CN213473032U - 电动车负载供电电路及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车负载供电电路及电动车，所述电动车负载供电电路包括：电动车负载和电池模块；所述电动车负载与所述电池模块通过充电连接线与外部充电桩连接，以通过外部充电桩为所述电动车负载供电以及为所述电池模块充电；所述电池模块，还用于监测与外部充电桩的连接状态，并在与外部充电桩的连接断开时向电动车负载进行供电。本实用新型在电动车充电过程中，可以通过外部充电桩直接为电动车负载供电，在电动车与充电桩断开连接时则通过电池模块为电动车负载供电，从而保护电动车的动力电池，避免电池容量衰竭。

Description

电动车负载供电电路及电动车

技术领域

本实用新型涉及电路电子领域，尤其涉及电动车负载供电电路及电动车。

背景技术

目前，随着电池技术的不断发展，电动汽车和电动自行车的相关技术也在不断进步。电动车通过内置的动力电池提供动力以及为电动车上的各个电子设备进行供电，电子设备可以包括电动车的显示屏幕、电子遥控锁等。

在电动车与充电桩连接时，充电桩能够对电动车的动力电池进行充电，此时若电动车上的电子设备为运行状态，则动力电池还需要为这些电子设备进行供电。然而，动力电池同时进行充电和放电过程将会影响电池的使用寿命，还会导致电池的容量衰竭。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电动车负载供电电路及电动车，旨在解决电动车电池同时进行充放电影响电池容量和寿命的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电动车负载供电电路，包括：

电动车负载，所述电动车负载的第一输入端与外部充电桩连接，以通过外部充电桩为所述电动车负载供电；

电池模块，所述电池模块的输入端与外部充电桩连接，以通过外部充电桩为所述电池模块充电，所述电池模块的输出端与所述电动车负载的第二输入端连接；

所述电动车负载的第一输入端和所述电池模块的输入端通过充电连接线与外部充电桩连接；

所述电池模块，还用于监测与外部充电桩的连接状态，并在与外部充电桩的连接断开时通过所述电池模块的输出端直接向电动车负载进行供电。

可选地，所述电池模块包括充放电模块和监测模块；

所述充放电模块的充电输入端与外部充电桩连接，所述充放电模块的放电输出端与所述电动车负载的第二输入端连接；

所述监测模块的第一监测端，与所述充放电模块的充电输入端连接，以用于监测所述充放电模块的充电输入端的接口电压，所述监测模块的第一信号输出端与所述充放电模块的充电控制端连接；

所述监测模块，还用于在监测到所述充放电模块的充电输入端的接口电压为第一电压时，向所述充放电模块的充电控制端发出断连信号；在监测到所述充放电模块的充电输入端的接口电压为第二电压时，向所述充放电模块的充电控制端发出连接信号；

所述充放电模块，还用于在接收到所述断连信号时，为所述电动车负载进行供电；在接收到所述连接信号时，停止供电并通过所述外部充电桩进行充电。

可选地，所述监测模块的第二监测端与所述电动车负载连接，以用于监测所述电动车负载的工作状态，所述监测模块的第二信号输出端与所述充放电模块的放电控制端连接；

所述监测模块，还用于在监测到所述电动车负载为工作状态时，向所述充放电模块的放电控制端发出运行信号；在监测到所述电动车负载为关闭状态时，向所述充放电模块的放电控制端发出停止信号；

所述充放电模块，还用于在接收到所述运行信号时，向电动车负载进行供电；在接收到所述停止信号时，停止供电。

可选地，所述充放电模块包括动力电池、降压电路和升压电路，所述降压电路的输出端与所述动力电池的输入端连接，所述动力电池的输出端与所述升压电路的输入端连接，所述降压电路的输入端为所述充放电模块的充电输入端，所述升压电路的输出端为所述充放电模块的放电输出端；

所述降压电路用于对所述外部充电桩输出的供电电压进行降压，以对所述动力电池进行充电；所述升压电路用于对所述动力电池的输出端输出的电池电压进行升压，以对所述电动车负载进行供电。

可选地，所述降压电路包括第一开关管、第一电感以及第一二极管；

所述第一开关管的输入端与所述外部充电桩的正极连接，所述第一开关管的输出端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述动力电池的正极连接，所述动力电池的负极与所述外部充电桩的负极连接，所述动力电池的负极还与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一电感的第一端连接；

所述第一开关管的受控端为所述充放电模块的充电控制端。

可选地，所述第一开关管为绝缘栅场效应晶体管。

可选地，所述升压电路包括第二开关管、第二电感以及第二二极管；

所述第二电感的第一端与所述动力电池的正极连接，所述第二电感的第二端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述电动车负载的正极连接，所述电动车负载的负极与所述动力电池的负极连接，所述电动车负载的负极还与所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端与所述第二二极管的正极连接；

所述第二开关管的受控端为所述充放电模块的放电控制端。

可选地，所述第二开关管为绝缘栅场效应晶体管。

可选地，所述充放电模块还包括能量释放模块，所述能量释放模块包括串联的泄能电阻和泄能开关，所述能量释放模块的第一端与所述动力电池的正极连接，所述能量释放模块的第二端与所述动力电池的负极连接。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种电动车，所述电动车包括电动车负载供电电路，所述电动车负载供电电路用于与外部充电桩连接，所述电动车负载供电电路被配置为如上所述的电动车负载供电电路。

本实用新型通过设置电池模块，在外部充电桩为电动车负载进行供电的同时为电池模块进行充电，并在外部充电桩无法为电动车负载进行供电时通过电池模块继续为电动车负载进行供电，以使得电动车负载在与外部充电桩连接时能够直接接收外部充电桩输出的电压并正常运行，从而在电池模块进行充电时不需要电池模块输出电压为电动车负载进行供电。在电动车充电过程中，可以通过外部充电桩直接为电动车负载供电，在电动车与充电桩断开连接时则通过电池模块为电动车负载供电。并且通过外部充电桩直接为电动车负载进行供电，相比于外部充电桩为电池模块进行充电，再由电池模块为电动车负载进行供电的方式具有更高的电能转换效率，从而有效地节约能源，还能够保护电池，避免电池容量衰竭，提升电池的使用寿命。

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，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电动车负载供电电路一实施例的模块示意图；

图2为图1实施例中的充放电模块的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种电动车负载供电电路，应用于电动车中，该电动车可以是两轮电动车。

参见图1，在一实施例中，该电动车负载供电电路包括电动车负载30和电池模块20，电动车负载30可以为电动车的显示屏、电子遥控锁等需要供电运行的电子设备。电动车负载30的第一输入端与外部充电桩10连接，以通过外部充电桩10为电动车负载30进行供电。电池模块20的输入端也与外部充电桩10连接，以通过外部充电桩10在为电动车负载30进行供电的同时为电池模块20进行充电，电池模块20的输出端与电动车负载30的第二输入端连接。需要说明的是，电动车负载30的第一输入端与电池模块20的输入端是通过同一充电连接线与外部充电桩10连接。即电动车通过一根充电连接线同时为电动车负载30供电以及为电池模块20充电。电池模块20还监测充电连接线的连接状态，在电池模块20监测到充电连接线的连接断开时，可以确定此时外部充电桩10无法为电动车负载30供电，电池模块20可以重新为电动车负载30进行供电。

可以理解的是，在电动车未与外部充电桩10连接时，电动车负载30是由电池模块20供电，而在电动车与外部充电桩10连接时，电动车负载30则是由外部充电桩10直接供电，并且此时外部充电桩10还同时对电池模块20进行充电。

本实施例所提供的电动车负载供电电路具体设置于电动车内，该电动车可以与外部充电桩10连接以进行充电。在电动车通过充电连接线与外部充电桩10连接时，外部充电桩10为电动车负载30进行供电，以使电动车负载30正常运行，外部充电桩10还可以通过充电连接线为电池模块20进行充电。在电池模块20监测到充电连接线断开时，可以通过电池模块20向电动车负载30进行供电，以在充电连接线断开、外部充电桩10无法为电动车负载30供电时通过电池模块20继续为电动车负载30进行供电。

本实施例通过设置电池模块20，在外部充电桩10为电动车负载30进行供电的同时为电池模块20进行充电，并在外部充电桩10无法为电动车负载30进行供电时通过电池模块20继续为电动车负载30进行供电，以使得电动车负载30在与外部充电桩10连接时能够直接接收外部充电桩10输出的电压并正常运行，从而在电池模块20进行充电时不需要电池模块20输出电压进行供电。在使用过程中，在外部充电桩10未与电动车连接以进行供电的情况下，通过内置的电池模块20为电动车负载30进行供电以保证相应的负载设备能够在接入外部充电桩10时依然能够使用。并且通过外部充电桩10直接为电动车负载30进行供电，相比于外部充电桩10为电池模块20进行充电，再由电池模块20为电动车负载30进行供电的方式具有更高的电能转换效率，从而有效地节约能源，还能够保护电池，避免电池容量衰竭，提升电池的使用寿命。

进一步地，上述电池模块20可以包括充放电模块21和监测模块22，充放电模块21的充电输入端通过充电连接线与外部充电桩10连接，充放电模块21的放电输出端则与电动车负载30的第二输入端连接。监测模块22的第一监测端与充放电模块21的充电输入端连接，监测模块22可以通过第一监测端对充放电模块21充电输入端的接口电压进行监测，监测模块22的第一信号输出端与充放电模块21的充电控制端连接。监测模块22在监测到充放电模块21的充电输入端的接口电压为第一电压时，可以向充放电模块21的充电控制端发出断连信号；在监测到充放电模块21的充电输入端的接口电压为第二电压时，可以向充放电模块21的充电控制端发出连接信号。需要说明的是，在充电连接线断开时，充放电模块21的充电输入端的接口电压为第一电压；在外部充电桩10通过充电连接线与充放电模块21连接时，充放电模块21的充电输入端的接口电压为第二电压。通过对接口电压进行监测，即可确定充电连接线的连接状态。而充放电模块21在接收到监测模块22发出的断连信号后，可以确定电动车负载供电电路与外部充电桩10已断开连接，外部充电桩10无法为电动车负载30供电，此时充放电模块21可以通过自身储存的电能为电动车负载30继续进行供电；在充放电模块21接收到监测模块22发出的连接信号后，可以确定外部充电桩10通过充电连接线与电动车连接，此时外部充电桩10可以直接为电动车负载30进行供电，充放电模块21可以停止供电并通过外部充电桩10进行充电，以继续储存电能。通过监测模块22对充电连接线是否连接到外部充电桩10进行监测，能够在连接断开时通过充放电模块21继续为电动车负载30进行供电，以确保电动车负载30能够在电动车未与外部充电桩10连接时由充放电模块21进行供电。在充电连接线重新连接外部充电桩10时，也能够通过监测模块22进行监测，以控制充放电模块21及时停止为电动车负载30供电并通过外部充电桩10充电，从而在外部充电桩10正常供电时储存电能，电动车负载30也能够在与外部充电桩10连接时直接通过外部充电桩10供电。

进一步地，在上述实施例中，监测模块22还可以包括第二监测端，监测模块22的第二监测端与电动车负载30连接，监测模块22可以通过第二监测端监测电动车负载30的工作状态，即确定电动车负载30是否处于工作状态。监测模块22的第二信号输出端则与充放电模块21的放电控制端连接。监测模块22在监测到电动车负载30为工作状态时，向充放电模块21的放电控制端发出运行信号；在监测到电动车负载30为关闭状态时，向充放电模块21的放电控制端发出停止信号。充放电模块21若接收到监测模块22发出的运行信号，则确定电动车负载30处于工作状态，可以向电动车负载30进行供电；充放电模块21若接收到停止信号，则确定电动车负载30处于关闭状态，可以停止为电动车负载30进行供电，以避免电量消耗，降低运行功耗。

需要说明的是，上述监测模块22对电动车负载30的工作状态进行监测，需要基于监测模块22通过第一监测端监测到连接断开这一条件，即外部充电桩10未能向电动车负载30进行供电时才需要对电动车负载30的工作状态进行监测。在外部充电桩10可以直接供电时，监测模块22可以不需要对电动车负载30的工作状态进行监测。

进一步地，一并参照图1和图2，上述充放电模块21可以包括动力电池211、降压电路212和升压电路213，降压电路212的输出端与动力电池211的输入端连接，动力电池211的输出端与升压电路213的输入端连接，降压电路212的输入端为充放电模块21的充电输入端，升压电路213的输出端为充放电模块21的放电输出端。降压电路212可以对外部充电桩10输出的供电电压进行降压，以通过降压后的电压为动力电池211进行充电；升压电路213可以对动力电池211输出的电池电压进行升压，以将电池电压进行升压后为电动车负载30进行供电。通过降压电路212和升压电路213能够将外部充电桩10提供的供电电压转化为电能存储在动力电池211内，并在外部充电桩10停止供电时通过动力电池211内存储的电能为电动车负载30进行供电。

请一并参照图1和图2，在上述实施例中，降压电路212包括第一开关管K1，第一电感L1以及第一二极管D1。第一开关管K1的输入端与外部充电桩10的正极连接，第一开关管K1的输出端与第一电感L1的第一端连接，第一电感L1的第二端与动力电池211的正极连接，动力电池211的负极与外部充电桩10的负极连接，以构成一个完整的电流回路。动力电池211的负极还与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极则与第一电感L1的第一端连接。第一开关管K1的受控端为充放电模块21的充电控制端。监测模块22在监测到外部充电桩10与电动车连接时，向第一开关管K1的受控端发出连接信号，降压电路212可以通过连接信号对外部充电桩10输出的供电电压进行降压，以通过供电电压为动力电池211进行充电。可以理解的是，监测模块22的第一信号输出端可以通过一个PWM发生器(未图示)与第一开关管K1的受控端连接，PWM发生器在接收到连接信号后，可以向第一开关管K1的受控端发出脉冲信号以控制第一开关管K1的开通与关断，实现降压电路212的降压功能。优选地，第一开关管K1可以为绝缘栅场效应晶体管。

继续参照图1和图2，上述实施例中的升压电路213可以包括第二开关管K2、第二电感L2以及第二二极管D2。第二电感L2的第一端与动力电池211的正极连接，第二电感L2的第二端与第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极与电动车负载30的正极连接，电动车负载30的负极与动力电池211的负极连接，从而构成完整的电流回路。电动车负载30的负极还与第二开关管K2的输入端连接，第二开关管K2的输出端与第二二极管D2的正极连接。第二开关管K2的受控端为充放电模块21的放电控制端。监测模块22在监测到外部充电桩10与电动车断开时，对电动车负载30的工作状态进行监测，在电动车负载30为工作状态时，向第二开关管K2的受控端发出运行信号；在电动车负载30为关闭状态时，向第二开关管K2的受控端发出停止信号。升压电路213可以通过运行信号对动力电池211输出的电池电压进行升压，以通过升压后的电池电压为电动车负载30进行供电。可以理解的是，监测模块22的第二信号输出端可以通过一个PWM发生器(未图示)与第二开关管K2的受控端连接，PWM发生器在接收到运行信号后，可以向第二开关管K2的受控端发出脉冲信号以控制第二开关管K2的开通与关断，实现升压电路213的升压功能。优选地，第二开关管K2可以为绝缘栅场效应晶体管。

进一步地，上述充放电模块21还可以包括能量释放模块(未图示)，能量释放模块可以包括串联的泄能电路(未图示)和泄能开关(未图示)，能量释放模块的第一端与动力电池211的正极连接，能量释放模块的第二端与动力电池211的负极连接。能量释放模块用于在动力电池211停止充电并长时间不工作时，释放动力电池211上已储存的电能，以延长动力电池211的使用寿命。能量释放模块还能够使得能量释放模块释放动力电池211上集聚的电荷，防止静电荷长时间在动力电池211上的集聚而导致动力电池211受损或发生故障，便于设备维护和保护设备安全。

本实用新型还提供一种电动车，该电动车包括电动车负载供电电路，该电动车负载供电电路可以与外部充电桩连接以进行充电，该电动车负载供电电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的电动车采用了上述电动车负载供电电路的技术方案，因此该电动车具有上述电动车负载供电电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动车负载供电电路，其特征在于，包括：

电动车负载，所述电动车负载的第一输入端与外部充电桩连接，以通过外部充电桩为所述电动车负载供电；

电池模块，所述电池模块的输入端与外部充电桩连接，以通过外部充电桩为所述电池模块充电，所述电池模块的输出端与所述电动车负载的第二输入端连接；

所述电动车负载的第一输入端和所述电池模块的输入端通过充电连接线与外部充电桩连接；

所述电池模块，还用于监测与外部充电桩的连接状态，并在与外部充电桩的连接断开时通过所述电池模块的输出端直接向电动车负载进行供电。

2.如权利要求1所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述电池模块包括充放电模块和监测模块；

所述充放电模块的充电输入端与外部充电桩连接，所述充放电模块的放电输出端与所述电动车负载的第二输入端连接；

所述监测模块的第一监测端，与所述充放电模块的充电输入端连接，以用于监测所述充放电模块的充电输入端的接口电压，所述监测模块的第一信号输出端与所述充放电模块的充电控制端连接；

所述监测模块，还用于在监测到所述充放电模块的充电输入端的接口电压为第一电压时，向所述充放电模块的充电控制端发出断连信号；在监测到所述充放电模块的充电输入端的接口电压为第二电压时，向所述充放电模块的充电控制端发出连接信号；

所述充放电模块，还用于在接收到所述断连信号时，为所述电动车负载进行供电；在接收到所述连接信号时，停止供电并通过所述外部充电桩进行充电。

3.如权利要求2所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述监测模块的第二监测端与所述电动车负载连接，以用于监测所述电动车负载的工作状态，所述监测模块的第二信号输出端与所述充放电模块的放电控制端连接；

所述监测模块，还用于在监测到所述电动车负载为工作状态时，向所述充放电模块的放电控制端发出运行信号；在监测到所述电动车负载为关闭状态时，向所述充放电模块的放电控制端发出停止信号；

所述充放电模块，还用于在接收到所述运行信号时，向电动车负载进行供电；在接收到所述停止信号时，停止供电。

4.如权利要求3所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述充放电模块包括动力电池、降压电路和升压电路，所述降压电路的输出端与所述动力电池的输入端连接，所述动力电池的输出端与所述升压电路的输入端连接，所述降压电路的输入端为所述充放电模块的充电输入端，所述升压电路的输出端为所述充放电模块的放电输出端；

所述降压电路用于对所述外部充电桩输出的供电电压进行降压，以对所述动力电池进行充电；所述升压电路用于对所述动力电池的输出端输出的电池电压进行升压，以对所述电动车负载进行供电。

5.如权利要求4所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述降压电路包括第一开关管、第一电感以及第一二极管；

所述第一开关管的输入端与所述外部充电桩的正极连接，所述第一开关管的输出端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述动力电池的正极连接，所述动力电池的负极与所述外部充电桩的负极连接，所述动力电池的负极还与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一电感的第一端连接；

所述第一开关管的受控端为所述充放电模块的充电控制端。

6.如权利要求5所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述第一开关管为绝缘栅场效应晶体管。

7.如权利要求4所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述升压电路包括第二开关管、第二电感以及第二二极管；

所述第二电感的第一端与所述动力电池的正极连接，所述第二电感的第二端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述电动车负载的正极连接，所述电动车负载的负极与所述动力电池的负极连接，所述电动车负载的负极还与所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端与所述第二二极管的正极连接；

所述第二开关管的受控端为所述充放电模块的放电控制端。

8.如权利要求7所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述第二开关管为绝缘栅场效应晶体管。

9.如权利要求4-8中任一项所述的电动车负载供电电路，其特征在于，所述充放电模块还包括能量释放模块，所述能量释放模块包括串联的泄能电阻和泄能开关，所述能量释放模块的第一端与所述动力电池的正极连接，所述能量释放模块的第二端与所述动力电池的负极连接。

10.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括电动车负载供电电路，所述电动车负载供电电路用于与外部充电桩连接，所述电动车负载供电电路被配置为如权利要求1-9任一项所述的电动车负载供电电路。

Images