CN103640493A - 一种电动汽车增程*** - Google Patents

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刘心文
邓小嘉
阎小军
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Abstract

本发明揭示了一种电动汽车增程***,包括电池和电池管理单元，所述的电池负极经负极接触器连接负极高压接插件，串联的预充电电阻、预充电接触器与预充电接触器并联，并接入所述的电池正极和正极高压接插件之间的电路上，所述的预充电接触器、预充电接触器和负极接触器的控制端与所述的电池管理单元连接。本***结构采用模块化设计，结构简单，性能可靠，可以满足客户增程需求，同时产品兼容性好，可以在相同车型上进行置换，***采用非整车标准配置零部件制成，降低制造成本，可以租赁或者购买或者求援获得，并且使用直流电源，也能有效降低使用成本，此外产品还可用作电动汽车电池***故障救援设备。

Description

一种电动汽车增程***
技术领域
本发明涉及电动车动力电池***技术领域。
背景技术
随着社会经济的日益发展，能源需求进一步提高，新能源技术的呼声越来越高，目前在汽车行业中，纯电动汽车和混合动力汽车技术的进一步发展解决了部分能源问题，但是也存在诸多的弊端，比如电池技术的滞后，续航里程过短等。为保障纯电动汽车在出现电池故障和电池电量不足的情况下而诞生的一种便携式动力增程***。
目前已有的增程器***，如专利CN102652090A中公开的用于电动车的燃油增程器，增程器其实就是一个小型的发电机组，由发动机、发电机、变频器和控制***构成。在汽车行驶过程中，可以根据整车状态、工况及电池电量，自动启动发电，充电完毕后自动停机，也可以由驾驶员在需要时刻手动启动和停机。燃油增程器控制***响应电动车整车控制器的命令，输出电驱动***所需的电压和电流，实现加载卸载的稳定控制、发动机最经济工作点控制等。但此类增程器使用成本高，且产品的使用频率较低，燃油效率低，汽车燃油增程器通过内燃机燃烧汽油产生机械能从而产生汽车动力，机械能驱动发电机转换成交流电，然后再将交流电整流成直流电，转换过程复杂能耗高，从导致产品燃油效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种制造、使用成本低，使用可靠的增程器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车增程***,包括电池和电池管理单元，所述的电池负极经负极接触器连接负极高压接插件，串联的预充电电阻、预充电接触器与正极接触器并联，并接入所述的电池正极和正极高压接插件之间的电路上，所述的预充电接触器、正极接触器和负极接触器的控制端与所述的电池管理单元连接。
所述的电池回路内设有保险丝和手动维护开关。
所述的电池负极输出电路上设有采样电阻，所述的采样电阻将采样信号输送至电池管理单元。
所述的电动汽车增程***固化在壳体内，所述的壳体内设有温度传感器，所述的温度传感器输出温度信号至电池管理单元。
所述的电动汽车增程***内设有散热风扇，且电池外设有散热翅片，所述的壳体内设有道风板，所述的壳体两端设有散热风孔。
一种电动汽车增程***管理方法，电池管理单元实时采集电池的输出电流和电池温度，若超过预设阀值则切断供电电路并发生警报。
当电池管理单元采集的温度超过预设开启风扇的温度阀值，则启动风扇，并随着温度的升高加快风扇转速。
本发明的优点在于本***结构采用模块化设计，结构简单，性能可靠，可以满足客户增程需求，同时产品兼容性好，可以在相同车型上进行置换，***采用非整车标准配置零部件制成，降低制造成本，可以租赁或者购买或者求援获得，并且使用直流电源，也能有效降低使用成本，此外产品还可用作电动汽车电池***故障救援设备。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为增程器高压拓扑图；
上述图中的标记均为：1、电池；2、保险丝；3、手动维护开关；4、采样电阻；5、负极接触器；6、预充电电阻；7、预充电接触器；8、正极接触器；9、负极高压接插件；10、正极高压接插件。
具体实施方式
参见图1可知，电动汽车增程***包括电池1和电池管理单元，电池1提供能量存储功能，电池1负极经负极接触器5连接负极高压接插件9，负极接触器5控制增程***高压负极通断，负极高压接插件9用于高压负极对外连接；串联的预充电电阻6、预充电接触器7与正极接触器8并联，并接入电池1正极和正极高压接插件1之间的电路上，正极接触器8用于控制增程***高压正极通断，预充接触器7配合负极接触器5在启动过程中进行预充，预充电阻6连接启动时限制高压电流冲击，高压正极接插件10用于高压正极对外连接。上述预充电接触器7、正极接触器8和负极接触器5的控制端与电池管理单元连接，实现电池管理单元对电池的控制。
电池1回路内设有保险丝2和手动维护开关3，保险丝2用于保护***或者外部负载短路，手动维护开关3在维护时去下开关，保证操作安全，提高产品安全性，在发生突发状况时，可以及时切断电源。此外，在电池1负极输出电路上设有采样电阻4，采样电阻4将采样信号输送至电池管理单元，以便电池管理单元监控管理电源状态。
为使得电动汽车增程***具有救援功能，电动汽车增程***需固化在壳体内，壳体体积不能过大，此外在壳体内设有温度传感器，温度传感器输出温度信号至电池管理单元，避免电池1过热而发生故障，为降低电池工作时的温度，电动汽车增程***内设有散热风扇，且电池1外设有散热翅片，壳体内设有道风板，并且在壳体两端设有散热风孔，这样通过通风处理，可以有效的降低电池1工作时的温度，提高***稳定性、可靠性。
电池管理单元负责整个***的充电和放电管理，具有的主要功能如下：
充电和放电管理：电压采集，包含单体电压和母线电压；单体电压采集是为保护电池单体不被过充或过放；总电压采集为电池包安全充放电，计算SOC提供依据；
电流采集功能；电流采集为安时积分计算SOC的基础数据，同时，电流采集为实时监控电池包充放电功率；
高压绝缘电阻采集功能；为保证乘用车高压电池包不对人身安全构成威胁，需要采集高压绝缘电阻；
高压回路接触器控制和诊断功能；高压***的安全充放电就必须控制高压***的通断，高压回路接触器控制和诊断实现了高压***通断控制以及失效诊断；
SOC预测功能；通过对电流的高速精确采样、通过对总电压、单体电压、温度等信息进行综合判断，实现了SOC的自适应预测，***能够自动学习和修正重要参数
SOH预测功能；主要研究控制策略上如何延缓电池的SOH指数下降，SOH也是SOC预测、电池维护的一个重要参考数据，同时也影响整车的续航里程。
SOF管理功能；SOF管理功能预测电池包当前时刻最大的充放电能力，为整车动力分配和充电能力提供依据；
与整车通讯和策略交互管理功能；与整车通讯和策略交互实现了整车安全放电，有效发挥电池性能，满足整车动力性和经济性；
***高压安全管理功能；电池包是高压部件，高压安全管理实现了高压***的安全上下电以及充电安全；
充电管理功能；充电管理功能实现了与车载充电机与快充设备安全有序对电池包进行充电；
单体均衡管理功能；电池组的一致性一直是制约动力电池组广泛应用的一大技术难题，均衡技术的研究内容为检测与平衡复用技术，该技术能够很好的解决了一致性问题，实现在线实时动态均衡。该技术做到在充电的时候能够对电压偏高单体进行能量转移，保证整个电池包得到最大的能量补充，在放电的时候能够对电压偏低的单体进行能量补充，提高续航里程。
上述电动汽车增程***管理方法如下：电池管理单元实时采集电池1的输出电流和电池温度，若超过预设阀值则切断供电电路并发生警报。此外当电池管理单元采集的温度超过预设开启风扇的温度阀值，则启动风扇，并随着温度的升高加快风扇转速。这样可以根据工作状况开启风扇，并随温度升高提高散热效果，避免温度较低时，风扇消耗电池1电能。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动汽车增程***,包括电池（1）和电池管理单元，其特征在于：所述的电池（1）负极经负极接触器（5）连接负极高压接插件（9），串联的预充电电阻（6）、预充电接触器（7）与正极接触器（8）并联，并接入所述的电池（1）正极和正极高压接插件（1）之间的电路上，所述的预充电接触器（7）、正极接触器（8）和负极接触器（5）的控制端与所述的电池管理单元连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车增程***，其特征在于：所述的电池（1）回路内设有保险丝（2）和手动维护开关（3）。
3.根据权利要求2所述的电动汽车增程***，其特征在于：所述的电池（1）负极输出电路上设有采样电阻（4），所述的采样电阻（4）将采样信号输送至电池管理单元。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电动汽车增程***，其特征在于：所述的电动汽车增程***固化在壳体内，所述的壳体内设有温度传感器，所述的温度传感器输出温度信号至电池管理单元。
5.根据权利要求4所述的电动汽车增程***，其特征在于：所述的电动汽车增程***内设有散热风扇，且电池（1）外设有散热翅片，所述的壳体内设有道风板，所述的壳体两端设有散热风孔。
6.一种电动汽车增程***管理方法，其特征在于：电池管理单元实时采集电池（1）的输出电流和电池温度，若超过预设阀值则切断供电电路并发生警报。
7.根据权利要求6所述的电动汽车增程***管理方法，其特征在于：当电池管理单元采集的温度超过预设开启风扇的温度阀值，则启动风扇，并随着温度的升高加快风扇转速。
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