CN204216603U - 一种电动汽车的电池组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动汽车领域，特别是一种电动汽车的电池组结构。电动汽车上有至少一个慢速充电接口和与电池组单元数量相对应的快速充电接口，每个快速充电接口与每个电池组单元之间均设置有用于控制电池组单元快速充电的快速充电开关，能够同时对几个电池组单元进行充电，缩短充电时间。电池组单元和慢速充电接口之间设置有慢速充/放电总开关和慢速充/放电开关，慢速充/放电总开关和慢速充/放电开关共同控制各个电池组单元的放电和慢速充电，几个电池组单元的充放电过程独立，避免了“短板效应”，降低了电池组内部电池组单元一致性要求过高所需的大量生产成本。

Description

一种电动汽车的电池组结构

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，特别是一种电动汽车的电池组结构。

背景技术

电动汽车在经济性和环保方面的优点使其成为汽车未来发展的方向，而纯电动汽车则是汽车发展的终极目标，但目前纯电动汽车技术受制于电池技术的发展，还有很多不足之处。这些缺点从技术角度可以总结归纳为两点：一是续驶里程不长，即电池的比能量不高；二是充电时间长，即能量型电池的高功率充电性能不好。此两条缺点从技术层面限制了纯电动汽车的发展。同时，目前电动汽车电池组的电池组单元同时充电的布置方式使得电池组的能量大，增加了电池组的安全风险，并且这种方式由于电池组单元在使用过程中存在“短板效应”，对电池组单元的一致性要求高，间接的增加了电池的研发和生产成本，在当前阶段不利于电动汽车的大规模产业化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车的电池组结构。该电池组的电池组单元可以同时快速充电，解决电动汽车充电时间长的问题，几个电池组单元共同提供电能，降低了对于单个电池组单元电量的要求，解决了安全风险，同时电池组单元的充放电过程彼此独立，避免了“短板效应”，降低了电池组内部一致性要求过高所需的大量生产成本。

本实用新型的技术方案是：一种电动汽车的电池组结构，电动汽车的电池组由多个并联输出的电池组单元组成，所述的每个电池组单元上均电连接有快速充电开关和慢速充/放电开关，所述的慢速充/放电开关另一端共同连接到一个慢速充/放电总开关上。

进一步的，所述的电动汽车上设置有与电池组单元数量相对应的快速充电接口，所述的快速充电开关连接在对应的电池组单元与对应的快速充电接口之间。

进一步的，所述的电动汽车上设置有至少一个慢速充/放电接口，所述的慢速充/放电总开关连接在电池组单元与慢速充/放电接口之间，各个慢速充/放电开关一端与慢速充/放电总开关连接，另一端与对应的电池组单元连接。

进一步的，所述的电池组单元安装在电动汽车底板中部和后排座椅背后这两个位置的一处或两处。

本实用新型的有益效果是：各个并联输出的电池组单元共同提供电能，对电池组的电量要求降低，降低了电池组的安全风险。每个电池组单元上均设置快速充电接口，同时对每个电池组单元进行快速充电，可以将充电时间控制在5分钟之内，大大缩短了充电时间。在每个电池组单元上均设置慢速充/放电开关，在慢速充电接口处设置慢速充/放电总开关，通过慢速充/放电开关和慢速充/放电总开关的共同作用，可以单独对每个电池组单元进行慢速充电和放电，电池组单元之间彼此互不影响，避免了“短板效应”引起的充放电问题。同时，将电池组单元布置在汽车底板中部和后排座椅的背后，节约了布置空间，同时避免了行驶过程对电池组单元造成碰撞损坏。

附图说明

图1为本实用新型布置结构图；

图2为电池组单元电路连接原理图；

图中：1—电动汽车，2—电池组单元，3—快速充电接口，4—慢速充电接口，5—第一电池组单元，6—第二电池组单元，7—第三电池组单元，8—第一快速充电接口，9—第二快速充电接口，10—第三快速充电接口，11—慢速充/放电总开关，12—第一快充继电器，13—第二快充继电器，14—第三快充继电器，15—第一慢充继电器，16—第二慢充继电器，17—第三慢充继电器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型的电池组单元可以根据需要使用多组，其数量不限，本实施例采用三组电池组单元进行说明。如图1所示，本实施例中包括3个并联输出的电池组单元2，分别为第一电池组单元5、第二电池组单元6和第三电池组单元7，其中第一电池单体5与第二电池单体6之间呈T形设置，它们安装在电动汽车1的底板中部，而第三电池组单元7安装在电动汽车1后排座椅的背部。这样布置减小了电池组单元与外界物体发生碰撞的几率，多个电池组单元共同提供电能的设置使电动汽车1对每个电池组单元的电量要求降低，提高了电池组的安全性能，并节约了成本。电动汽车1上设置有快速充电接口3和慢速充电接口4，它们均与电池组单元2连接。快速充电接口3由第一快速充电接口8、第二快速充电接口9和第三快速充电接口10组成，其中第一快速充电接口8设置在电动汽车1的车身前端，第二快速充电接口9和第三快速充电接口10设置在车身后端，慢速充电接口4设置在第二快速充电接口9旁，它与电动汽车1的电机连接，用于使各个电池组单元对电机供电，驱动电动汽车1的使用。

如图2所示为电池组单元电路连接原理图。每个电池组单元2上均电连接有快速充电开关和慢速充/放电开关，慢速充/放电开关另一端共同连接到一个慢速充/放电总开关11上。其中本实施例中所有开关均采用继电器。快速充电开关包括第一快充继电器12，第二快充继电器13和第三快充继电器14。第一快充继电器12连接在第一电池组单元5与第一快速充电接口8之间，第二快充继电器13连接在第二电池组单元6与第二快速充电接口9之间，第三快充继电器14连接在第三电池组单元7与第三快速充电接口10之间。慢速充/放电开关包括第一慢充继电器15、第二慢充继电器16和第三慢充继电器17。在慢速充电接口4处设置有一个慢速充/放电总开关11，第一慢充继电器15连接在第一电池组单元5与慢速充/放电总开关11之间，第二慢充继电器16连接在第二电池组单元6与慢速充/放电总开关11之间，第三慢充继电器17连接在第三电池组单元7与慢速充/放电总开关11之间。

闭合第一快充继电器12，可以对第一电池组单元5进行快速充电，闭合第二快充继电器13，可以对第二电池组单元6进行快速充电，闭合第三快充继电器14，可以对第三电池组单元7进行快速充电。同时闭合第一快充继电器12、第二快充继电器13和第三快充继电器14则可以同时对三个电池组单元进行快速充电。这种布置方式可以在5分钟内将功率和能量兼具型电池组充电至80％的荷电状态，大幅缩短了目前30分钟将电池组充电至80％的荷电状态的充电时间。

慢速充电接口4可分别对三个电池组单元中的一个或几个充电。其中第一慢充继电器15和慢速充/放电总开关11可以控制第一电池组单元5的慢速充电和行驶时是否使用该电池单体对电动汽车1电机的放电；第二慢充继电器16和慢速充/放电总开关11可以控制第二电池组单元6的慢速充电和行驶时是否使用该电池组单元对电动汽车1电机的放电；第三慢充继电器16和慢速充/放电总开关11可以控制第三电池组单元7的慢速充电和行驶时是否使用该电池组单元对电动汽车1电机的放电。通过三个慢充继电器可以单独控制三个电池组单元的充放电过程，使彼此之间互不影响。

假设慢速充电前，三个电池组单元的荷电状态的高低顺序为：第一电池组单元5的荷电状态＞第二电池组单元6的荷电状态＞第三电池组单元7的荷电状态，充电时首先闭合第三慢充继电器16和慢速充/放电总开关11，对第三电池组单元7进行充电，待第三电池组单元7的荷电状态与第二电池组单元6的荷电状态相等时，则闭合第二慢充继电器16，继续对第二电池组单元6和第三电池组单元7同时充电，待第二电池组单元6和第三电池组单元7的荷电状态与第一电池组单元5的荷电状态相等时，则闭合第一慢充继电器15，继续对第一电池组单元5、第二电池组单元6和第三电池组单元7同时充电。

假设充电结束末期，第一电池组单元5首先达到充电截止条件，则先断开第一慢充继电器15，继续对第二电池组单元6和第三电池组单元7充电，随后若第二电池组单元6又达到充电截止条件，则断开第二慢充继电器16，继续对第三电池组单元7充电，直至第三电池组单元7也达到充电截止条件，则慢速充电完成。如此，则可以最大化的将电池组的电量充满，减小了由于某个电池组单元的“短板效应”对整个电池组充电造成的影响。此外，在三个电池组单元中的任意一个或几个电量消耗完毕时，可以在换电站对其中任意一个或几个进行快速换电处理。

假设电动汽车1行驶前，三个电池组单元的荷电状态的高低顺序为：第一电池组单元5的荷电状态＞第二电池组单元6的荷电状态＞第三电池组单元7的荷电状态。首先闭合第一慢充继电器15和慢速充/放电总开关11，使用第一电池组单元5驱动汽车，待第一电池组单元5的荷电状态与第二电池组单元6的荷电状态相等时，则闭合第二慢充继电器16，同时使用第一电池组单元5和第二电池组单元6驱动汽车，待第一电池组单元5和第二电池组单元6的荷电状态与第三电池组单元7的荷电状态相等时，则闭合第三慢充继电器16，同时使用第一电池组单元5、第二电池组单元6和第三电池组单元7驱动汽车。假设放电结束末期，第一电池组单元5首先达到放电截止条件，则先断开第一慢充继电器15，继续同时使用第二电池组单元6和第三电池组单元7驱动汽车，随后若第二电池组单元6也达到放电截止条件，则断开第二慢充继电器16，继续使用第三电池组单元7驱动汽车，直至第三电池组单元7也达到放电截止条件。如此则可以最大化的使用电池组的能量，减小了由于某个电池单体的“短板效应”对使用电池组驱动汽车造成的影响。

本实用新型的电池单体可以如下面表格所示方式自由进行组合：

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车的电池组结构，其特征在于：电动汽车(1)的电池组由多个并联输出的电池组单元(2)组成，所述的每个电池组单元(2)上均电连接有快速充电开关和慢速充/放电开关，所述的慢速充/放电开关另一端共同连接到一个慢速充/放电总开关(11)上。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车的电池组结构，其特征在于：所述的电动汽车(1)上设置有与电池组单元(2)数量相对应的快速充电接口(3)，所述的快速充电开关连接在对应的电池组单元(2)与对应的快速充电接口(3)之间。

3.如权利要求1所述的一种电动汽车的电池组结构，其特征在于：所述的电动汽车(1)上设置有至少一个慢速充/放电接口(4)，所述的慢速充/放电总开关(11)连接在电池组单元(2)与慢速充/放电接口(4)之间，各个慢速充/放电开关一端与慢速充/放电总开关(11)连接，另一端与对应的电池组单元(2)连接。

4.如权利要求1所述的一种电动汽车的电池组结构，其特征在于：所述的电池组单元(2)安装在电动汽车(1)底板中部和后排座椅背后这两个位置的一处或两处。