CN218228891U - 一种汽车充配电装置 - Google Patents

一种汽车充配电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN218228891U
CN218228891U CN202222024596.1U CN202222024596U CN218228891U CN 218228891 U CN218228891 U CN 218228891U CN 202222024596 U CN202222024596 U CN 202222024596U CN 218228891 U CN218228891 U CN 218228891U
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
charging
direct current
unit
interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202222024596.1U
Other languages
English (en)
Inventor
姜钊
陈岱岱
李海威
廖政伟
李易燃
胡晓东
张勇
李鹏
张翼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Junsheng New Energy Research Institute Co ltd
Original Assignee
Ningbo Junsheng New Energy Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Junsheng New Energy Research Institute Co ltd filed Critical Ningbo Junsheng New Energy Research Institute Co ltd
Priority to CN202222024596.1U priority Critical patent/CN218228891U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN218228891U publication Critical patent/CN218228891U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Abstract

本实用新型提供了一种汽车充配电装置，包括壳体、车载充电单元、直流‑直流变换单元、高压配电单元和电池管理系统，所述车载充电单元、所述直流‑直流变换单元、所述高压配电单元和所述电池管理系统设置在所述壳体内，所述电池管理系统通过板内通讯总线分别与所述车载充电单元、所述直流‑直流变换单元和所述高压配电单元连接，所述电池管理系统还用于与动力电池和低压电池通讯连接。本实用新型通过提高充配电零部件的集成度，提高了整车空间利用率、节省了整车空间，并降低了外部通讯总线的负载率。

Description

一种汽车充配电装置
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体而言，涉及一种汽车充配电装置。
背景技术
随着新能源汽车在智能化和安全性等方向的不断发展，其所需的零部件越来越多，其中，与充配电相关的零部件就包括了高压电池、低压电池、OBC(On Board Charger，车载充电单元)、DC/DC(Direct Current to Direct Current Converter，直流-直流变换单元)和PDU(Power Distribution Unit，高压配电单元)等。传统的整车架构将各个零部件及其控制器分立开发和布置，导致整车上存在大量的高低压线束、接插件、管路和箱体等外置结构，占据了大量的整车空间，增加了整车重量和成本。
目前，为了解决上述问题，市场上常将相邻或相似的零部件集成为多合一装置，常见的汽车充配电装置包括DC/DC+OBC的二合一装置和DC/DC+PDU+OBC的三合一装置。但是，多合一装置在充放电过程中，需要与BMS(Battery Management System，电池管理系统)进行数据交互，使得需要采用CAN总线等外部通讯总线将多合一装置和BMS连接起来，增加了外部通讯总线的负载率，并且多合一装置和BMS分立布置，导致空间利用率不高。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是如何提高整车空间利用率、节省整车空间，并降低外部通讯总线的负载率。
为解决上述问题，本实用新型提供一种汽车充配电装置。
本实用新型提供的一种汽车充配电装置，包括壳体、车载充电单元、直流-直流变换单元、高压配电单元和电池管理系统，所述车载充电单元、所述直流-直流变换单元、所述高压配电单元和所述电池管理系统集成在同一块控制板上，并设置在所述壳体内，所述电池管理系统通过板内通讯总线分别与所述车载充电单元、所述直流-直流变换单元和所述高压配电单元连接，所述电池管理系统还用于与动力电池和低压电池通讯连接。
可选地，还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关，所述第一开关的一端用于连接直流充电桩的充电枪，另一端用于连接所述动力电池；
所述车载充电单元的第一端用于连接交流充电桩的充电枪，所述车载充电单元的第二端用于连接所述直流充电桩的充电枪和所述动力电池，所述车载充电单元的第三端通过所述第二开关连接至所述直流-直流变换单元的第三端，所述车载充电单元的第三端还连接至所述第三开关的第一端；
所述直流-直流变换单元的第一端用于连接所述低压电池，所述直流-直流变换单元的第二端连接至所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端分别连接至所述第三开关的第二端和所述第五开关的第二端，所述第四开关的第二端还用于连接所述动力电池；
所述高压配电单元的第一端连接至所述电池管理系统的电源端，所述高压配电单元的第二端用于连接新能源汽车的高压负载，所述高压配电单元的第三端连接至所述第五开关的第一端。
可选地，还包括交流充电接口和第六开关，所述交流充电接口设置在所述壳体上，所述车载充电单元的第一端通过所述第六开关连接至所述交流充电接口，所述交流充电接口用于连接所述交流充电桩的充电枪。
可选地，还包括直流充电接口、第一电能互通接口和第七开关，所述直流充电接口和所述第一电能互通接口设置在所述壳体上，所述直流充电接口与所述第一开关的第一端连接，所述第一电能互通接口与所述第一开关的第二端连接，所述车载充电单元的第二端通过所述第七开关连接至所述第一开关的第二端，所述直流充电接口用于连接所述直流充电桩的充电枪，所述第一电能互通接口用于连接所述动力电池。
可选地，还包括第二电能互通接口和第八开关，所述第二电能互通接口设置在所述壳体上，所述直流-直流变换单元的第一端通过所述第八开关连接至所述第二电能互通接口，所述第二电能互通接口用于连接所述低压电池。
可选地，还包括电力分配输入接口和第九开关，所述电力分配输入接口设置所述壳体上，所述第四开关的第二端通过所述第九开关连接至所述电力分配输入接口，所述电力分配输入接口用于连接所述动力电池。
可选地，还包括电力分配输出接口和第十开关，所述电力分配输出接口设置在所述壳体上，所述高压配电单元的第二端通过所述第十开关连接至所述电力分配输出接口，所述电力分配输出接口用于连接新能源汽车的高压负载。
可选地，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关集成在一块电路板上。
可选地，还包括冷却管道、冷却水输入接口和冷却水输出接口，所述冷却管道设置在所述壳体内，所述冷却水输入接口和所述冷却水输出接口设置在所述壳体上，所述冷却管道的一端与所述冷却水输入接口连通，所述冷却管道的另一端与所述冷却水输出接口连通。
可选地，所述板内通讯总线包括菊花链通讯总线、UART通讯总线、SPI通讯总线。
本实用新型的汽车充配电装置的有益效果是：将车载充电单元、直流-直流变换单元、高压配电单元和电池管理系统集成在同一壳体内，相较于分立布置，能够提高整车空间利用率，节省整车空间。电池管理系统通过板内通讯总线分别与车载充电单元、直流-直流变换单元和高压配电单元连接，使得电池管理系统采用汽车充配电装置的内部通讯方式与其它零部件通信，不再采用外部通讯总线进行通讯，能够降低外部通讯总线的负载率。电池管理系统不仅能够控制动力电池，还能够控制低压电池，相较于现有技术中为动力电池和低压电池分别设置电池管理系统，能够节省整车空间，降低成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例的一种汽车充配电装置的通讯回路示意图；
图2为本实用新型实施例的汽车充配电装置与车辆零部件的连接示意图；
图3为本实用新型实施例的一种汽车充配电装置的控制回路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
现有技术中，新能源汽车上多个零部件通常采用同一外部通讯总线进行数据通信，例如VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)与BMS之间，BMS与高压负载之间，BMS与充电桩之间可能都采用同一CAN总线进行数据通信，多合一装置与BMS也采用该外部通讯总线进行通讯，就会增加该外部通讯总线的负载率，影响数据通信质量。并且，随着锂电池逐渐替代铅酸电池作为低压电池应用到新能源汽车上，还需要另外设置BMS对低压电池进行管理，这样会导致一辆车上设置有两个BMS，不仅会导致占用的整车空间变大，还增加了成本。
如图1和图2所示，针对现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供的一种汽车充配电装置，包括壳体、车载充电单元(OBC)、直流-直流变换单元(DC/DC)、高压配电单元(PDU)和电池管理系统(BMS)，所述车载充电单元、所述直流-直流变换单元、所述高压配电单元和所述电池管理系统集成在同一块控制板上，并设置在所述壳体内，所述电池管理系统通过板内通讯总线分别与所述车载充电单元、所述直流-直流变换单元和所述高压配电单元连接，所述电池管理系统还用于与动力电池(Hv LIB)和低压电池(Lv LIB)通讯连接。
具体地，所述板内通讯总线包括菊花链通讯总线、UART通讯总线、SPI通讯总线。电池管理系统与动力电池(Hv LIB)和低压电池(Lv LIB)通讯连接时，用于向动力电池和低压电池发送数据采集等控制指令，并接收动力电池和低压电池返回的电芯电压和温度等信息。
本实施例中，将车载充电单元、直流-直流变换单元、高压配电单元和电池管理系统集成在同一壳体内，相较于分立布置，能够提高整车空间利用率，节省整车空间。电池管理系统通过板内通讯总线分别与车载充电单元、直流-直流变换单元和高压配电单元连接，使得电池管理系统采用汽车充配电装置的内部通讯方式与其它零部件通信，不再采用外部通讯总线进行通讯，能够降低外部通讯总线的负载率，还能够减少外部通讯接插件的使用，降低成本。电池管理系统不仅能够控制动力电池，还能够控制低压电池，相较于现有技术中为动力电池和低压电池分别设置电池管理系统，能够节省整车空间，降低成本。
可以理解的是，可以将车载充电单元、直流-直流变换单元和高压配电单元的控制部分与电池管理系统集成在同一块电路板上，车载充电单元、直流-直流变换单元和高压配电单元中保留通讯部分，能够提高汽车充配电装置的集成度。
具体地，OBC模块具备AC/DC转化和升压功能，用来承接交流充电桩的电能来源，当交流充电桩连接汽车充配电装置后，外部电能会经交流充电桩，流入到OBC模块，再到高压锂电池包(即动力电池Hv LIB)；当直流充电桩连接汽车充配电装置后，外部电能不会经过OBC模块，而是直接由直流充电桩流向高压锂电池包。
DC/DC模块主要用于高压(400V或者800V)转化为低压(12V等),用在Hv LIB给LvLIB充电。
PDU模块是起到电力分配作用，主要将高压电池包(动力电池Hv LIB)电能按需求分配并提供给电机或者其它高压负载(如空调压缩机、PTC等)。
汽车充配电装置外部连接的零部件主要有高压电池包(即动力电池，Hv LIB)、低压电池包(Lv LIB)、高压负载(电机也属于高压负载的一种)。其中高压电池包主要用于驱动整车形势，并给整车高压负载供电(通过汽车充配电装置中PDU模块)，低压电池包主要用于给VCU等其它低压负载(如照明、钥匙、天窗等)供电。各个零部件之间(低压负载-VCU-电机-高压负载-充电桩-高低压多合一系统)通过外部通道维持通讯，通讯类型可采用CAN总线，LIN总线，FlexRay，以太网等。
锂电池包一般由电芯模组和控制器组成，该控制器用于监测并采集电芯模组的电芯电压、温度，并用于执行电芯均衡控制等。其中电芯模组是指不同锂电池电芯的集合，电芯类型可以是圆柱形电池、软包电池、铝壳电池等，电芯体系可以是三元/石墨，磷酸铁锂/石墨，三元/钛酸锂，钠电池体系等其它相似或锂电改善体系。
低压电池Lv LIB和动力电池Hv LIB与汽车充配电装置之间采用无线通讯或者CAN总线通讯(若使用CAN总线通讯，则需要额外在Lv LIB和Hv LIB与汽车充配电装置上增加通讯接口以及匹配的接插件)，通讯主体实质发生在Lv LIB/Hv LIB的控制器与汽车充配电装置中BMS模块之间，通讯信息主要是电池控制器将监测采集的电芯电压、温度传递给汽车充配电装置的BMS模块，同时接收BMS模块发送过来的电芯均衡指令。
BMS模块不仅能够控制动力电池，还能够控制低压电池。BMS模块不仅具有控制不同锂电池(Lv LIB&Hv LIB)的电芯均衡、诊断保护(如过温、过压、绝缘等)等电池功能，还可以在汽车充配电装置中起到主控制器作用，一方面维持汽车充配电装置与外部控制器(如VCU)之间的通讯，另一方面协调汽车充配电装置内部不同模块的使能，从而主导控制充放电功能实现。
汽车充配电装置作为一个集成化零部件，壳体部分可以采用轻量化材料(如铝合金，高分子材料等)，壳体上有对外的连接口，均设计成快插接插件形式，包括交流充电接口，直流充电接口，与高压电池(Hv LIB)第一电能互通接口，与低压电池(Lv LIB)第二电能互通接口，电力分配输入/输出接口，通讯接口，冷却水输入/输出接口等其它选配接口。
可选地，所述第一开关K1、所述第二开关K2、所述第三开关K3、所述第四开关K4和所述第五开关K5集成在一块电路板上。
具体地，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4和第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8、第九开关K9和第十开关K10可为机械式开关、机械式继电器或MOSFET管等电子开关，第一开关K1至第十开关K10的所有开关可集成在一块电路板上。
本可选的实施例中，各个开关集成在一块电路板上，能够提高汽车充配电装置的集成度。
可选地，还包括冷却管道、冷却水输入接口和冷却水输出接口，所述冷却管道设置在所述壳体内，所述冷却水输入接口和所述冷却水输出接口设置在所述壳体上，所述冷却管道的一端与所述冷却水输入接口连通，所述冷却管道的另一端与所述冷却水输出接口连通。
本可选的实施例中，冷却水从冷却水输入接口流入，在冷却管道中进行冷热交换后，从冷却水输出接口流出，将汽车充配电装置中的热量带出，实现散热功能。冷却管道可呈“S形”设置在壳体内，增大散热面积，以提高散热效果。
可选地，如图3所示，还包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4和第五开关K5，所述第一开关K1的一端用于连接直流充电桩的充电枪，另一端用于连接所述动力电池；
所述车载充电单元的第一端用于连接交流充电桩的充电枪，所述车载充电单元的第二端用于连接所述直流充电桩的充电枪和所述动力电池，所述车载充电单元的第三端通过所述第二开关K2连接至所述直流-直流变换单元的第三端，所述车载充电单元的第三端还连接至所述第三开关K3的第一端；
所述直流-直流变换单元的第一端用于连接所述低压电池，所述直流-直流变换单元的第二端连接至所述第四开关K4的第一端，所述第四开关K4的第二端分别连接至所述第三开关K3的第二端和所述第五开关K5的第二端，所述第四开关K4的第二端还用于连接所述动力电池。
所述高压配电单元的第一端连接至所述电池管理系统的电源端，所述高压配电单元的第二端用于连接新能源汽车的高压负载，所述高压配电单元的第三端连接至所述第五开关K5的第一端。
可选地，还包括交流充电接口和第六开关K6，所述交流充电接口设置在所述壳体上，所述车载充电单元的第一端通过所述第六开关K6连接至所述交流充电接口，所述交流充电接口用于连接所述交流充电桩的充电枪。
可选地，还包括直流充电接口、第一电能互通接口和第七开关K7，所述直流充电接口和所述第一电能互通接口设置在所述壳体上，所述直流充电接口与所述第一开关K1的第一端连接，所述第一电能互通接口与所述第一开关K1的第二端连接，所述车载充电单元的第二端通过所述第七开关K7连接至所述第一开关K1的第二端，所述直流充电接口用于连接所述直流充电桩的充电枪，所述第一电能互通接口用于连接所述动力电池。
可选地，还包括第二电能互通接口和第八开关K8，所述第二电能互通接口设置在所述壳体上，所述直流-直流变换单元的第一端通过所述第八开关K8连接至所述第二电能互通接口，所述第二电能互通接口用于连接所述低压电池。
可选地，还包括电力分配输入接口和第九开关K9，所述电力分配输入接口设置所述壳体上，所述第四开关K4的第二端通过所述第九开关K9连接至所述电力分配输入接口，所述电力分配输入接口用于连接所述动力电池。
可选地，还包括电力分配输出接口和第十开关K10，所述电力分配输出接口设置在所述壳体上，所述高压配电单元的第二端通过所述第十开关K10连接至所述电力分配输出接口，所述电力分配输出接口用于连接新能源汽车的高压负载。
具体地，在壳体上设置接口用于连接外部零部件，便于安装和拆卸。第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8、第九开关K9和第十开关K10可采用机械式开关、机械式继电器或MOSFET管等电子开关，通过第一开关K1至第十开关K10的导通或关断，可应用于不同的充放电场景。
下面对不同充放电场景中各个开关的导通或关断状态进行示例性说明。
高压慢充：适用于含有交流充电接口的所有新能源汽车，包括但不限于纯电动乘用车，纯电动商用车等。当交流充电桩的充电枪连接到新能源汽车的交流充电接口后，OBC模块会检测CC，CP等信号，通过内部通讯反馈给主控HL-BMS模块。若信号正常，则HL-BMSL模块会通过外部通讯向整车(一般是VCU控制器)发送充电请求，VCU控制器接到信号后会给BMS模块反馈慢充允许信号，然后BMS会向OBC模块发送充电开启指令，并同时控制第六开关K6和第七开关K7闭合，其它开关处于断开状态，此时，外部电能通过交流充电桩经过OBC模块，转化并升压到对应直流高压平台(400V或者800V)，流向高压动力电池(Hv LIB)。
高压快充：适用于含有直流充电接口的所有新能源汽车，包括但不限于纯电动乘用车，纯电动商用车等。当直流充电桩的充电枪连接到新能源汽车的直流充电接口后，直流充电桩会检测CC1，CC2等信号，同时反馈给主控BMS模块。若信号正常，则BMS模块会通过外部通讯向整车(一般是VCU控制器)发送充电请求，VCU控制器接到信号后会给BMS反馈快充允许信号，然后BMS同时控制第一开关K1闭合，其它开关处于断开状态，此时，外部电能通过直流充电桩直接流向高压动力电池(Hv LIB)。
低压充电：适用于具有电池(例如车载12V锂电池)的所有新能源汽车，包括但不限于纯电动乘用车，纯电动商用车等。按照Lv LIB低压供电来源，可以细分为如下场景：
当车辆无外在充电状态：高低压多合一系统中BMS模块会实时判断Lv LIB电压状态，若满足低压充电需求，则BMS模块会控制第九开关K9、第四开关K4、第八开关K8闭合，其它开关断开，此时充电电流流向是从Hv LIB经过DC/DC模块进行降压，再流向Lv LIB。
当车辆处于直流充电状态时：汽车充配电装置中BMS模块会实时判断Lv LIB电压状态，若满足低压充电需求，则BMS模块会控制第一开关K1、第九开关K9、第四开关K4、第八开关K8闭合，其它开关断开，此时充电电流流向是从直流充电桩先到Hv LIB，再经过DC/DC模块进行降压，最后流向Lv LIB。
当车辆处于交流充电状态时：又分为两种低压供电方式，一种是BMS同时控制第六开关K6、第七开关K7、第二开关K2、第八开关K8闭合，其它开关断开，此时充电电流流向是交流充电桩通过OBC模块转化升压，一部分流向动力电池Hv LIB，另一部分经过DC/DC模块降压流向Lv LIB；另一种方式是BMS同时控制第六开关K6、第七开关K7、第九开关K9、第四开关K4、第八开关K8闭合，其它开关断开，此时充电电流流向是交流充电桩通过OBC模块转化升压，流向动力电池Hv LIB，然后经过DC/DC模块降压，最后流向LV LIB。
高压配电：适用于所有新能源汽车，包括但不限于纯电动乘用车，纯电动商用车等。PDU模块中包括多路继电器，熔断器，预充回路等。高压负载包括但不限于电机，还可包括PTC，空调压缩机等。高压负载是通过PDU模块进行电力分配的，根据动力电池Hv LIB充电和非充电状态细分如下场景：
当车辆无外在充电状态：汽车充配电装置中BMS模块会实时判断高压负载的用电需求，若存在高压负载用电请求时，则BMS模块会控制第九开关K9、第五开关K5、第十开关K10闭合，其它开关断开，此时用电电流流向是从Hv LIB经过PDU模块进行电力分配(功率分配)，再流向有用电需求的高压负载，如电机。
当车辆处于直流充电状态时：汽车充配电装置中BMS模块会实时判断高压负载的用电需求，若存在高压负载用电请求时，则BMS模块会控制第一开关K1、第九开关K9、第五开关K5、第十开关K10闭合，其它开关断开，此时用电电流流向是从直流充电桩先到Hv LIB，再经过PDU模块进行电力分配(功率分配)，最后流向有用电需求的高压负载，如空调。
当车辆处于交流充电状态时：又分为两种用电方式，一种是汽车充配电装置中BMS模块会实时判断高压负载的用电需求，若存在高压负载用电请求时，BMS同时控制第六开关K6、第七开关K7、第九开关K9、第五开关K5、第十开关K10闭合，其它开关断开，此时用电电流流向是交流充电桩通过OBC模块转化升压，流向LV LIB，再经过PDU模块进行电力分配(功率分配)，最后流向有用电需求的高压负载，如空调；另一种是汽车充配电装置中BMS模块会实时判断高压负载的用电需求，若存在高压负载用电请求时，BMS模块同时控制第六开关K6、第七开关K7、第三开关K3、第九开关K9、第五开关K5、第十开关K10闭合，其它开关断开，则一部分用电电流通过OBC模块转化升压，先流向动力电池Hv LIB，然后经过PDU模块进行电力分配(功率分配)，最后流向有用电需求的高压负载，如空调，另一部分直接经过OBC模块转化升压，直接流向PDU模块进行电力分配(功率分配)，最后流向有用电需求的高压负载，如空调。
需要说明，高压配电场景开启的同时可以存在低压充电的不同场景。
可选地，还可以将DC/DC模块设计为双向通道，则当车辆动力电池HV LIB存在馈电情况，低压锂电池(Lv LIB)可以经过汽车充配电装置中DC/DC模块进行升压，支持短时间的向高压负载供电，便于紧急情况安全移车；另外，汽车充配电装置中OBC模块可以设计为双向通道，可以由车载锂电池(Lv LIB或Hv LIB)经由OBC模块对外放电，支持V2G(Vehicle toGrid，车辆到电网)，V2H(Vehicle to Home，车辆到住宅)等V2X(Vehicle to Everything，车辆到万物)使用场景。
虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车充配电装置，其特征在于，包括壳体、车载充电单元、直流-直流变换单元、高压配电单元和电池管理系统，所述车载充电单元、所述直流-直流变换单元、所述高压配电单元和所述电池管理系统集成在同一块控制板上，并设置在所述壳体内，所述电池管理系统通过板内通讯总线分别与所述车载充电单元、所述直流-直流变换单元和所述高压配电单元连接，所述电池管理系统还用于与动力电池和低压电池通讯连接。
2.根据权利要求1所述的汽车充配电装置，其特征在于，还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关，所述第一开关的一端用于连接直流充电桩的充电枪，另一端用于连接所述动力电池；
所述车载充电单元的第一端用于连接交流充电桩的充电枪，所述车载充电单元的第二端用于连接所述直流充电桩的充电枪和所述动力电池，所述车载充电单元的第三端通过所述第二开关连接至所述直流-直流变换单元的第三端，所述车载充电单元的第三端还连接至所述第三开关的第一端；
所述直流-直流变换单元的第一端用于连接所述低压电池，所述直流-直流变换单元的第二端连接至所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端分别连接至所述第三开关的第二端和所述第五开关的第二端，所述第四开关的第二端还用于连接所述动力电池；
所述高压配电单元的第一端连接至所述电池管理系统的电源端，所述高压配电单元的第二端用于连接新能源汽车的高压负载，所述高压配电单元的第三端连接至所述第五开关的第一端。
3.根据权利要求2所述的汽车充配电装置，其特征在于，还包括交流充电接口和第六开关，所述交流充电接口设置在所述壳体上，所述车载充电单元的第一端通过所述第六开关连接至所述交流充电接口，所述交流充电接口用于连接所述交流充电桩的充电枪。
4.根据权利要求2所述的汽车充配电装置，其特征在于，还包括直流充电接口、第一电能互通接口和第七开关，所述直流充电接口和所述第一电能互通接口设置在所述壳体上，所述直流充电接口与所述第一开关的第一端连接，所述第一电能互通接口与所述第一开关的第二端连接，所述车载充电单元的第二端通过所述第七开关连接至所述第一开关的第二端，所述直流充电接口用于连接所述直流充电桩的充电枪，所述第一电能互通接口用于连接所述动力电池。
5.根据权利要求2所述的汽车充配电装置，其特征在于，还包括第二电能互通接口和第八开关，所述第二电能互通接口设置在所述壳体上，所述直流-直流变换单元的第一端通过所述第八开关连接至所述第二电能互通接口，所述第二电能互通接口用于连接所述低压电池。
6.根据权利要求2所述的汽车充配电装置，其特征在于，还包括电力分配输入接口和第九开关，所述电力分配输入接口设置所述壳体上，所述第四开关的第二端通过所述第九开关连接至所述电力分配输入接口，所述电力分配输入接口用于连接所述动力电池。
7.根据权利要求2所述的汽车充配电装置，其特征在于，还包括电力分配输出接口和第十开关，所述电力分配输出接口设置在所述壳体上，所述高压配电单元的第二端通过所述第十开关连接至所述电力分配输出接口，所述电力分配输出接口用于连接新能源汽车的高压负载。
8.根据权利要求2至7任一项所述的汽车充配电装置，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关集成在一块电路板上。
9.根据权利要求1至7任一项所述的汽车充配电装置，其特征在于，还包括冷却管道、冷却水输入接口和冷却水输出接口，所述冷却管道设置在所述壳体内，所述冷却水输入接口和所述冷却水输出接口设置在所述壳体上，所述冷却管道的一端与所述冷却水输入接口连通，所述冷却管道的另一端与所述冷却水输出接口连通。
10.根据权利要求1至7任一项所述的汽车充配电装置，其特征在于，所述板内通讯总线包括菊花链通讯总线、UART通讯总线、SPI通讯总线。
CN202222024596.1U 2022-07-29 2022-07-29 一种汽车充配电装置 Active CN218228891U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202222024596.1U CN218228891U (zh) 2022-07-29 2022-07-29 一种汽车充配电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202222024596.1U CN218228891U (zh) 2022-07-29 2022-07-29 一种汽车充配电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN218228891U true CN218228891U (zh) 2023-01-06

Family

ID=84679333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202222024596.1U Active CN218228891U (zh) 2022-07-29 2022-07-29 一种汽车充配电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN218228891U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2450221B1 (en) Apparatus and method for charging an electric vehicle
CN103072492B (zh) 一种纯电动客车用主动控制式复合电源及其控制方法
CN105762876A (zh) 一种车对车充电机及其充电系统和充电方法
US11827106B2 (en) Transport climate control system with an accessory power distribution unit for managing transport climate control loads
CN110588442B (zh) 燃料电池系统的高压箱
US10308235B2 (en) Off-board power transmission
US20220388369A1 (en) Interface system for connecting a vehicle and a transport climate control system
IT201800006790A1 (it) Auxiliary power supply system for high power loads in a hybrid/electric vehicle
CN110370962A (zh) 一种车载充电系统以及汽车
CN110920418B (zh) 在纯电动车上实现自主发电增程的子系统及方法
CN210652757U (zh) 燃料电池系统的高压箱
CN205791582U (zh) 一种车对车充电机及其充电系统
CN218228891U (zh) 一种汽车充配电装置
CN113352952B (zh) 一种用于氢电混合动力汽车的动力控制集成方法及系统
CN111584957A (zh) 一种车用混合蓄电池系统及控制方法
CN218343278U (zh) 一种适用于phev车型的拓展充电系统
CN218986401U (zh) 一种集成系统及整车动力系统
CN114379382B (zh) 一种双动力系统客车及其充电方法
CN218948950U (zh) 一种兼容式高压分断装置
CN213341260U (zh) 一种电动汽车集成式高压配电盒
CN218085085U (zh) 电动汽车及其高压电气集成系统
CN217574867U (zh) 多合一控制器
CN215944308U (zh) 一种新能源客车高压附件集成控制器
CN220332476U (zh) 一种增程器给锂电池充电的保护系统
CN220973933U (zh) 一种混合能源的分配控制系统及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant