WO2018113681A1 - 充放电设备及移动充电车 - Google Patents

充放电设备及移动充电车 Download PDF

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徐红刚
张建兴
陈炯
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蔚来汽车有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • the two ends of the female contactor 24 are electrically connected to the first DC contactor 18 and the first DC/DC converter 12, and the second DC contactor 21 and the second DC/DC converter 14 are respectively connected. Electrical connection.
  • the first DC outlet 20 is electrically connected to the first DC contactor 18.
  • the second DC outlet 23 is electrically connected to the second DC contactor 21.

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  • Power Engineering (AREA)
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种充放电设备（10）包括第一电池组（11）、第一直流/直流转换装置（12）和控制器（15）。其中，第一电池组用于存储电量；第一直流/直流转换装置与第一电池组电连接，用于对第一电池组进行充放电；控制器与第一直流/直流转换装置电连接，用于控制第一直流/直流装置对第一电池组的充放电。该设备还包括：第二电池组（13）和第二直流/直流转换装置（14）；第二电池组用于存储电量；第二直流/直流转换装置与第二电池组电连接，用于对第二电池组进行充放电；控制器还与第二直流/直流转换装置电连接，用于控制第二直流/直流装置对第二电池组的充放电。该充放电设备解决了现有移动充电车输入和输出要分两个回路的技术问题。

Description

充放电设备及移动充电车 技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种充放电设备以及移动充电车。
背景技术
近几年，国内电动汽车产业快速发展，电动汽车的普及率迅速增加。对应的交流充电桩、直流快速充电桩、电动汽车换电站建设数量也越来越多，覆盖面也越来越大。但是在电动汽车充电还不能如燃油车加油那样方便的情况下，对于一些没有建设交流充电桩、直流快速充电桩或电动汽车换电站的区域，同样需要为电动汽车提供充电服务。
电动汽车在行驶过程中，如果剩余电量不能支持其里程，导致电动汽车在行程中电量耗光，很多车主对此种情况比较担忧，是电动汽车推广的一大阻力。
现有移动充电车多采用直流充电桩为电池组直接进行补电，需要单独的直流输入端口；移动充电车为电动汽车充电时，需要功率部分通过单独的直流输出端口为电动汽车充电。现有移动充电车的回路比较复杂，操作比较麻烦，需要区分输入输出端口，而且功率部分一般为单向的，只能为电动汽车提供充电服务，不能为电池组补电。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有移动充电车输入和输出要分两个回路的技术问题而提供一种充放电设备以及移动充电车。
为了实现上述目的，提供以下技术方案：
一种充放电设备，所述设备包括
第一电池组，用于存储电量；
第一直流/直流转换装置，与所述第一电池组电连接，用于对所述第一电池组进行充放电；
控制器，与所述第一直流/直流转换装置电连接，用于控制所述第一直流/直流装置对所述第一电池组的充放电。
优选地，所述设备还包括：
第二电池组，用于存储电量；
第二直流/直流转换装置，与所述第二电池组电连接，用于对所述第二电池组进行充放电；
其中：
所述控制器，还与所述第二直流/直流转换装置电连接，用于控制所述第二直流/直流装置对所述第二电池组的充放电。
优选地，所述充放电设备还包括：第一电池控制器和第二电池控制器；其中，所述第一电池组经所述第一电池控制器与所述控制器电连接；所述第二电池组经所述第二电池控制器与所述控制器电连接。
优选地，所述充放电设备还包括：第一充电控制器、第二充电控制器、第一直流插座和第二直流插座、第一直流接触器和第二直流接触器及母联接触器；其中，所述第一直流插座与所述第一充电控制器电连接，所述第一充电控制器与所述控制器电连接；所述第二直流插座与所述第二充电控制器电连接，所述第二充电控制器与所述控制器电连接；所述第一直流插座还经所述第一直流接触器与所述第一直流/直流转换装置电连接，所述第二直流插座还经所述第二直流接触器与所述第二直流/直流转换装置电连接；所述第一直流接触器和所述第二直流接触器之间设有所述母联接触器。
优选地，所述设备还包括：第一子控制器、第二子控制器、第一直流接触器、第二直流接触器、母联接触器、第一直流插座和第二直流插座；其中：
所述第一子控制器，分别与所述第一电池组、所述第一直流/直流转换装置和所述第一直流插座电连接，用于控制所述第一电池组以及所述第一电池组的充电；
所述第二子控制器，分别与所述第二电池组、所述第二直流/直流转换装置和所述第二直流插座电连接，用于控制所述第二电池组以及所述第二电池组的充电；
所述第一直流接触器，与所述第一直流/直流转换装置电连接；
所述第二直流接触器，与所述第二直流/直流转换装置电连接；
所述母联接触器，其两端分别电连接在所述第一直流接触器与所述第一直流/直流转换装置的电连接端，以及所述第二直流接触器与所述第二直流/直流转换装置的电连接端；
所述第一直流插座，与所述第一直流接触器电连接；
所述第二直流插座，与所述第二直流接触器电连接。
优选地，所述第一直流/直流转换装置和所述第二直流/直流转换装置为宽电压直流/直流转换装置。
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种移动充电车，包括上述充放电设备。
本实用新型提供一种充放电设备及移动充电车。其中，充放电设备包括第一电池组、第一直流/直流转换装置和控制器。其中，第一电池组用于存储电量；第一直流/直流转换装置与第一电池组电连接，用于对第一电池组进行充放电；控制器与第一直流/直流转换装置电连接，用于控制第一直流/直流装置对第一电池组的充放电。通过该技术方案，解决了现有移动充电车输入和输出要分两个回路的技术问题，使电池组共用输入输出回路，既能进行补电又能进行充电，还减少了元器件数量，减轻了移动充电车的重量，提高了充电的便利性以及电动汽车的普及率，且对电动汽车的推广有很好的推动作用。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的充放电设备的结构示意图；
图2是根据本实用新型另一实施例的充放电设备的结构示意图；
图3是根据本实用新型再一实施例的充放电设备的结构示意图；
图4是根据本实用新型又一实施例的充放电设备的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
为了解决现有移动充电车输入和输出要分两个回路的技术问题，本实用新型提供一种充放电设备，用于由直流充电桩补电或为电动车充电。如图1所示，该充放电设备包括第一电池组11、第一直流/直流转换装置12和控制器15。其中，第一电池组11用于存储电量。第一直流/直流转换装置12与第一电池组11电连接，用于对第一电池组11进行充放电。控制器15与第一直流/直流转换装置12电连接，用于控制第一直流/直流装置12对第一电池组11的充放电。
通过上述技术方案，通过采用第一直流/直流转换装置(即DC/DC装置)，解决了移动充电车的输入和输出要分两个回路的技术问题，还实现了结构简单、元器件较少、载重小、功率密度高的效果。
在图1所示实施例的基础上，如图2所示，该设备10还可以包括：第二电池组13和第二直流/直流转换装置14。其中，第二电池组13用于存储电量。第二直流/直流转换装置14与第二电池组13电连接，用于对第二电池组13进行充放电。控制器15还与第二直流/直流装置14电连接，用于控制第二直流/直流转换装置14对第二电池组13的充放电。
优选地，第一直流/直流转换装置和第二直流/直流转换装置为宽电压直流/直流转换装置(宽电压DC/DC装置)。这样，本实用新型可以为不同电压等级的电动汽车充电，实现了适用范围广、服务对象多样化的优点。
通过采用上述第一和第二直流/直流转换装置实现了双向充放电。而且，由于本实施例采用了两组电池组，两组电池具有互补性。如果一组电池组电量释放完，可采用另一组电池组继续为电动汽车提供充电服务。
在图2所示实施例的基础上，如图3所示，上述充放电设备10还可以包括第一电池控制器16和第二电池控制器17；其中，第一电池组11经第一电池控制器16与控制器15电连接；第二电池组13经第二电池控制器17与控制器15电连接。
通过设置第一电池控制器和第二电池控制器，可以控制第一电池组和第二电池组的电压、温度、电流等参数，从而可以避免第一电 池组和第二电池组的安全风险。其中，第一电池控制器和第二电池控制器可以使用电动汽车领域中现有的电池控制器(例如：CN96110458.9、CN301640639等公开的电池控制器)。
在图3所示实施例的基础上，如图4所示，上述充放电设备10还可以包括第一充电控制器19、第二充电控制器22、第一直流插座20和第二直流插座23、第一直流接触器18和第二直流接触器21及母联接触器24；其中，第一直流插座20与第一充电控制器19电连接，第一充电控制器19与控制器15电连接；第二直流插座23与第二充电控制器22电连接，第二充电控制器22与控制器15电连接；第一直流插座20还经第一直流接触器18与第一直流/直流转换装置12电连接，第二直流插座23还经第二直流接触器21与第二直流/直流转换装置14电连接；第一直流接触器18和第二直流接触器21之间设有母联接触器24。
优选地，母联接触器24为母联直流接触器。
在上述实施例中，以第一直流/直流转换装置为例，第一直流/直流转换装置与控制器、第一电池控制器和第一电池组构成一个回路，另外，第一直流/直流转换装置与第一直流接触器、第一直流插座、第一充电控制器和控制器又构成一个回路，从而构成了双向双回路充放电电路。其中，第一充电控制器和第二充电控制器可以采用电动汽车领域中的现有充电控制器(例如：201310350550.1、201610049389.8等公开的充电控制器)。
同理，第二直流/直流转换装置与控制器、第二电池控制器和第二电池组构成一个回路，另外，第二直流/直流转换装置与第二直流接触器、第二直流插座、第二充电控制器和控制器又构成一个回路，从而构成了双向双回路充放电电路。
在上述实施例中，第一电池组和第二电池组分别采用一个直流插座，作为输入输出口，共用输入输出回路，从而减轻了元器件数量，进而减轻了车辆的重量。
在图2所示实施例的基础上，如图5所示，上述充放电设备10还可以包括第一子控制器25和第二子控制器26。其中，第一子控制器25分别与控制器15、第一电池组11、第一直流/直流转换装置12和第一直流插座20电连接，用于控制第一电池组11以及第一电池组11的充电。第二子控制器26分别与控制器15、第二电池组13、第二直流/直流 转换装置14和第二直流插座23电连接，用于控制第二电池组13以及第二电池组13的充电。第一直流接触器18与第一直流/直流转换装置12电连接。第二直流接触器21与第二直流/直流转换装置14电连接。母联接触器24两端分别电连接在第一直流接触器18与第一直流/直流转换装置12的电连接端，以及第二直流接触器21与第二直流/直流转换装置14的电连接端。第一直流插座20与第一直流接触器18电连接。第二直流插座23与第二直流接触器21电连接。
本实施例中，母联接触器连接到直流接触器的前级。这样，通过母联补电或对电动汽车充电时，可以使一个直流插座带电，而另一个直流插座不带电，从而保证了人员的安全。
下面结合图4对本实用新型的工作原理进行详细说明。
在对电池组进行补电时，可采用一套快速直流充电桩连接第一直流插座或第二直流插座，将第一直流接触器、第二直流接触器和母联接触器同时闭合，通过第一和第二直流/直流转换装置，同时对第一和第二电池组进行补电。
另外，在对电池组进行补电时，也可采用两套快速直流充电桩分别连接第一直流插座和第二直流插座，此时，闭合第一直流接触器和第二直流接触器，并将母联直流接触器断开，分别对第一和第二电池组进行补电。
在利用电池组对电动汽车进行充电时，可采用一套直流充电枪连接第一直流插座或第二直流插座，此时，启动充放电设备，闭合第一直流接触器或第二直流接触器，可以利用第一DC/DC装置或第二DC/DC装置对电动汽车充电，也可以将第一直流接触器、第二直流接触器和母联直流接触器闭合，同时启动第一DC/DC装置和第二DC/DC装置，来大功率地对电动汽车进行充电。
通过本实用新型也可同时为两辆电动汽车充电。对此，可以将第一直流插座和第二直流插座分别连接两辆电动汽车，将母联直流接触器断开，从而实现第一和第二DC/DC装置分别为两辆电动汽车充电。
此外，本实用新型还提供一种包括上述充放电设备实施例的移动充电车。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护 范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

  1. 一种充放电设备，其特征在于，所述设备包括
    第一电池组，用于存储电量；
    第一直流/直流转换装置，与所述第一电池组电连接，用于对所述第一电池组进行充放电；
    控制器，与所述第一直流/直流转换装置电连接，用于控制所述第一直流/直流装置对所述第一电池组的充放电。
  2. 根据权利要求1所述的充放电设备，其特征在于，所述设备还包括：
    第二电池组，用于存储电量；
    第二直流/直流转换装置，与所述第二电池组电连接，用于对所述第二电池组进行充放电；
    其中：
    所述控制器，还与所述第二直流/直流转换装置电连接，用于控制所述第二直流/直流装置对所述第二电池组的充放电。
  3. 根据权利要求2所述的充放电设备，其特征在于，所述充放电设备还包括：第一电池控制器和第二电池控制器；其中，所述第一电池组经所述第一电池控制器与所述控制器电连接；所述第二电池组经所述第二电池控制器与所述控制器电连接。
  4. 根据权利要求3所述的充放电设备，其特征在于，所述充放电设备还包括：第一充电控制器、第二充电控制器、第一直流插座和第二直流插座、第一直流接触器和第二直流接触器及母联接触器；其中，所述第一直流插座与所述第一充电控制器电连接，所述第一充电控制器与所述控制器电连接；所述第二直流插座与所述第二充电控制器电连接，所述第二充电控制器与所述控制器电连接；所述第一直流插座还经所述第一直流接触器与所述第一直流/直流转换装置电连接，所述第二直流插座还经所述第二直流接触器与所述第二直流/直流转换装置电连接；所述第一直流接触器和所述第二直流接触器之间设有所述母联接触器。
  5. 根据权利要求2所述的充放电设备，其特征在于，所述设备还包括：第一子控制器、第二子控制器、第一直流接触器、第二直流接触器、母联接触器、第一直流插座和第二直流插座；其中：
    所述第一子控制器，分别与所述控制器、所述第一电池组、所述第一直流/直流转换装置和所述第一直流插座电连接，用于控制所述第一电池组以及所述第一电池组的充电；
    所述第二子控制器，分别与所述控制器、所述第二电池组、所述第二直流/直流转换装置和所述第二直流插座电连接，用于控制所述第二电池组以及所述第二电池组的充电；
    所述第一直流接触器，与所述第一直流/直流转换装置电连接；
    所述第二直流接触器，与所述第二直流/直流转换装置电连接；
    所述母联接触器，其两端分别电连接在所述第一直流接触器与所述第一直流/直流转换装置的电连接端，以及所述第二直流接触器与所述第二直流/直流转换装置的电连接端；
    所述第一直流插座，与所述第一直流接触器电连接；
    所述第二直流插座，与所述第二直流接触器电连接。
  6. 根据权利要求1-5中任一所述的充放电设备，其特征在于，所述第一直流/直流转换装置和所述第二直流/直流转换装置为宽电压直流/直流转换装置。
  7. 一种移动充电车，其特征在于，包括权利要求1-5中任一所述的充放电设备。
  8. 一种移动充电车，其特征在于，包括权利要求6所述的充放电设备。
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