CN214929060U - 伴随行驶快速充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种伴随行驶快速充电系统，包括移动供电装置及电动汽车，移动供电装置与电动汽车电连接；移动供电装置包括拖车电池组、供电电池管理系统及电流变换器，拖车电池组与供电电池管理系统电连接，供电电池管理系统与电流变换器电连接；电动汽车包括电动管理装置、动力电池组及整车控制器，电流变换器通过受电接口为电动管理装置供电，电动管理装置分别与动力电池组和整车控制器电连接。本实用新型为一种伴随行驶快速充电系统，通过在移动供电装置中设置供电电池管理系统及电流变换器，可以直接为电动汽车中的电动管理装置进行供电，从而可以使得整个系统结构简单、可靠性高及维修方便。

Description

伴随行驶快速充电系统

技术领域

本实用新型涉及电池汽车领域，特别是涉及一种伴随行驶快速充电系统。

背景技术

随着电动汽车的普及和快速增长，为了解决电动汽车的充电等待时间焦虑，不得不考虑电动汽车的伴随移动充电问题。目前，电动汽车主要有两种充电方式，一种为快充，另一种为换电。然而，现有的快充方式需要对应的快充充电站和快充充电桩，而这两个的数量较少，目前电池快充技术不成熟，无法满足电动汽车的充电需求；而换电方式则又难以统一不同车型电池的标准；因此上述两种方案无法解决里程焦虑的问题。

为了满足现有的快速充电，以解决电动汽车充电等待焦虑的问题。现有的电动汽车充电系统中拖挂上了一个供电拖车，即在电动汽车的后面拖着一部跟着电动汽车移动的供电拖车，当电动汽车需要充电的时候，则可以连接供电拖车，使得供电拖车可以为电动汽车进行充电。然而，现有的供电拖车结构复杂，不实用，使得供电拖车的可靠性较差，而且维修起来也比较复杂；另外，现有的系统中还需要通过充电器或充电机为整个电动汽车供电，系统结构存在功率小，转换效率低不合理和充电协议复杂的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种转换效率高、结构简单、可靠性高及维修方便的伴随行驶快速充电系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种伴随行驶快速充电系统，包括：移动供电装置及电动汽车，所述移动供电装置与所述电动汽车电连接；

所述移动供电装置包括拖车电池组、供电电池管理系统及电流变换器，所述拖车电池组与所述供电电池管理系统电连接，所述供电电池管理系统与所述电流变换器电连接；

所述电动汽车包括电动管理装置、动力电池组及整车控制器，所述电流变换器通过受电接口为所述电动管理装置供电，所述电动管理装置与所述动力电池组电连接，所述电动管理装置与所述整车控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述电动管理装置包括第一电池管理系统及第一组合控制器，所述第一电池管理系统与所述受电接口电连接，所述第一电池管理系统与所述第一组合控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述第一组合控制器包括第一高压盒及第一电机控制器，所述第一高压盒与所述第一电池管理系统电连接，所述第一高压盒与所述第一电机控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述第一高压盒与所述第一电机控制器为集成式结构。

在其中一个实施例中，所述电动管理装置包括第二组合控制器及第二电池管理系统，所述第二组合控制器与所述受电接口电连接，所述第二组合控制器与所述第二电池管理系统电连接，所述第二电池管理系统和所述第二组合控制器均与所述整车控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述电动管理装置包括第二高压盒、第二电机控制器及第三电池管理系统，所述第二高压盒与所述受电接口电连接，所述第二高压盒与所述第三电池管理系统电连接，所述第二高压盒和所述第二电机控制器电连接，所述第三电池管理系统和所述第二电机控制器均与所述整车控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述伴随行驶快速充电系统还包括低压电气连接器、高压电气连接器及机械连接结构，所述低压电气连接器与所述移动供电装置电连接，所述低压电气连接器与所述电动汽车电连接，所述高压电气连接器的两端分别与所述电流变换器和所述受电接口电连接，所述机械连接结构用于将所述移动供电装置搭接于所述电动汽车上。

在其中一个实施例中，所述移动供电装置还包括OBD诊断接口，所述OBD诊断接口与所述供电电池管理系统通讯连接。

在其中一个实施例中，所述移动供电装置还包括远程监控系统，所述远程监控系统与所述供电电池管理系统通讯连接。

在其中一个实施例中，所述移动供电装置还包括无线充电模块，所述无线充电模块与所述供电电池管理系统电连接。

本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本实用新型为一种伴随行驶快速充电系统，通过在移动供电装置中设置供电电池管理系统及电流变换器，可以直接为电动汽车中的电动管理装置进行供电，从而可以使得整个系统结构简单、可靠性高及维修方便，另外，通过设置直接供电的方式，可以使得整个系统的控制策略较简单，而通过设置电流变换器，可以为电动汽车提供不同的电压、电流。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型一实施方式的伴随行驶快速充电系统的结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式的伴随行驶快速充电系统的功能原理图；

图3为图2所示的一实施方式的电动汽车的功能原理图；

图4为图3所示的其中一实施例的电动汽车的功能原理图；

图5为图3所示的另一实施例的电动汽车的功能原理图；

图6为图2所示的第二个实施方式的电动汽车的功能原理图；

图7为图2所示的第三个实施方式的电动汽车的功能原理图；

图8为图2所示的另一实施方式的伴随行驶快速充电系统的功能原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，一种伴随行驶快速充电系统，包括：移动供电装置10及电动汽车20，所述移动供电装置10与所述电动汽车20电连接。需要说明的是，所述移动供电装置10用于为电动汽车进行供电；所述电动汽车20用于拖着后面的移动供电装置10。

移动供电装置10作为电动汽车的能量补充，主要作用是及时地将能量转移到电动汽车，同时移动供电装置的能量流动是单向的，对系统的稳定性简便性有好处。

请参阅图2，在本实施例中，所述伴随行驶快速充电系统还包括低压电气连接器30、高压电气连接器40及机械连接结构50，在本实施例中，所述机械连接结构包括接触传感器，所述低压电气连接器30与所述移动供电装置10电连接，所述低压电气连接器30与所述电动汽车20电连接，所述高压电气连接器40的两端分别与移动供电装置的电流变换器和电动汽车的受电接口电连接，所述机械连接结构50用于将所述移动供电装置10搭接于所述电动汽车20上。需要说明的是，所述低压电气连接器30及高压电气连接器40为高低压线缆，如此，移动供电装置与电动汽车高低压线缆的连接，机械连接串联互锁接触传感器，接触传感器与移动供电装置的电池管理系统BMS相连，可以判断是否与电动汽车连接上，同时在控制逻辑上实现互锁，安全性能更好。

请参阅图2，所述移动供电装置10包括拖车电池组100、供电电池管理系统200及电流变换器300，所述拖车电池组与所述供电电池管理系统电连接，所述供电电池管理系统与所述电流变换器电连接。需要说明的是，所述拖车电池组100用于为移动供电装置和电动汽车进行供电；所述供电电池管理系统200用于管理拖车电池组。所述电流变换器300用于输出不同的电压，而实际的电压可以由供电电池管理系统200进行控制。

请参阅图2，所述电动汽车20包括电动管理装置400、动力电池组500及整车控制器600，所述电流变换器300通过受电接口700为所述电动管理装置400供电，所述电动管理装置与所述动力电池组电连接，所述电动管理装置与所述整车控制器600电连接。需要说明的是，所述电动管理装置400用于管理整个汽车的动力输入、输出以及充电方式；所述动力电池组500用于为电动汽车提供动力；所述整车控制器600用于控制整体车辆行驶时的工作。

如此，通过在移动供电装置中设置供电电池管理系统及电流变换器，可以直接为电动汽车中的电动管理装置进行供电，从而可以使得整个系统结构简单、可靠性高及维修方便，另外，通过设置直接供电的方式，可以使得整个系统的控制策略较简单，而通过设置电流变换器，可以为电动汽车提供不同的电压。移动供电装置提供电动汽车充电回路简单可靠，类似UPS旁路功能，高压盒不需要双回路电路，不需要整车控制器参与控制，和电动汽车兼容性好，电动汽车无需大改动。

而还需要说明的是，电流变换器即DC-DC电流变换器，DC-DC电流变换器根据电动汽车充电电压、电流功率需求调整相应供电输出满足电动汽车行驶和充电需求，另外系统模块化设计可以组合增加或减少功率。

请参阅图3，在一个实施方式中，所述电动管理装置400包括第一电池管理系统411及第一组合控制器412，所述第一电池管理系统411与所述受电接口700电连接，所述第一电池管理系统411与所述第一组合控制器412电连接。需要说明的是，所述第一电池管理系统411用于通过受电接口连接移动供电装置的电流变换器300，从而可以使得移动供电装置的电压直接连接入第一电池管理系统411中，再通过第一电池管理系统411输出至第一组合控制器412中；所述第一组合控制器412用于实现对电机的控制。

而在本实施方式的其中一个实施例中，请参阅图4，所述第一组合控制器412包括第一高压盒412a及第一电机控制器412b，所述第一高压盒与所述第一电池管理系统电连接，所述第一高压盒与所述第一电机控制器电连接。这里需要说明的是，所述第一高压盒412a及第一电机控制器412b为分离式结构，从而可以保证维修的便利性。

移动供电装置的拖车电池组通过电流变换器接入电动汽车的电机控制器，电动汽车的电池组也接入电动汽车的电机控制器，由高压盒或三合一电机控制器进行能量分配；而不是一个复杂的系统来频繁切换电动汽车的电池和移动供电装置的电池的工作，从而可以使得系统更简单可靠。

而在本实施方式的另一个实施例中，请参阅图5，所述第一高压盒412c与所述第一电机控制器412d为集成式结构。进一步地，所述第一组合控制器412可以为集合式的三合一控制器、四合一控制器或多合一控制器，也可以是高压盒、电机控制器的分离式的结构，可以根据实际系统的设计需要进行选择。

请参阅图6，在第二个实施方式中，所述电动管理装置400包括第二组合控制器421及第二电池管理系统422，所述第二组合控制器421与所述受电接口700电连接，所述第二组合控制器421与所述第二电池管理系统422电连接，所述第二电池管理系统422和所述第二组合控制器421均与所述整车控制器电连接。在该实施方式中，是通过第二组合控制器421与移动供电装置的电流变换器300连接的，即电流变换器300的高压是先经过第二组合控制器421再进入到第二电池管理系统422中的，最终再通过第二电池管理系统422进入到动力电池组500中，而第二组合控制器421为集合式或分离式的控制器，如第一个实施方式中的两种实施例，在此不再进行赘述。

请参阅图7，在第三个实施方式中，所述电动管理装置400包括第二高压盒431、第二电机控制器432及第三电池管理系统433，所述第二高压盒431与所述受电接口700电连接，所述第二高压盒与所述第三电池管理系统电连接，所述第二高压盒和所述第二电机控制器电连接，所述第三电池管理系统433和所述第二电机控制器432均与所述整车控制器电连接。在该实施方式中，所述第二高压盒431直接与受电接口连接，从而可以直接接入电流变换器300的高压，然后在由高压盒分别分配给第二电机控制器432及第三电池管理系统433，通过高压盒自动分配功率，一部分驱动电动汽车电机行驶，一部分给电动汽车动电池充电。因此，通过设置高压盒分配电压功率，可以使得系统的工作控制策略简单，进一步提高系统的可靠性。

进一步地，在控制逻辑上，移动供电装置的一部分电量提供给电动汽车的电机，一部分电量提供给电动汽车的电池组；两个渠道同时转移移动供电装置的电量，最大程度最快时间释放移动供电装置的能量。

请参阅图8，所述供电电池管理系统200还包括温度传感器、电流传感器、电芯温度检测模块以及电压检测电路，用于实现对电池组中的单体电池进行监测。供电电池管理系统200还包括电池监控系统，其用于检测所述拖车动力电池组的绝缘电阻、高压互锁检测结果、单体电池电压、电流、温度，动力电池组总电压、总电流和电池包单体体温度。

请参阅图2和图8，所述移动供电装置还包括OBD诊断接口，所述OBD诊断接口与所述供电电池管理系统通讯连接。如此，通过设置OBD诊断接口，确保后续程序升级以及故障检测方便。进一步地，OBD诊断接口用于连接车载诊断系统。这个系统随时监控发动机的运行状况和尾气后处理系统的工作状态，一旦发现有故障的情况，会马上发出警示。

请参阅图2和图8，所述移动供电装置还包括远程监控系统，所述远程监控系统与所述供电电池管理系统通讯连接。所述远程监控系统，包括解锁唤醒、电池的参数监控、DC-DC的参数监控、位置信息、OTA远程升级软件等。

请参阅图2和图8，所述移动供电装置还包括无线充电模块，所述无线充电模块与所述供电电池管理系统电连接。需要说明的是，移动供电装置的充电除了常规的快、慢充，也支持无线充电模式；其中，直流快充由外部直流充电桩通过预留直流充电接口直接对电池组充电。慢充则由外部交流AC 220V市电通过预留交流充电接口，连接AC/DC模块电路实现对电池组充电。无线充电需配合地面无线充电感应线圈实现感应充电。

移动供电装置的充电回路与放电回路隔离，从而保证充电的安全性。即移动供电装置的电池组的自身补电，与移动供电装置的电流变化器输出分开(DC-DC电流变化器只是单向输出的)，因此移动供电装置充放电系统完全隔离，保证了移动供电装置的稳定性和安全性。

请参阅图2，移动供电装置10还包括尾灯，该尾灯与电动汽车尾灯，通过低压线缆电连接，由电动汽车的整车控制器控制，保证电动汽车的尾灯和移动供电装置10的尾灯的一致性。

另外，电动汽车的受电接口具有9芯的功能定义，其定义分别为：1.DC+、2.C-、3.PE、4.A+、5.A-、6.S+、7.S-、8.CC1、9.CC2，插头具备连接锁止航空接头，插头具备CC1对PE电阻检测确保插头插接到位，DC/DC变换器检测插头位置互锁信号控制高压上电，从而实现移动供电装置10和电动汽车20的连接。

本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本实用新型为一种伴随行驶快速充电系统，通过在移动供电装置中设置供电电池管理系统及电流变换器，可以直接为电动汽车中的电动管理装置进行供电，从而可以使得整个系统结构简单、可靠性高及维修方便，另外，通过设置直接供电的方式，可以使得整个系统的控制策略较简单，而通过设置电流变换器，可以为电动汽车提供不同的电压。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，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，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种伴随行驶快速充电系统，其特征在于，包括：移动供电装置及电动汽车，所述移动供电装置与所述电动汽车电连接；

所述移动供电装置包括拖车电池组、供电电池管理系统及电流变换器，所述拖车电池组与所述供电电池管理系统电连接，所述供电电池管理系统与所述电流变换器电连接；

所述电动汽车包括电动管理装置、动力电池组及整车控制器，所述电流变换器通过受电接口为所述电动管理装置供电，所述电动管理装置与所述动力电池组电连接，所述电动管理装置与所述整车控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述电动管理装置包括第一电池管理系统及第一组合控制器，所述第一电池管理系统与所述受电接口电连接，所述第一电池管理系统与所述第一组合控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述第一组合控制器包括第一高压盒及第一电机控制器，所述第一高压盒与所述第一电池管理系统电连接，所述第一高压盒与所述第一电机控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述第一高压盒与所述第一电机控制器为集成式结构。

5.根据权利要求1所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述电动管理装置包括第二组合控制器及第二电池管理系统，所述第二组合控制器与所述受电接口电连接，所述第二组合控制器与所述第二电池管理系统电连接，所述第二电池管理系统和所述第二组合控制器均与所述整车控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述电动管理装置包括第二高压盒、第二电机控制器及第三电池管理系统，所述第二高压盒与所述受电接口电连接，所述第二高压盒与所述第三电池管理系统电连接，所述第二高压盒和所述第二电机控制器电连接，所述第三电池管理系统和所述第二电机控制器均与所述整车控制器电连接。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述伴随行驶快速充电系统还包括低压电气连接器、高压电气连接器及机械连接结构，所述低压电气连接器与所述移动供电装置电连接，所述低压电气连接器与所述电动汽车电连接，所述高压电气连接器的两端分别与所述电流变换器和所述受电接口电连接，所述机械连接结构用于将所述移动供电装置搭接于所述电动汽车上。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述移动供电装置还包括OBD诊断接口，所述OBD诊断接口与所述供电电池管理系统通讯连接。

9.根据权利要求1～6中任意一项所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述移动供电装置还包括远程监控系统，所述远程监控系统与所述供电电池管理系统通讯连接。

10.根据权利要求1～6中任意一项所述的伴随行驶快速充电系统，其特征在于，所述移动供电装置还包括无线充电模块，所述无线充电模块与所述供电电池管理系统电连接。

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