CN117067946A - 电动汽车用电电增程锂电源*** - Google Patents

电动汽车用电电增程锂电源*** Download PDF

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邱凯
黄伟东
张旭
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Abstract

本发明提供一种电动汽车用电电增程锂电源***，包括：都能满足整车电机功率的需求的主电池包和换电电池包，主电池包以固定方式或换电方式安装在电动汽车上，换电电池包以换电方式安装在电动汽车上；以及能量管理器，可以与主电池包和换电电池包分别通信，控制主电池包、换电电池包单独或联合给整车电机供电，以及控制换电电池包为主电池包补充电。本发明的电电增程锂电源***为整车提供了个性化的行驶里程需求，极大方便了整车的使用，同时也降低了购车成本。

Description

电动汽车用电电增程锂电源***
技术领域
本发明属于电动汽车用锂电池电源***技术领域，具体涉及一种电动汽车用电电增程锂电源***。
背景技术
与纯电动汽车相比，增程式电动汽车在续航方面更加有优势，解决了纯电动汽车里程焦虑的问题。目前的增程式电动汽车普遍采用油电增程模式，即由发动机驱动发电机给电池充电。然而，这种油电增程模式存在着以下缺点：发电机输出电流与电池在不同温度和不同电量时的可接受电流的不匹配，尤其是电池在低温高电量条件下会引起电池过充电，影响电池寿命，甚至引发电池安全问题。此外，油机的使用也让电动汽车失去了环保价值。
由此产生了电电增程模式，例如，在CN104103865A《纯电动汽车的增程电池组***》中，将增程电池组通过一个高压开关与主电池组实现并联以提供更多的电能，提供续航里程。但是，这种方法要求增程电池组与主电池组串联数量相同，且增程电池组配置容量较小，不能单独驱动汽车，仅限为特定的电动汽车提供动力能源，难以满足诸如电动重卡汽车等重型电动汽车的增程需求。
发明内容
本发明是为了解决上述技术问题而进行的，目的在于提供一种电动汽车用电电增程锂电源***。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供一种电动汽车用电电增程锂电源***，具有这样的特征，包括：都能满足整车电机功率需求的主电池包和换电电池包，主电池包以固定方式或换电方式安装在电动汽车上，换电电池包以换电方式安装在电动汽车上；以及能量管理器，与主电池包和换电电池包分别通信连接，控制主电池包、换电电池包单独或联合给整车电机供电，以及控制换电电池包为主电池包补充电。
在本发明提供的电动汽车用电电增程锂电源***中，还可以具有这样的特征：其中，当换电电池包电压大于主电池包电压时，能量管理器控制换电电池包单独给整车电机供电，并控制换电电池包给主电池包进行限流限压补充电；当换电电池包电压与主电池包的相等时，能量管理器控制换电电池包和主电池包一同给整车电机供电；当换电电池包被放电保护时，能量管理器断开所述换电电池包，控制主电池包继续给整车电机供电，直至主电池包被放电保护。
在本发明提供的电动汽车用电电增程锂电源***中，还可以具有这样的特征：其中，换电电池包的额定电压比主电池包的额定电压高2-25％。
在本发明提供的电动汽车用电电增程锂电源***中，还可以具有这样的特征：其中，主电池包和换电电池包的电池电化学材料体系可以相同，也可以不同。
在本发明提供的电动汽车用电电增程锂电源***中，还可以具有这样的特征：其中，主电池包和换电电池包通过各自的充电端口与充电枪连接进行车载充电。
在本发明提供的电动汽车用电电增程锂电源***中，还可以具有这样的特征：其中，换电电池包还可以从整车上拆换下来补充电。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的电动汽车用电电增程锂电源***，由于主电池包和换电电池包都能满足整车电机功率的需求，能量管理器能够控制主电池包、换电电池包单独或联合给整车电机供电，以及控制换电电池包为主电池包补充电，为整车提供了个性化的行驶里程需求，极大方便了整车的使用，同时也降低了购车成本。
附图说明
图1是本发明的实施例中电动汽车用电电增程电源***的电气原理图；以及
图2是本发明的实施例中电动汽车用电电增程电源***进行工作的控制流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
<实施例>
图1是本发明的实施例中电动汽车用电电增程电源***的电气原理图。
如图1所示，在本实施例中，电动汽车用电电增程电源***100与整车控制器和电机控制器分别通信连接，用于给整车电机供电。该电动汽车用电电增程电源***100包括主电池包10、换电电池包20以及能量管理器30。
主电池包10和换电电池包20都满足整车电机功率的需求。
主电池包10以固定方式或换电方式安装在电动汽车，配置有放电继电器J11和充电继电器J12。
换电电池包20以换电方式安装在电动汽车，配置有放电继电器J2。在本实施例中，换电电池包20内置有DCDC转换器21；当然，根据实际需要，DCDC转换器21也可以采用外置式。
在本实施例中，主电池包10和换电电池包20的电池电化学材料体系可以相同，也可以不同。
在本实施例中，换电电池包20的额定电压比主电池包10的额定电压高2-25％，使得换电电池包20会先于主电池包10放完电。
在本实施例中，主电池包10和换电电池包20通过各自的充电端口与充电枪连接进行车载充电；换电电池包20还可以从整车上拆换下补充电量。
能量管理器30与主电池包10和换电电池包20分别通信连接，通过控制主电池包10的放电继电器J11和充电继电器J12，以及换电电池包20的放电继电器J2的闭合或断开，可以让主电池包10、换电电池包20单独或并联给整车电机供电，以及让换电电池包20为主电池包10补充电。具体地：当换电电池包20电压大于主电池包10电压时，能量管理器30断开主电池包10上的放电继电器J11，闭合换电电池包20上的放电继电器J2，由换电电池包20单独给整车电机供电，并闭合J12继电器，给主电池包10进行限流限压补充电；当换电电池包20电压与主电池包10电压相等时，能量管理器30断开J12继电器，同时闭合J11和J2继电器，换电电池包20和主电池包10一同给整车电机供电；当换电电池包20被放电保护时，能量管理器30断开换电电池包20的放电继电器J2，主电池包10继续给整车电机供电，直至主电池包10被放电保护时，断开主电池包10的放电继电器J11。
图2是本发明的实施例中电动汽车用电电增程电源***进行工作的控制流程图。
如图2所示，在本实施例中，电动汽车用电电增程电源***100进行工作的控制流程如下：
将换电电池包20更换到位，能量管理器30与整车控制器通信后，能量管理器30实时采集主电池包10和换电电池包20的电压、温度和电流等数据，并测算出主电池包10和换电电池包20当前各自的SOC状态，分别记为SOC1和SOC2。
当换电电池包20的SOC2≥10％且换电电池包20的电压U20与主电池包10的电压U10之差U20-U10＞V1时，能量管理器20控制放电继电器J2闭合，使得换电电池包30单独给整车电机供电；与此同时，若主电池包10的SOC1≤80％，能量管理器20控制充电继电器J12闭合，使得换电电池包20在单独给整车电机供电的同时，给主电池包10进行限流限压补充电。
当换电电池包20的SOC2≥10％且0＜U20-U10≤V1时，能量管理器30控制充电继电器J12断开、放电继电器J11和放电继电器J2闭合，使得主电池包10和换电电池包20同时给整车电机供电。
当换电电池包20的SOC2＜10％或U20-U10＜0时，换电电池包20处于过放电保护状态，能量管理器30控制放电继电器J2和充电继电器J12断开、放电继电器J11闭合，使得主电池包10单独给整车电机供电。此时，可以对换电电池包20进行车载充电或换电补能。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的电动汽车用电电增程锂电源***，由于主电池包和换电电池包都能满足整车电机功率的需求，能量管理器能够控制主电池包、换电电池包单独或联合给整车电机供电，以及控制换电电池包给主电池包补充电，为整车提供了个性化的行驶里程需求，极大方便了整车的使用，同时也降低了购车成本。
另外，因为换电电池包的额定电压比主电池包的额定电压高2-25％，能够使得换电电池包与主电池包并联给整车电机供电时，先于主电池包放完电，减轻了主电池包的负荷，提高主电池包的使用寿命。
此外，因为换电电池包既能车载充电，也能通过快换的方式为整车补充电量，增加行驶里程，进一步方便了整车的使用。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车用电电增程锂电源***，其特征在于，包括：
都能满足整车电机功率需求的主电池包和换电电池包，所述主电池包以固定方式或换电方式安装在电动汽车上，所述换电电池包以换电方式安装在所述电动汽车上；以及
能量管理器，与所述主电池包和所述换电电池包分别通信连接，控制所述主电池包、所述换电电池包单独或联合给整车电机供电，以及控制所述换电电池包为所述主电池包补充电。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用电电增程锂电源***，其特征在于：
其中，当换电电池包电压大于主电池包电压时，所述能量管理器控制所述换电电池包单独给整车电机供电，并控制所述换电电池包给所述主电池包进行限流限压补充电；
当换电电池包电压与主电池包电压相等时，所述能量管理器控制所述换电电池包和所述主电池包一同给整车电机供电；
当所述换电电池包被放电保护时，所述能量管理器断开所述换电电池包，控制所述主电池包继续给整车电机供电，直至所述主电池包被放电保护。
3.根据权利要求1所述的电动汽车用电电增程锂电源***，其特征在于：
其中，所述换电电池包的额定电压比所述主电池包的额定电压高2-25％。
4.根据权利要求1所述的电动汽车用电电增程锂电源***，其特征在于：
其中，所述主电池包和所述换电电池包的电池电化学材料体系可以相同，也可以不同。
5.根据权利要求1所述的电动汽车用电电增程锂电源***，其特征在于：
其中，所述主电池包和所述换电电池包通过各自的充电端口与充电枪相连接进行车载充电。
6.根据权利要求5所述的电动汽车用电电增程锂电源***，其特征在于：
其中，所述换电电池包还可以从整车上拆换下来补充电量。
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