电电压范围可以为300V～800V。

作为一种优选方案，本实施例中，第一直流充电接口采用CHAdeMO 3.0充电插座，第一直流充电接口用于与CHAdeMO 3.0充电桩相连接，第二直流充电接口采用GBT20234.3-2015充电插座。

图2所示的动力系统中，动力系统配置第一直流充电接口、第二直流充电接口和交流充电接口，使电动车兼具普通交流充电、普通直流充电、大功率充电三种充电功能，电动车可根据充电站的配置选择一种充电方式进行充电，当充电站配置大功率充电桩时，可以优先选用大功率充电桩进行充电，有利于大功率充电桩的推广和普及。动力系统中配置第一DCDC变换器，第一DCDC变换器用于将电池包组件输出的高电压降至整车平台中高压用电设备的工作电压，当配置支持高倍率充电的电池包组件时，无需对整车平台进行重新设计，使得整车平台电压低于电池包组件的标称电压时，也可以完成电池包组件与整车平台的正常匹配，进而可以减低研发成本。

参考图3，电动车的第一直流充电接口100处配置有收纳仓2，收纳仓2用于放置直流充电转换接口3，其中，直流充电转换器3用于兼容第二直流充电接口，即GBT 20234.3-2015充电插座。

示例性的，通过配置收纳仓可将直流充电转换器放置在电动车内，可以避免直流充电转换器容易遗失或者需要直流充电转换器时忘记携带的问题。

示例性的，直流充电转换器可以为IEC62196转GBT 20234.3转换器、J1772转GBT20234.3转换器等，通过配置直流充电转换器，使电动车可以通过欧标充电桩(IEC62196)或者美标充电桩(J1772)充电，当充电站未配置国标(GBT20234.3)充电桩时，也可以进行充电，提高了电动车充电的多样性。

作为一种可实施方案，收纳仓内配置有若干固定插座，固定插座用于固定直流充电转换器。

示例性的，直流充电转换器采用一体式设计，直流充电转换器的插座端和插头端固定连接，收纳仓内部可以配置若干GBT 20234.3标准充电插座模型，充电插座模型可以与直流充电转换器的国标插头相连接，通过该充电插座模型可以将直流充电转换器固定在收纳仓内，避免车辆运行过程中，直流充电转换器因碰撞而损坏。

图4是实施例中的另一种动力系统结构图，参考图4，作为一种可实施方案，动力系统包括第一直流充电接口100和第二直流充电接口200，第一直流充电接口100以及第二充电接口200与电池包组件1相连接。

动力系统还包括单向DCDC变换器501、第二DCDC变换器600，单向DCDC变换器501用于与电池包组件1的输出端相连接，第一DCDC变换器500还与第二DCDC变换器600相连接，第二DCDC变换器600用于与压缩机4、PTC 5相连接。

参考图4，配置单向DCDC变换器501时，电池包组件1的输出端还用于连接逆变器2，逆变器2用于与驱动电机3相连接。其中，驱动电机3用于驱动电动车行驶。

示例性的，配置单向DCDC变换器时，电池包组件通过逆变器直接向驱动电机供电，此时，驱动电机的标称电压与电池包组件的输出电压相匹配，例如电池包组件的输出电压为500V，可以通过提升绝缘及耐压等级的方式，使驱动电机的标称电压达到500V以上。

示例性的，配置单向DCDC变换器可以简化动力系统的供电结构，便于动力系统的调试、生产以及装配。

图5是实施例中的又一种动力系统结构图，参考图5，作为一种可实施方案，动力系统包括第一直流充电接口100和第二直流充电接口200，第一直流充电接口100以及第二充电接口200与电池包组件1相连接。

动力系统还包括双向DCDC变换器502、第二DCDC变换器600，双向DCDC变换器502用于与压缩机4以及PTC 5相连接。

参考图5，配置双向DCDC变换器502时，双向DCDC变换器还用于连接逆变器2，逆变器2用于与驱动电机3相连接，其中，驱动电机3用于驱动电动车行驶。

示例性的，双向DCDC变换器用于将电池包组件输出的高电压降至整车平台中高压用电设备的工作电压，由于驱动电机通过逆变器直接与双向DCDC变换器相连接，因此，无需提高驱动电机的标称电压，使得电动车处于在NEDC工况时，可以维持驱动电机的驱动效率。驱动电机还可以配置能量回收功能，在电动车滑行或制动时，驱动电机回收的能量可以通过双向DCDC变换器变换为500V以上电压，以储存到电池包组件中，达到降低电动车能耗的目的。

图6是实施例中的又一种动力系统结构图，参考图6，作为一种可实施方案，动力系统包括第一直流充电接口100和第二直流充电接口200，第一直流充电接口100以及第二充电接口200与电池包组件1相连接。

动力系统还包括单向DCDC变换器501、第二DCDC变换器600、第三DCDC变换器6，第二DCDC变换器600用于与压缩机4以及PTC 5相连接。

参考图6，配置第三DCDC变换器6时，第三DCDC变换器6与电池包组件的输出端相连接，第三DCDC变换器6用于与逆变器2相连接，其中，驱动电机3用于驱动电动车行驶。

示例性的，通过配置第三DCDC变换器，可以将驱动电机的供电网络与高压用电设备的供电网络进行分离，便于整车平台的布线，此外，也无需提高驱动电机的标称电压，可以维持驱动电机的驱动效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，包括直流充电接口，所述直流充电接口与电池包组件相连接，

2.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述直流充电接口包括第一直流充电接口和第二直流充电接口，所述第一直流充电接口以及第二充电接口与电池包组件相连接。

3.如权利要求2所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述收纳仓内配置有若干固定插座，所述固定插座用于固定所述直流充电转换器，

所述直流充电转换器用于兼容所述第二直流充电接口。

4.如权利要求1所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述第一DCDC变换器采用单向DCDC变换器，

所述输出端还用于连接逆变器，所述电池包组件通过所述逆变器与所述驱动电机相连接。

5.如权利要求1所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述第一DCDC变换器采用双向DCDC变换器，

所述第一DCDC变换器还用于与逆变器相连接，所述逆变器用于与所述驱动电机相连接。

6.如权利要求2所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述第一直流充电接口接收的充电功率范围包括350kW～500kW。

7.如权利要求6所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述第一DCDC变换器输入电压的范围为500V～1000V，所述第一DCDC变换器的输出电压低于所述第一DCDC变换器的输入电压。

8.如权利要求6所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述第一直流充电接口为CHAdeMO 3.0充电插座，所述第二直流充电接口为GBT 20234.3-2015充电插座。

9.如权利要求1所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，所述第二DCDC变换器的输出电压为12V。

10.如权利要求4所述的用于新能源汽车的动力系统，其特征在于，还包括第三DCDC变换器，所述第三DCDC变换器与所述输出端相连接，

所述第三DCDC变换器用于与所述逆变器相连接。