CN214607164U - 一种电动汽车的动力电池充放电保养设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车的动力电池充放电保养设备，所述保养设备包括主控模块、充电模块、第一充电枪以及第二充电枪，当所述第一充电枪与第一动力电池连接时，所述保养设备从所述第一动力电池获取高压电源；所述主控模块用于获取与所述第二充电枪连接的第二动力电池的第二电池信息，所述充电模块用于根据所述第二电池信息进行充电参数配置，并将获取的高压电源进行转换，为所述第二动力电池充电。这样，通过充放电保养设备通过充放电循环的方式为库存车辆的动力电池做保养，不再需要驾驶员驾驶车辆实际运行，仅从电网取少量的电对车辆进行充电，从而能够有效地降低库存车辆的保养成本。

Description

一种电动汽车的动力电池充放电保养设备
技术领域
本实用新型涉及动力电池充放电技术领域，尤其涉及一种电动汽车的动力电池充放电保养设备。
背景技术
随着新能源汽车行业的快速发展，电动汽车的数量不断增加，电动汽车运营企业、经销企业通常会拥有大量的电动汽车，作为运营或经销企业，不可避免地会存在一些库存车辆，动力电池都会有自放电的现象，在电动汽车长时间(例如三个月以上)没有运行的情况下，由于动力电池单体的自放电，会导致动力电池的荷电状态(state of charge，SOC)发生变化。
为了对动力电池进行保养，通常的做法是由驾驶员驾驶电动汽车运行耗电后再充电，进行一次充放电循环。然而，这种保养方式既浪费人力，又浪费电力资源，使得库存电动汽车的车辆保养成本较高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提出一种电动汽车的动力电池充放电保养设备，所述保养设备包括主控模块、充电模块、第一充电枪以及第二充电枪，所述主控模块与所述充电模块电性连接，所述第一充电枪分别与所述主控模块和所述充电模块电性连接，所述第二充电枪分别与所述主控模块和所述充电模块电性连接；
当所述第一充电枪与第一动力电池连接时，所述保养设备从所述第一动力电池获取高压电源；
所述主控模块用于获取与所述第二充电枪连接的第二动力电池的第二电池信息，所述充电模块用于根据所述第二电池信息进行充电参数配置，并将获取的高压电源进行转换，为所述第二动力电池充电。
可选地，所述主控模块获取电池信息和/或充电信息，所述电池信息包括第一电池信息和/或第二电池信息，其中，所述第一电池信息为与所述第一充电枪连接的第一动力电池的电池信息，所述第二电池信息为与所述第二充电枪连接的第二动力电池的电池信息；
所述充电信息包括以下的至少一种：输入电压、输出电压、输入电流、输出电流、充电功率、累计电能。
可选地，所述主控模块还用于在满足预设条件时，控制所述充电模块停止为所述第二动力电池充电。
可选地，所述电池信息至少包括电池的SOC，所述预设条件包括所述第一动力电池的荷电状态SOC小于第一预设值，和/或所述第二动力电池的SOC大于第二预设值。
可选地，所述充电模块与所述第二充电枪之间连接有一输出继电器，所述主控模块控制所述充电模块停止为所述第二动力电池充电，包括：
控制所述充电模块关闭输出端电流，以及控制所述输出继电器断开。
可选地，所述保养设备还包括一与所述主控模块电性连接的远程通讯模块，所述主控模块通过所述远程通讯模块向云端服务器发送所述电池信息和/或充电信息。
可选地，所述保养设备还包括一与所述主控模块电性连接的人机交互设备，所述主控模块通过所述人机交互设备向用户提供所述电池信息和/或充电信息。
可选地，所述充电模块实时检测充电信息，所述主控模块获取所述充电模块检测的充电信息。
可选地，所述保养设备还包括通过第一开关与所述主控模块电性连接的低压蓄电池，在所述第一开关闭合时，所述低压蓄电池为所述主控模块供电。
可选地，所述保养设备还包括一双向DCDC(直流转换)模块，所述双向DCDC模块的高压端与所述第一充电枪电性连接，低压端与所述低压蓄电池以及所述主控模块电性连接，工作模式受控于所述主控模块。
相较于现有技术，本实用新型电动汽车的动力电池充放电保养设备通过充放电循环的方式为库存车辆的动力电池做保养，不再需要驾驶员驾驶车辆实际运行，仅从电网取少量的电(由于设备本身少量的能量损耗)对车辆进行充电，从而能够有效地降低库存车辆的保养成本。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的电动汽车的动力电池充放电保养设备的一种实施方式的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的电动汽车的动力电池充放电保养设备的一种实施方式的具体连接示意图。
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。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。本实用新型提到的电性连接可以包括电气信号连接以及通信信号连接。
请参阅图1，本实用新型实施例提供一种电动汽车的动力电池充放电保养设备，如图1所示，电动汽车的动力电池充放电保养设备100包括主控模块12、充电模块10、第一充电枪2以及第二充电枪1，所述主控模块12与所述充电模块10电性连接，所述第一充电枪2分别与所述主控模块12和所述充电模块10电性连接，所述第二充电枪1分别与所述主控模块12和所述充电模块10电性连接。
当所述第一充电枪2与第一动力电池(图未示)连接时，所述保养设备从所述第一动力电池获取高压电源；所述主控模块12用于获取与所述第二充电枪1连接的第二动力电池(图未示)的第二电池信息，所述充电模块10用于根据所述第二电池信息进行充电参数配置，并将获取的高压电源进行转换，为所述第二动力电池充电。
所述充电模块10的输入端具有缓冲电路，用于在从所述第一动力电池获取高压电源时避免冲击电流导致其内部的电子元器件烧毁。所述充电模块10的内部还包括电压检测电路和电流检测电路，具体地，所述充电模块10的输入端可以设置电压检测电路和电流检测电路，用于检测输入端的电压和电流；所述充电模块10的输出端可以设置电压检测电路和电流检测电路，用于检测输出端的电压和电流。
所述第一充电枪2以及所述第二充电枪1可以为国标直流充电枪，具体地，所述第一充电枪12为输入侧国标直流充电枪，所述第二充电枪1为输出侧国标直流充电枪。所述第一动力电池为第一电动汽车的动力电池，所述第二动力电池为第二电动汽车的动力电池。
请一并参阅图2，所述保养设备还包括通过第一开关15与所述主控模块12电性连接的低压蓄电池13，在所述第一开关15闭合时，所述低压蓄电池13为所述主控模块12供电。所述保养设备还包括连接在所述主控模块12和所述低压蓄电池13之间的启动继电器16，所述启动继电器16与所述第一开关15并联。所述第一开关15可以为手动启动开关，在需要启动时，按下所述第一开关15持续3秒，此时所述低压蓄电池13给主控模块12供电，所述主控模块12得电开始工作后接通启动继电器16，松开所述第一开关15后，所述主控模块12通过接通所述启动继电器16使得所述低压蓄电池13为所述主控模块12供电。
如图2所示，每一充电枪均包括多个接口：DC+、DC-、A+、A-、S+、S-、CC1、PE，其中每一充电枪的PE接口接地，第一充电枪2的DC+和DC-接口与所述充电模块10的输入接口电性连接，所述第二充电枪1的DC+和DC-接口与所述充电模块10的输出接口电性连接。每一充电枪的A+、A-、S+、S-以及CC1接口均与所述主控模块12电性连接。
所述保养设备还包括一低压蓄电池13，每一充电枪的A+和A-均与所述低压蓄电池13的正负极电性连接。所述第一充电枪2与所述第一动力电池连接时，所述主控模块12控制所述低压蓄电池13为所述第一电动汽车提供辅助电源。具体地，所述第一充电枪2与主控模块12之间通过输入侧辅助电源继电器14连接，所述主控模块12可以通过控制所述输入侧辅助电源继电器14的通断实现控制所述低压蓄电池13开始或停止为所述第一电动汽车提供辅助电源。相应地，所述第二充电枪1与所述第二动力电池连接时，所述主控模块12控制所述低压蓄电池13为所述第二电动汽车提供辅助电源。具体地，所述第二充电枪1与主控模块12之间通过输出侧辅助电源继电器18连接，所述主控模块12可以通过控制所述输出侧辅助电源继电器18的通断实现控制所述低压蓄电池13开始或停止为所述第二电动汽车提供辅助电源。所述主控模块12可以通过每一充电枪的S+、S-接口与其对应连接的电动汽车进行CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)信息交互，例如获取电池信息等。本实施例中，所述主控模块12在向所述第一电动汽车提供辅助电源后，可以通过所述第一充电枪2的S+、S-接口与所述第一电动汽车进行CAN信息交互，通过CAN通讯向所述第一电动汽车发送取电指令，所述第一电动汽车接收到该指令后进行放电，为所述保养设备提供高压电源。
所述主控模块12通过所述第二充电枪1的S+、S-接口与第二电动汽车进行信息交互，获取所述第二动力电池的第二电池信息，所述充电模块10根据所述第二电池信息进行充电参数配置，并将获取的高压电源进行转换，为所述第二动力电池充电。所述第二电池信息至少包括需求充电电压，所述充电模块10根据所述第二动力电池的需求充电电压就行电压转换，将从所述第一动力电池获取的高压电源转换为能够为所述第二动力电池充电的充电电压。本实用新型一些实施例中，所述第二电池信息还可以包括车辆标识信息(例如车辆VIN码)、动力电池的总电压、单体电压、当前SOC、需求充电电流中的一种或多种。
所述第一充电枪2与所述充电模块10之间还连接有输入测量模块7，所述输入测量模块7用于进行绝缘检测、电压泄放，所述输入测量模块7与所述主控模块12电性连接，并通过CAN总线与所述主控模块12进行信息交互，所述主控模块12在所述输入测量模块7检测完成之后，接通与所述第一动力电池的连接，从所述第一动力电池处获得高压电源。具体地，所述输入测量模块7与所述第一充电枪2之间连接有输入继电器5，所述输入继电器5与所述主控模块12电性连接，所述主控模块12通过控制所述输入继电器5接通实现从所述第一动力电池处获得高压电源，所述输入继电器5可以为输入DC(直流)继电器。
本实用新型一些实施例中，为了防止不必要的误触，所述输入继电器5与所述第一充电枪2之间还设置有第二开关19，所述第二开关19可以为一手动开关，用于接通充电电路和/或用于紧急停止充放电。在充放电过程中，如果出现短路、过流、过压、欠压、温度过高等异常时，所述保养设备会启动对应的保护机制，待异常排除后，可以通过和手动启动所述第二开关19实现所述保养设备的启动。
所述第二充电枪1与所述充电模块10之间还连接有输出测量模块6，所述输出测量模块6用于进行绝缘检测、电压泄放，所述输出测量模块6与所述主控模块12电性连接，并通过CAN总线与所述主控模块12进行信息交互，所述主控模块12在所述输出测量模块6检测完成之后，接通与所述第二动力电池的连接，为所述第二动力电池提供充电电压。具体地，所述输出测量模块6与所述第二充电枪1之间连接有输出继电器4，所述输出继电器4与所述主控模块12电性连接，所述主控模块12通过控制所述输出继电器4接通实现为所述第二动力电池提供充电电压，所述输出继电器4可以为输出DC(直流)继电器。
本实用新型一些实施例中，为了对电路进行保护，所述充电模块10与所述输入测量模块7之间还设置有输入熔断器9，所述充电模块10与所述输出测量模块6之间还设置有输出熔断器8。本实用新型一些实施例中，所述第二充电枪1的DC+和DC-之间还设置有一电压测量模块3，所述电压测量模块3用于在所述第二充电枪1与第二动力电池电性连接时，测量所述第二充电枪1的DC+和DC-之间的电压，所述电压测量模块3与所述主控模块12电性连接，能够与所述主控模块12进行信息交互。
可选地，所述主控模块12获取电池信息和/或充电信息，所述电池信息包括第一电池信息和/或第二电池信息，其中，所述第一电池信息为与所述第一充电枪2连接的第一动力电池的电池信息，所述第二电池信息为与所述第二充电枪1连接的第二动力电池的电池信息；所述充电信息包括以下的至少一种：输入电压、输出电压、输入电流、输出电流、充电功率、累计电能。
所述电池信息可以包括车辆标识信息(例如车辆VIN码)、动力电池的总电压、单体电压、当前SOC、需求充电电压、允许放电电流中的一种或多种。所述主控模块12可以通过每一充电枪实时获取动力电池的电池信息，可以通过充电模块10实时检测所述充电信息。
可选地，所述主控模块12还用于在满足预设条件时，控制所述充电模块10停止为所述第二动力电池充电。
可选地，所述电池信息至少包括电池的SOC，所述预设条件包括所述第一动力电池的SOC小于第一预设值，和/或所述第二动力电池的SOC大于第二预设值。
可以理解的是，当第一动力电池电量不足，和/或所述第二动力电池充满时，需要停止进行充电。该实施例中，所述主控模块12通过判断SOC确定是否停止充电。具体地，在所述第一动力电池SOC小于第一预设值，和/或所述第二动力电池的SOC大于第二预设值时，控制所述充电模块10停止为所述第二动力电池充电。
本实用新型一些实施例中，所述主控模块12在控制所述充电模块10停止充电之前还与所述电动汽车进行信息交互。具体地，当所述第一动力电池的SOC小于第一预设值，和/或所述第二动力电池的SOC大于第二预设值时，所述主控模块12向所述第二电动汽车发送停止充电请求，所述第二电动汽车接收到该停止充电请求后向所述保养设备发送停止充电应答，所述保养设备接收到该停止充电应答后，所述主控模块12控制所述充电模块10关闭输出端电流，并控制所述输出继电器4断开。所述主控模块12向所述第一电动汽车发送停止放电请求，所述第一电动汽车接收到该停止放电请求后停止进行放电并向所述保养设备发送停止放电应答，所述保养设备接收到该停止放电应答后，所述主控模块12控制所述输入继电器5断开，并控制所述启动继电器16断开。
可选地，所述充电模块10与所述第二充电枪1之间连接有一输出继电器4，所述主控模块12控制所述充电模块10停止为所述第二动力电池充电，包括：
控制所述充电模块10关闭输出端电流，以及控制所述输出继电器4断开。
可选地，所述保养设备还包括一与所述主控模块12电性连接的远程通讯模块17，所述主控模块12通过所述远程通讯模块17向云端服务器发送所述电池信息和/或充电信息。
所述远程通讯模块17可以通过移动数据网络和/或无线局域网与云端服务器进行信息交互，所述远程通信模块17向所述云端服务器发送所述电池信息和/或充电信息，这样，运营商将通过云端服务器接收到的信息作为电池健康状态分析的数据来源，为统一对电池进行评估提供了便利。
可选地，所述保养设备还包括一与所述主控模块12电性连接的人机交互设备20，所述主控模块12通过所述人机交互设备20向用户提供所述电池信息和/或充电信息。
该实施例中，所述主控模块12通过所述人机交互设备20向用户提供所述电池信息和/或充电信息，这样，方便用户了解电池信息和/或充电信息。所述人机交互设备20可以包括显示设备、声音播放设备中的一种或多种，本实用新型对所述人机交互设备20的具体类型和形式不做限定。
可选地，所述充电模块10实时检测充电信息，所述主控模块12获取所述充电模块10检测的充电信息。
可选地，所述保养设备还包括通过第一开关15与所述主控模块电性连接的低压蓄电池13，在所述第一开关15闭合时，所述低压蓄电池13为所述主控模块12供电。
可选地，所述保养设备还包括一双向DCDC模块11，所述双向DCDC模块11的高压端与所述第一充电枪2电性连接，低压端与所述低压蓄电池13以及所述主控模块12电性连接，所述双向DCDC模块11的工作模式受所述主控模块12控制。
当所述输入测量模块7进行绝缘检测时，所述主控模块12控制所述双向DCDC模块11处于升压模式，所述双向DCDC模块11的低压端从所述低压蓄电池13取电并升压后，通过高压端给所述输入测量模块7提供绝缘检测时所需要的高压电源，绝缘检测结束后，切换为降压模式。
当所述保养设备通过所述第一充电枪2从所述第一动力电池处获取高压电源时，所述双向DCDC模块11的高压端得高电压，并通过低压端输出低电压给所述低压蓄电池13充电，同时给所述主控模块12提供电源。
采用本实用新型电动汽车的动力电池充放电保养设备，从一辆需要放电的电动汽车直接取电，对另一辆需要充电的电动汽车进行充电，通过充放电循环的方式为库存车辆的动力电池做保养，不再需要驾驶员驾驶车辆实际运行，仅从电网取少量的电(由于设备本身少量的能量损耗)对车辆进行充电，从而能够有效地降低库存车辆的保养成本。
以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车的动力电池充放电保养设备，其特征在于，所述保养设备包括主控模块、充电模块、第一充电枪以及第二充电枪，所述主控模块与所述充电模块电性连接，所述第一充电枪分别与所述主控模块和所述充电模块电性连接，所述第二充电枪分别与所述主控模块和所述充电模块电性连接；
当所述第一充电枪与第一动力电池连接时，所述保养设备从所述第一动力电池获取高压电源；
所述主控模块用于获取与所述第二充电枪连接的第二动力电池的第二电池信息，所述充电模块用于根据所述第二电池信息进行充电参数配置，并将获取的高压电源进行转换，为所述第二动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的保养设备，其特征在于，所述主控模块获取电池信息和/或充电信息，所述电池信息包括第一电池信息和/或第二电池信息，其中，所述第一电池信息为与所述第一充电枪连接的第一动力电池的电池信息，所述第二电池信息为与所述第二充电枪连接的第二动力电池的电池信息；
所述充电信息包括以下的至少一种：输入电压、输出电压、输入电流、输出电流、充电功率、累计电能。
3.根据权利要求2所述的保养设备，其特征在于，所述主控模块还用于在满足预设条件时，控制所述充电模块停止为所述第二动力电池充电。
4.根据权利要求3所述的保养设备，其特征在于，所述电池信息至少包括电池的SOC，所述预设条件包括所述第一动力电池的荷电状态SOC小于第一预设值，和/或所述第二动力电池的SOC大于第二预设值。
5.根据权利要求3所述的保养设备，其特征在于，所述充电模块与所述第二充电枪之间连接有一输出继电器，所述主控模块控制所述充电模块停止为所述第二动力电池充电，包括：
控制所述充电模块关闭输出端电流，以及控制所述输出继电器断开。
6.根据权利要求2所述的保养设备，其特征在于，所述保养设备还包括一与所述主控模块电性连接的远程通讯模块，所述主控模块通过所述远程通讯模块向云端服务器发送所述电池信息和/或充电信息。
7.根据权利要求2所述的保养设备，其特征在于，所述保养设备还包括一与所述主控模块电性连接的人机交互设备，所述主控模块通过所述人机交互设备向用户提供所述电池信息和/或充电信息。
8.根据权利要求2所述的保养设备，其特征在于，所述充电模块实时检测充电信息，所述主控模块获取所述充电模块检测的充电信息。
9.根据权利要求1所述的保养设备，其特征在于，所述保养设备还包括通过第一开关与所述主控模块电性连接的低压蓄电池，在所述第一开关闭合时，所述低压蓄电池为所述主控模块供电。
10.根据权利要求9所述的保养设备，其特征在于，所述保养设备还包括一双向直流转换DCDC模块，所述双向DCDC模块的高压端与所述第一充电枪电性连接，低压端与所述低压蓄电池以及所述主控模块电性连接，工作模式受控于所述主控模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115224754A (zh) * 2022-01-07 2022-10-21 广州汽车集团股份有限公司 储能充放电路、充放电控制系统和充电救援车

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