CN211684757U - 一种纯电动车用电池包快速充电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种纯电动车用电池包快速充电***，包括电池组、继电器控制器和多个串并联转换电路，所述电池组中的电池模组与串并联转换电路连接，所述串并联转换电路与继电器控制器连接，并在继电器控制器的作用下实现各电池模组之间的串并联连接方式。该***结构简单、控制方便；可灵活改变电池包电压平台；适应于各种纯电动汽车、插电式混合动力汽车以及增程式电动汽车等。当电动汽车直流充电时，通过控制继电器的通断实现电池包电压平台的提高，从而提高直流充电电压和电流，降低充电时间，其结构简单，控制方便。提高了消费者对电动汽车的认可度，促进电动汽车的发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源设备技术领域，特别是一种纯电动车用电池包快速充电***。
背景技术
随着汽车电动化的迅速发展，新能源汽车市场愈发庞大，截止至2019年6月，全国新能源汽车保有量达344万辆，占汽车总量的1.37％，与去年年底相比，增加83万辆，增长31.87％；与去年同期相比，增加145万辆，增长72.85％。其中，纯电动汽车保有量281万辆，占新能源汽车总量的81.74％。然而，配套的充电设施并不完善，该情况在非一线城市尤为严重，而且受制于电池技术问题，电动汽车的高压直流充电时间仍较长，造成了充电难得局面。目前高压直流快充方案存在充电电压和电流低，充电时间长的缺点。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种纯电动车用电池包快速充电***，提高电池包直流充电电压和电流，减少充电时间。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型提供的纯电动车用电池包快速充电***，包括电池组、继电器控制器和多个串并联转换电路，所述电池组包括若干电池模组，每个所述电池模组的正负极两端分别与每个所述串并联转换电路连接，每个所述串并联转换电路均与继电器控制器连接，并在继电器控制器的作用下实现各电池模组之间的串并联连接方式。
进一步，每个所述串并联转换电路设置有两对接线端，所述电池组中的第一个电池模组的正负极两端和第一个串并联转换电路一对接线端连接，所述第一个串并联转换电路的另外一对接线端分别与第二个电池模组正负极的两端连接，
所述电池组中的其他电池模组通过其他串并联转换电路与前面的电池模组连接，
所述电池组中的最后一个电池模组的正负极两端和最后一个串并联转换电路一对接线端连接，所述最后一个串并联转换电路的另外一对接线端分别与最后一个电池模组正负极的两端连接。
进一步，所述串并联转换电路包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，
所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的控制端分别与继电器控制器连接，
所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的输出端依次串联，
所述第一继电器输出端和第二继电器输出端的公共连接点作为第二电池模组的A端；
所述第一继电器输出端的另一侧作为第一电池模组的C端；
所述第二继电器输出端和第三继电器输出端的公共连接点作为第一电池模组的B端；
所述第三继电器输出端的另一侧作为第二电池模组的D端。
进一步，所述电池组包括第一电池模组和第二电池模组，
所述第一电池模组的负极与串并联转换电路的A端连接，所述第一电池模组的正极与串并联转换电路的B端连接，
所述第二电池模组的负极与串并联转换电路的C端连接，所述第二电池模组的正极与串并联转换电路的D端连接，
所述第一电池模组的负极作为整个充电***的一端，所述第二电池模组的正极作为整个充电***的另一端。
进一步，其特征在于：所述电池组还包括第三电池模组，所述第三电池模组通过第二个串并联转换电路与第二电池模组连接，
所述第二电池模组的负极与第二串并联转换电路的A端连接，所述第二电池模组的正极与第二串并联转换电路的B端连接，
所述第三电池模组的负极与第二串并联转换电路的C端连接，所述第一电池模组的正极与第二串并联转换电路的D端连接，
所述第一电池模组的负极作为整个充电***的一端，所述第三电池模组的正极作为整个充电***的另一端。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供的电池包快速充电***，包括电池组、继电器控制器和多个串并联转换电路，所述电池组中的电池模组与串并联转换电路连接，所述串并联转换电路与继电器控制器连接，并在继电器控制器的作用下实现各电池模组之间的串并联连接方式。该***结构简单、控制方便；可灵活改变电池包电压平台；适应于各种纯电动汽车、插电式混合动力汽车以及增程式电动汽车等。当电动汽车直流充电时，通过控制继电器的通断实现电池包电压平台的提高，从而提高直流充电电压和电流，降低充电时间，其结构简单，控制方便。
本实用新型电池包快速充电***是将电池包的每个模组与相邻模组同时进行串联和并联连接，且串并联线路上都安装一个继电器，直流充电时，电池管理***控制继电器的通断将原来的并联电池模组转变为串联模组或者混联模组，提高电池包的电压平台。
提高了充电电压和电流，缩短了充电时间的方案，缓解了充电难的问题，也可以提高消费者对电动汽车的认可度，促进电动汽车的发展。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为纯电动车用电池包快速充电***原理图。
图2为纯电动车用电池包快速充电***实施电路图。
图3为串并联转换电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的纯电动车用电池包快速充电***，包括电池组、继电器控制器和多个串并联转换电路，所述电池组包括若干电池模组，
所述电池组中的第一个电池模组的正负极两端和第一个串并联转换电路两端连接，所述第一个串并联转换电路的另外两端分别与第二个电池模组正负极的两端连接，所述第一个电池模组的正负极中的一端作为整个充电***的一端，
所述电池组中的最后一个电池模组的正负极两端和最后一个串并联转换电路两端连接，所述最后一个串并联转换电路的另外两端分别与最后一个电池模组正负极的两端连接，所述最后一个电池模组的正负极中的与所述第一个电池模组的正负极中的那一端相对应的一端作为整个充电***的另一端。
本实施例提供的继电器也可以由电池管理***(BMS)自动控制，当BMS识别到当前处于车辆处于直流快充状态，控制继电器的通断，改变电池模组之间的串并联连接方式，提升电池包电压平台。
如图3所示，所述串并联转换电路包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，
所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的控制端分别与继电器控制器连接，
所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的输出端依次串联，
所述第一继电器输出端和第二继电器输出端的公共连接点作为第二电池模组的A端；
所述第一继电器输出端的另一侧作为第一电池模组的C端；
所述第二继电器输出端和第三继电器输出端的公共连接点作为第一电池模组的B端；
所述第三继电器输出端的另一侧作为第二电池模组的D端；
所述电池组包括第一电池模组和第二电池模组，
所述第一电池模组的负极与串并联转换电路的A端连接，所述第一电池模组的正极与串并联转换电路的B端连接，
所述第二电池模组的负极与串并联转换电路的C端连接，所述第二电池模组的正极与串并联转换电路的D端连接，
所述第一电池模组的负极作为整个充电***的一端，所述第二电池模组的正极作为整个充电***的另一端。
实施例2
本实施例提供电池组还包括第三电池模组，所述第二电池模组通过第二继电器组与第三电池模组连接，构成能同时进行串联和并联连接的电池包，
所述第二继电器组包括第四继电器、第五继电器、第六继电器；所述第二电池模组的负极与第四继电器的一端连接，所述第四继电器的另一端分别与第五继电器的一端、第五继电器的一端连接，所述第五继电器的另一端分别与第二电池模组的正极、第六继电器的一端连接，所述第六继电器的另一端与第三电池模组的正极连接，并作为整个***的正极，所述第一电池模组的负极作为整个***的负极。
本实施例提供的电池包内部模组连接，可以根据电池包即电池模组的型号选择与其匹配的继电器型号，根据电池包模组电压和数量不同选择的不同规格的继电器。
实施例3
本实施例提供电池组还包括第四电池模组，所述第三电池模组通过第三继电器组与第四电池模组连接，构成能同时进行串联和并联连接的电池包，
所述第三继电器组包括第七继电器、第八继电器、第九继电器；所述第三电池模组的负极与第七继电器的一端连接，所述第七继电器的另一端分别与第八继电器的一端、第八继电器的一端连接，所述第八继电器的另一端分别与第三电池模组的正极、第九继电器的一端连接，所述第九继电器的另一端与第三电池模组的正极连接，并作为整个***的正极，所述第一电池模组的负极作为整个***的负极。
本实施例提供电池组还包括第n电池模组，所述第n-1电池模组通过第n继电器组与第 n电池模组连接，构成能同时进行串联和并联连接的电池包，
所述第三继电器组包括第3n-2继电器、第3n-1继电器、第3n继电器；所述第n-1电池模组的负极与第3n-2继电器的一端连接，所述第3n-2继电器的另一端分别与第3n-1继电器的一端、第3n-1继电器的一端连接，所述第3n-1继电器的另一端分别与第n电池模组的正极、第3n继电器的一端连接，所述第3n继电器的另一端与第n电池模组的正极连接，并作为整个***的正极，所述第一电池模组的负极作为整个***的负极。
实施例4
如图2所示，本实施例中以电池包的模组个数为N，单个模组的电压为U为例进行说明，具体如下：
当电池包包含2个模组时，N＝2；
可通过控制继电器1和继电器2断开，控制继电器a闭合，将并联模组转变为串联模组，此时电池包的电压平台为2U。
当电池包包含3个模组时，N＝3；
可通过控制继电器1、继电器2、继电器3和继电器4断开，控制继电器a和继电器b闭合，将并联模组转变为串联模组，此时电池包的电压平台为3U。
当电池包包含4个模组时，N＝4；
可通过控制继电器1、继电器2、继电器3、继电器4、继电器5和继电器6断开，控制继电器a、继电器b和继电器c闭合，将并联模组转变为串联模组，此时电池包的电压平台为4U；也可以控制继电器1和继电器2闭合、继电器a断开、继电器3和继电器4断开、继电器b闭合、继电器5和继电器6闭合、继电器c断开，将并联模组转变为混联模组，此时电池包的电压平台为2U；
当电池包包含5个模组时，N＝5；
可通过控制继电器1、继电器2、继电器3、继电器4、继电器5、继电器6、继电器7和继电器8断开，控制继电器a、继电器b、继电器c和继电器d闭合，将并联模组转变为串联模组，此时电池包的电压平台为5U。
当电池包包含6个模组时，N＝6；
可通过控制继电器1、继电器2、继电器3、继电器4、继电器5、继电器6、继电器7、继电器8、继电器9和继电器10断开，控制继电器a、继电器b、继电器c、继电器d和继电器e闭合，将并联模组转变为串联模组，此时电池包的电压平台为6U；也可以控制继电器1 和继电器2闭合、继电器a断开、继电器3和继电器4断开、继电器b闭合、继电器5和继电器6闭合、继电器c断开、继电器7和继电器8断开、继电器d闭合、继电器9和继电器 10闭合、继电器e断开，将并联模组转变为两组模组并联再串联的混联模组，此时电池包的电压平台为3U；还可以控制继电器1、继电器2、继电器3和继电器4闭合，继电器a和继电器b断开，继电器5和继电器6断开、继电器c闭合、继电器7、继电器8、继电器9和继电器10闭合，继电器d和继电器e断开，将并联模组转变为三组模组并联再串联的混联模组，此时电池包的电压平台为2U。
若电池包模组数量更多，可通过控制继电器的状态，改变模组之间的连接方式，从而改变电池包的电压平台。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (5)
1.一种纯电动车用电池包快速充电***，其特征在于：包括电池组、继电器控制器和多个串并联转换电路，所述电池组包括若干电池模组，每个所述电池模组的正负极两端分别与每个所述串并联转换电路连接，每个所述串并联转换电路均与继电器控制器连接，并在继电器控制器的作用下实现各电池模组之间的串并联连接方式。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于：每个所述串并联转换电路设置有两对接线端，所述电池组中的第一个电池模组的正负极两端和第一个串并联转换电路一对接线端连接，所述第一个串并联转换电路的另外一对接线端分别与第二个电池模组正负极的两端连接，
所述电池组中的其他电池模组通过其他串并联转换电路与前面的电池模组连接，
所述电池组中的最后一个电池模组的正负极两端和最后一个串并联转换电路一对接线端连接，所述最后一个串并联转换电路的另外一对接线端分别与最后一个电池模组正负极的两端连接。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于：所述串并联转换电路包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，
所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的控制端分别与继电器控制器连接，
所述第一继电器、第二继电器和第三继电器的输出端依次串联，
所述第一继电器输出端和第二继电器输出端的公共连接点作为第二电池模组的A端；
所述第一继电器输出端的另一侧作为第一电池模组的C端；
所述第二继电器输出端和第三继电器输出端的公共连接点作为第一电池模组的B端；
所述第三继电器输出端的另一侧作为第二电池模组的D端。
4.如权利要求2所述的***，其特征在于：所述电池组包括第一电池模组和第二电池模组，
所述第一电池模组的负极与串并联转换电路的A端连接，所述第一电池模组的正极与串并联转换电路的B端连接，
所述第二电池模组的负极与串并联转换电路的C端连接，所述第二电池模组的正极与串并联转换电路的D端连接，
所述第一电池模组的负极作为整个充电***的一端，所述第二电池模组的正极作为整个充电***的另一端。
5.如权利要求3所述的***，其特征在于：所述电池组还包括第三电池模组，所述第三电池模组通过第二个串并联转换电路与第二电池模组连接，
所述第二电池模组的负极与第二串并联转换电路的A端连接，所述第二电池模组的正极与第二串并联转换电路的B端连接，
所述第三电池模组的负极与第二串并联转换电路的C端连接，所述第一电池模组的正极与第二串并联转换电路的D端连接，
所述第一电池模组的负极作为整个充电***的一端，所述第三电池模组的正极作为整个充电***的另一端。
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| CN201922346889.XU CN211684757U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种纯电动车用电池包快速充电*** |
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| CN201922346889.XU CN211684757U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种纯电动车用电池包快速充电*** |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112874327A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-06-01 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 车辆充电电路、方法、车辆、装置及存储介质 |
| CN113183784A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-30 | 南京交通职业技术学院 | 用于新能源汽车的高压充电***及方法 |
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2019
- 2019-12-24 CN CN201922346889.XU patent/CN211684757U/zh active Active
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