CN215300205U - 一种电动汽车升降压充电系统及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车升降压充电系统及电动汽车,包括动力电池电路、升降压模块、驱动电机、外加功率电感、降压输出电容和降压输出继电器;升降压模块包括并联的第一升降压回路、第二升降压回路和第三升降压回路;第一升降压回路与A相定子自感连接;第二升降压回路与B相定子自感连接;第三升降压回路与C相定子自感连接;驱动电机与外加功率电感的一端连接;外加功率电感与降压输出继电器连接;降压输出继电器通过降压输出电容与主负继电器连接。本实用新型提供的电动汽车升降压充电系统及电动汽车,提升了电动汽车升压充电与降压充电的兼容性,降低了整车充电成本,实现了电动汽车的大功率充电。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电技术领域,尤其是涉及一种电动汽车升降压充电系统及电动汽车。
背景技术
动力电池作为新能源电动汽车最重要的组成部件,其电池寿命、充放电能力、以及充电时间都会直接影响电动汽车充电的效果,进而影响用户的使用体验。
为了提高电动汽车电池的充电功率,现如今主要采用提高动力电池电压的方式,但是受制于现有的电动汽车的充电电路的结构,提升电压意味着系统中的电机、电控、DC-DC等整车高压部件均需要同步升级,这会导致整车成本大大提升,且现有的电动汽车的充电电路的结构对于不同电压型号的充电桩的兼容性较差,难以实现较佳的大功率充电效果。
实用新型内容
本实用新型提供一种电动汽车升降压充电系统及电动汽车,以解决现有的电动汽车充电电路兼容性较差,成本较高的技术问题,通过构建特定结构的升降压充电电路,提高了电动汽车升压充电与降压充电的兼容性,降低了整车充电成本,实现了电动汽车的大功率充电。
为了解决上述技术问题,本实用新型实施例提供了一种电动汽车升降压充电系统,包括:
动力电池电路、升降压模块、驱动电机、外加功率电感、降压输出电容和降压输出继电器;
所述动力电池电路包括预充继电器、主正继电器、动力电池组和主负继电器;所述预充继电器与所述主正继电器并联;所述主正继电器与所述动力电池组的正极连接;所述动力电池组的负极与所述主负继电器连接;
所述升降压模块,与所述动力电池电路并联,所述升降压模块包括依次并联的第一升降压回路、第二升降压回路和第三升降压回路;所述第一升降压回路与所述驱动电机的A相定子自感连接;所述第二升降压回路与所述驱动电机的B相定子自感连接;所述第三升降压回路与所述驱动电机的C相定子自感连接;
所述驱动电机与所述外加功率电感的一端连接;所述外加功率电感的另一端与所述降压输出继电器的一端连接;所述降压输出继电器的另一端通过所述降压输出电容与所述主负继电器连接,所述降压输出继电器的另一端还与所述预充继电器连接。
作为其中一种优选方案,所述动力电池电路的一端依次通过隔离继电器、第一输入继电器与充电口的正极连接。
作为其中一种优选方案,所述外加功率电感的另一端还通过第二输入继电器与所述充电口的负极连接。
作为其中一种优选方案,所述第一升降压回路包括串联的第一功率三极管与第二功率三极管,所述A相定子自感的一端连接至所述第一功率三极管与所述第二功率三极管之间。
作为其中一种优选方案,所述第二升降压回路包括串联的第三功率三极管与第四功率三极管,所述B相定子自感的一端连接至所述第三功率三极管与所述第四功率三极管之间。
作为其中一种优选方案,所述第三升降压回路包括串联的第五功率三极管与第六功率三极管,所述C相定子自感的一端连接至所述第五功率三极管与所述第六功率三极管之间。
作为其中一种优选方案,所述动力电池电路并联有DC高压负载。
本实用新型另一实施例提供了一种电动汽车,包括充电口和如上所述的电动汽车升降压充电系统,所述电动汽车升降压充电系统与所述充电口连接。
相比于现有技术,本实用新型提供的电动汽车升降压充电系统及电动汽车的有益效果在于:
首先,无需额外增加升降压设备,通过构建特定结构的电路对充电进行控制,实现了升降压的功能,降低了整车的成本;
其次,充电时无需提升整车动力电池电压,整车高压部件无需同步升级;
然后,本实用新型提供的充电电路的充电功率大,电机电控散热功率大,充电桩能够满额输出,从而实现大功率充电;
再者,本实用新型提供的充电电路的功率扩容能力强,四驱车型一般具有两个电机,可实现双电机并联降压扩容,获得双倍充电功率;
最后,本实用新型提供的充电电路对电压和电流具有优异的适应性,对于不同电压型号的充电桩的兼容性较好,能够灵活匹配500V、750V两种充电桩,解决了动力电池包与充电桩电压不匹配的问题。
附图说明
图1是本实用新型一实施例中的电动汽车升降压充电系统的结构示意图;
图2是本实用新型一实施例中的降压直充模式的结构示意图;
图3是本实用新型一实施例中的降压充电模式的结构示意图;
图4是本实用新型一实施例中的升压直充模式的结构示意图;
图5是本实用新型一实施例中的升压充电模式的结构示意图;
其中,1、动力电池电路;11、预充继电器;12、主正继电器;13、动力电池组;14、主负继电器;
2、升降压模块;21、第一功率三极管;22、第二功率三极管;23、第三功率三极管;24、第四功率三极管;25、第五功率三极管;26、第六功率三极管;
3、驱动电机;4、外加功率电感;5、降压输出电容;6、降压输出继电器;7、隔离继电器;8、第一输入继电器;9、第二输入继电器。
具体实施方式
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。
在本申请描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有定义,本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型,对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本实用新型一实施例提供了一种电动汽车升降压充电系统,具体的,请参见图1,图1为本实施例中的电动汽车升降压充电系统的结构示意图,其包括:
动力电池电路1、升降压模块2、驱动电机3、外加功率电感4、降压输出电容5和降压输出继电器6;
所述动力电池电路1包括预充继电器11、主正继电器12、动力电池组13(本实施例中为串联的多个电池)和主负继电器14;所述预充继电器11与所述主正继电器12并联;所述主正继电器12与所述动力电池组13的正极连接;所述动力电池组13的负极与所述主负继电器14连接;
所述升降压模块2与所述动力电池电路1并联,所述升降压模块2包括依次并联的第一升降压回路、第二升降压回路和第三升降压回路;所述第一升降压回路与所述驱动电机3的A相定子自感连接;所述第二升降压回路与所述驱动电机3的B相定子自感连接;所述第三升降压回路与所述驱动电机3的C相定子自感连接;
所述驱动电机3与所述外加功率电感4的一端连接;所述外加功率电感4的另一端与所述降压输出继电器6的一端连接;所述降压输出继电器6的另一端通过所述降压输出电容5与所述主负继电器14连接,所述降压输出继电器6的另一端还与所述预充继电器11连接(如图所示,根据不同的设计要求,可在预充继电器的一端串联有未作标号的预置电阻)。
应当说明的是,在本实用新型实施例中,驱动电机3及驱动电机的控制器优选为方形铝制结构;降压输出电容5为塑料外壳薄膜电容,固定在印刷电路板上,用于降压模式中输出滤波;降压输出继电器6为方形塑料外壳,固定在高压配电盒内;外加功率电感4与驱动电机3星点连接,用于补偿电机定子自感。
进一步地,所述第一升降压回路包括串联的第一功率三极管21与第二功率三极管22,所述A相定子自感的一端连接至所述第一功率三极管21与所述第二功率三极管22之间。
进一步地,所述第二升降压回路包括串联的第三功率三极管23与第四功率三极管24,所述B相定子自感的一端连接至所述第三功率三极管23与所述第四功率三极管24之间。
进一步地,所述第三升降压回路包括串联的第五功率三极管25与第六功率三极管26,所述C相定子自感的一端连接至所述第五功率三极管25与所述第六功率三极管26之间。
在上述实施例中,第一功率三极管21、第二功率三极管22、第三功率三极管23、第四功率三极管24、第五功率三极管25和第六功率三极管26均由续流二极管与三极管组成,即,如图1所示,第一功率三极管21包括三极管VT1和续流二极管D1,第二功率三极管22包括三极管VT2和续流二极管D2,第三功率三极管23包括三极管VT3和续流二极管D3,第四功率三极管24包括三极管VT4和续流二极管D4,第五功率三极管25包括三极管VT5和续流二极管D5,第六功率三极管26包括三极管VT6和续流二极管D6,每一续流二极管并联在所述三极管的c极与e极之间。
在本实用新型实施例中,第一功率三极管21、第二功率三极管22、A相定子自感三者构成A相升降压电路;第三功率三极管23、第四功率三极管24、B相定子自感三者构成B相升降压电路;第五功率三极管25、第六功率三极管26、C相定子自感三者构成C相升降压电路。A、B、C三相升降压回路并联后经过外加功率电感4、降压输出继电器6和降压输出电容5输出给动力电池,从而实现大功率充电的闭合与断开。
进一步地,在上述实施例中,所述动力电池电路1的一端依次通过隔离继电器7、第一输入继电器8与充电口的正极连接。
进一步地,在上述实施例中,所述外加功率电感4的另一端还通过第二输入继电器9与所述充电口的负极连接。
在上述实施例中,具体的,请参见图2~图5,图2示出为本实用新型实施例中的降压直充模式的结构示意图,图3示出为本实用新型实施例中的降压充电模式的结构示意图,图4示出为本实用新型实施例中的升压直充模式的结构示意图,图5示出为本实用新型实施例中的升压充电模式的结构示意图。在本实用新型中,存在以下两种情况:
(1)对于300V~500V动力电池包,存在两种充电模式:降压直充和降压充电两种模式。两种模式下,各继电器的工作状态如下表所示:
降压直充时,降压输出继电器6断开,隔离继电器7和第一输入继电器8闭合,升降压模块2、驱动电机3和外加功率电感4不参与工作,充电桩直接给动力电池包充电。
降压充电时,隔离继电器7断开,降压输出继电器6和第一输入继电器8闭合,升降压模块2、驱动电机3和外加功率电感4组成降压电路参与工作,将充电桩的电压降至电池包电压范围,实现大功率充电。
(2)对于500V~700V动力电池包,存在两种充电模式:升压直充和升压充电两种模式。两种模式下,各继电器的工作状态如下表所示:
升压直充时,第一输入继电器8闭合,第二输入继电器9断开,升降压模块2、驱动电机3和外加功率电感4不参与工作,充电桩直接给动力电池包充电。
升压充电时,第一输入继电器8断开,第二输入继电器9闭合,升降压模块2、驱动电机3和外加功率电感4组成升压电路参与工作,将充电桩的电压升至电池包电压范围,实现大功率充电。
需要说明的是,如图1~图5所示,根据不同的电路设计要求,所述动力电池电路还可并联有DC等其他高压负载。
本实用新型另一实施例提供了一种电动汽车,包括如上任一项所述的电动汽车升降压充电系统。
相比于现有技术,本实用新型提供的电动汽车升降压充电系统及电动汽车的有益效果在于:
首先,无需额外增加升降压设备,通过构建特定结构的电路对充电进行控制,实现了升降压的功能,降低了整车的成本;
其次,充电时无需提升整车动力电池电压,整车高压部件无需同步升级;
然后,本实用新型提供的充电电路的充电功率大,电机电控散热功率大,充电桩能够满额输出,从而实现大功率充电;
再者,本实用新型提供的充电电路的功率扩容能力强,四驱车型一般具有两个电机,可实现双电机并联降压扩容,获得双倍充电功率;
最后,本实用新型提供的充电电路对电压和电流具有优异的适应性,对于不同电压型号的充电桩的兼容性较好,能够灵活匹配500V、750V两种充电桩,解决了动力电池包与充电桩电压不匹配的问题。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种电动汽车升降压充电系统,其特征在于,包括:
动力电池电路、升降压模块、驱动电机、外加功率电感、降压输出电容和降压输出继电器;
所述动力电池电路包括预充继电器、主正继电器、动力电池组和主负继电器;所述预充继电器与所述主正继电器并联;所述主正继电器与所述动力电池组的正极连接;所述动力电池组的负极与所述主负继电器连接;
所述升降压模块,与所述动力电池电路并联,所述升降压模块包括依次并联的第一升降压回路、第二升降压回路和第三升降压回路;所述第一升降压回路与所述驱动电机的A相定子自感连接;所述第二升降压回路与所述驱动电机的B相定子自感连接;所述第三升降压回路与所述驱动电机的C相定子自感连接;
所述驱动电机与所述外加功率电感的一端连接;所述外加功率电感的另一端与所述降压输出继电器的一端连接;所述降压输出继电器的另一端通过所述降压输出电容与所述主负继电器连接,所述降压输出继电器的另一端还与所述预充继电器连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车升降压充电系统,其特征在于,所述动力电池电路的一端依次通过隔离继电器、第一输入继电器与充电口的正极连接。
3.如权利要求2所述的电动汽车升降压充电系统,其特征在于,所述外加功率电感的另一端还通过第二输入继电器与所述充电口的负极连接。
4.如权利要求1所述的电动汽车升降压充电系统,其特征在于,所述第一升降压回路包括串联的第一功率三极管与第二功率三极管,所述A相定子自感的一端连接至所述第一功率三极管与所述第二功率三极管之间。
5.如权利要求1所述的电动汽车升降压充电系统,其特征在于,所述第二升降压回路包括串联的第三功率三极管与第四功率三极管,所述B相定子自感的一端连接至所述第三功率三极管与所述第四功率三极管之间。
6.如权利要求1所述的电动汽车升降压充电系统,其特征在于,所述第三升降压回路包括串联的第五功率三极管与第六功率三极管,所述C相定子自感的一端连接至所述第五功率三极管与所述第六功率三极管之间。
7.如权利要求1所述的电动汽车升降压充电系统,其特征在于,所述动力电池电路并联有DC高压负载。
8.一种电动汽车,其特征在于,包括充电口和如权利要求1~7任一项所述的电动汽车升降压充电系统,所述电动汽车升降压充电系统与所述充电口连接。
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CN202121201419.5U CN215300205U (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 一种电动汽车升降压充电系统及电动汽车 |
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CN116587900A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-15 | 江苏速豹动力科技有限公司 | 双电机架构的充放电系统及新能源车辆 |
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2021
- 2021-05-31 CN CN202121201419.5U patent/CN215300205U/zh active Active
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CN116587900B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-11-03 | 江苏速豹动力科技有限公司 | 双电机架构的充放电系统及新能源车辆 |
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