纯电动汽车的动力源系统和纯电动汽车的制作方法

文档序号:10888080
纯电动汽车的动力源系统和纯电动汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种纯电动汽车的动力源系统和纯电动汽车。其中,该系统包括:至少两个电池组;至少两个控制开关组,分别与至少两个电池组电连接,用于控制至少两个电池组输出电能,其中,至少两个电池组之间并联;控制器,与至少两个控制开关组电连接,用于根据至少两个控制开关组中的任意一组或多组开关控制对应的电池组。本实用新型解决了现有技术中,纯电动汽车的电池由多个电池单体组成,导致个别电池单体发生故障时控制器禁止全部电池单体工作,从而使得电动汽车无法正常行驶的技术问题。
【专利说明】
纯电动汽车的动力源系统和纯电动汽车
技术领域
[0001]本实用新型涉及电动车领域,具体而言,涉及一种纯电动汽车的动力源系统和纯电动汽车。
【背景技术】
[0002]在现有技术中,纯电动汽车的动力源系统通常采用多个电池单体构成,但其中一个或多个电池单体发生严重故障时,动力源系统的控制器通常禁止动力源系统中的全部电池单体工作,由此动力汽车失去了动力,将不能继续行驶。
[0003]针对上述问题,现有技术中提供的解决方案包括:将发生故障的电池单体通过短路的方式隔离出去理,其他电池单体继续串联为动力源系统供电,但动力源系统的供电电压降低,影响驱动电机的正常工作,由于现今纯电动汽车的配套设施(例如:维修中心、充电粧等)的建设并不完善,需要行驶较长的距离才能重新为动力源系统充电,因此对故障电池单体进行过短路处理后的动力源系统难以使纯电动汽车继续行驶足够的距离直至遇到充电粧。
[0004]针对现有技术中,纯电动汽车的电池由多个电池单体组成,导致个别电池单体发生故障时控制器禁止全部电池单体工作,从而使得电动汽车无法正常行驶的技术问题。目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供了一种纯电动汽车的动力源系统和纯电动汽车,以至少解决现有技术中,纯电动汽车的电池由多个电池单体组成,导致个别电池单体发生故障时控制器禁止全部电池单体工作,从而使得电动汽车无法正常行驶的技术问题。
[0006]根据本实用新型实施例的一个方面,提供了一种纯电动汽车的动力源系统,包括:至少两个电池组;至少两个控制开关组,分别与至少两个电池组电连接,用于控制至少两个电池组输出电能,其中,至少两个电池组之间并联;控制器,与至少两个控制开关组电连接,用于根据至少两个控制开关组中的任意一组或多组开关控制对应的电池组。
[0007]根据本实用新型实施例的另一方面,还提供了一种纯电动汽车,包括上述任意一项纯电动汽车的动力源系统。
[0008]在本实用新型实施例中,包括至少两个电池组,分别与至少两个电池组电连接的至少两个控制开关组,用于控制至少两个电池组输出电能,其中,至少两个电池组之间并联,与至少两个控制开关组电连接的控制器,用于根据至少两个控制开关组中的任意一组或多组开关控制对应的电池组。上述方案通过在纯电动汽车的动力源系统中设置至少两个电池组,实现了纯电动汽车的冗余动力源系统,达到了当纯电动汽车的电池组发生故障时,纯电动汽车仍然能够使用未发生故障的电池组进行行驶的技术效果,解决了现有技术中,纯电动汽车的电池由多个电池单体组成,导致个别电池单体发生故障时控制器禁止全部电池单体工作,从而使得电动汽车无法正常行驶的技术问题。
【附图说明】
[0009]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0010]图1是根据本实用新型实施例一的一种纯电动汽车的动力源系统的结构示意图;以及
[0011]图2是根据本实用新型实施例一的一种可选的纯电动汽车的动力源系统电路示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
[0013]需要说明的是,本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。
[0014]实施例一
[0015]图1是根据本实用新型实施例的一种纯电动汽车的动力源系统的结构示意图,如图1所示,该系统包括:
[0016]至少两个电池组。
[0017]至少两个控制开关组,分别与至少两个电池组电连接,用于控制至少两个电池组输出电能,其中,至少两个电池组之间并联。
[0018]此处需要说明的时,上述至少两个电池组的中任意电池组的电量都可以与现有技术中纯电动汽车的电池组的电量相当,即,至少两个电池组中任意一个电池组的电量都能够使纯电动汽车正常行驶。
[0019]上述至少两个控制开关组通过开启和闭合来控制电池组的工作状态,当控制开关组中的控制开关全部闭合时,该控制开关组对应的电池组才能够接入动力源系统,为纯电动汽车的驱动电机供电。
[0020]在一种可选的实施例中,上述控制开关为继电器。
[0021]控制器,与至少两个控制开关组电连接,用于根据至少两个控制开关组中的任意一组或多组开关控制对应的电池组。
[0022]在上述系统中,控制器通过输出控制信号控制控制开关开启或闭合。
[0023]图2是根据本实用新型实施例一的一种可选的纯电动汽车的动力源系统电路示意图,结合图2所示,在一种可选的实施例中,以上述纯电动汽车的动力源系统包括两个电池组为例,两个电池组以并联的方式接入动力源系统,且在每个电池组的正极和负极分别接入一个可控开关,可控开关与电池管理控制器BMS(Battery Management System,电池管理系统)相连,即,控制器可以控制开关的工作状态。控制开关可以是继电器,由线圈和感应开关组成,且线圈的两端与电池管理控制器相连,当电池管理控制器向线圈输出预设电流时线圈产生感应电动势,从而使得感应开关闭合,在电池组的正极开关和负极开关均闭合的情况下电池组接入动力源系统开始为驱动电机供电;当两个电池组中的任意一个电池组发生故障时,控制器控制发生故障的电池组对应的控制开关组断开,即,控制发生故障的电池停止供电,另一个未发生故障的电池组依然能够为动力源系统提供电能,且由于两个电池组为并联连接,则动力源系统中的任意一个电池组工作都能够为纯电动汽车提供足够的电压和电能。
[0024]在电池组中的任意一个电池组发生故障的情况下,电池管理控制器通过断开故障电池组对应的开关组来达到断开故障电池组的目的,在一种可选的实施例中,结合图2所示,电池管理控制器首先断开的是与电池组正极连接的开关,即开关I和开关3,然后在断开与电池组负极连接的开关,即开关2和开关4,以保证整车安全。
[0025]此处还需要说明是,上述至少两个电池组的任意一个电池组为可拆卸结构,当电池组需要充电时,可以将待替换的电池组拆离动力源系统,并选择同样的电池组进行替换,以减少充电时间过长对纯电动汽车使用过程的影响。
[0026]在另一种可选的实施例中,仍然结合图2所示,当电池组要为驱动电机开始供电时,控制器首先控制连接于电池组的负极的控制开关闭合,在将连接于电池组的正极的控制开关闭合,当任意电池组发生故障需要断开时,控制器控制连接于电池组正极的控制开关断开,然后再控制连接于电池组负极的控制开关断开,即可实现任意电池组发生故障而纯电动汽车仍能够正常行驶直至维修中心或目的地等位置。
[0027]由上可知,本申请上述系统包括至少两个电池组,分别与至少两个电池组电连接的至少两个控制开关组,用于控制至少两个电池组输出电能,其中,至少两个电池组之间并联,与至少两个控制开关组电连接的控制器,用于根据至少两个控制开关组中的任意一组或多组开关控制对应的电池组。上述方案通过在纯电动汽车的动力源系统中设置至少两个电池组,实现了纯电动汽车的冗余动力源系统,达到了当纯电动汽车的电池组发生故障时,纯电动汽车仍然能过使用未发生故障的电池组进行行驶的技术效果,解决了现有技术中,纯电动汽车的电池由多个电池单体组成,导致个别电池单体发生故障时控制器禁止全部电池单体工作,从而使得电动汽车无法正常行驶的技术问题。
[0028]可选的,根据本实用新型的上述系统,控制器为电池管理控制器,其中,电池管理控制器还用于获取至少两个电池组的电池参数。
[0029]具体的,上述电池管理控制器可以是BMS。
[0030]可选的,根据本实用新型的上述系统,上述系统还包括:
[0031]电机控制器,通过至少两个控制开关组与至少两个电池组电连接,用于将至少两个电池组提供的直流电转化为交流电。
[0032]此处需要说明的是,电池组为动力源提供的电能均为直流电,但纯电动汽车的驱动电机使用的是交流电,因此需要电机控制器将电池组提供的直流电转换为驱动电机所使用的交流电。
[0033]此处还需要说明的是,在实际应用中,电机控制器还用于采集驱动电机的运行参数,例如驱动电机的转速等,以传输至纯电动汽车的整车控制器,以使整车控制器对纯电动汽车的整车行驶状态进行判断。
[0034]由上可知,本实用新型提供的上述实施例包括电机控制器,通过至少两个控制开关组与至少两个电池组电连接,用于将至少两个电池组提供的直流电转化为交流电,实现了将电池组的直流电转换为驱动电机使用的交流电的技术效果,从而达到了通过至少两个电池组为驱动电机供电的技术目的。
[0035]可选的,根据本实用新型的上述系统,上述系统还包括:
[0036]驱动电机,与电机控制器电连接,用于使用获取电机控制器输出的交流电运转。
[0037]由上可知,本实用新型提供与电机控制器电连接的驱动电机,用于使用获取电机控制器输出的交流电运转,实现了通过至少两个电池组为驱动电机供电的技术效果,进而达到了纯电动汽车通过驱动电机的带动行驶的技术目的。
[0038]可选的,根据本实用新型的上述系统,上述系统还包括:
[0039]故障提示装置,与电池管理控制器电连接,用于当电池管理控制器监测到任意一个或多个电池组发生故障时,发出故障提示信号。
[0040]结合图2所示,在一种可选的实施例中,上述故障报警信号可以是电信号、声信号和/或图像信号,当电池管理控制器检测到至少两个电池组发生故障时,纯电动汽车及时发出故障提示信号,以使使用人员知晓上述纯电动汽车当前的状态。例如,当任意一个电池组发生故障,由另一个电池组进行供电,故障提示装置发出预设的提示音。
[0041]由上可知,本实用新型上述实施例提供的故障提示装置与电池管理控制器电连接,用于当电池管理控制器监测到任意一个或多个电池组发生故障时,发出故障提示信号,达到了使纯电动车辆的用户及时知晓车辆行驶情况的技术效果。
[0042]可选的,根据本实用新型的上述系统,上述系统还包括:
[0043]仪表,通过CAN总线与电池管理控制器通讯,用于显示至少两个电池组的电池参数。
[0044]在上述系统中,仪表与电池管理控制器进行通讯,由于电池管理控制器除控制控制开关的断开和闭合以外,还用于采集任意一个电池组的电池参数,因此仪表能够通过电池管理控制器获取到电池组的电池参数。
[0045]在一种可选的实施例中,当动力源系统中的电池组全部正常工作时,仪表获取每个电池组的剩余电量,以及剩余电量对应的能够行驶的公里数,以提醒驾驶人员提前安排行驶路程,是否需要充电等事宜。
[0046]在另一种可选的实施例中,当动力源系统中任意一个电池组发生故障时,仪表显示在显示动力源系统包括故障电池组的信号的同时,显示正常工作的电池组的剩余电量以及剩余电量对应的可行使的公里数。
[0047]由上可知,本实用新型上述实施例提供的仪表通过CAN总线与电池管理控制器通讯,用于显示至少两个电池组的电池参数。上述方案通过在纯电动汽车的动力源系统中加入显示仪表,以使纯电动汽车的驾驶人员能够从仪表显示的动力源系统中任意一个电池的状态,达到对驾驶人员的提示目的。
[0048]可选的,根据本实用新型的上述系统,上述系统还包括:
[0049]整车控制器,通过CAN总线与电池管理控制器通讯,获取至少两个电池组的电池参数。
[0050]在上述系统中,整车控制器用于根据获取得到的电池组的电池参数对纯电动汽车是行驶状态进行判断。
[0051]在本实用新型上述实施例提供的纯电动汽车的动力源系统中,电池参数包括:剩余电量、电池电压、电池电流和/或至少两个电池组中任意一个或多个电池组的故障信息。
[0052]在本实用新型上述实施例提供的纯电动汽车的动力源系统中,至少两个电池组中的任意一个电池组由许多个电池单体组成。
[0053]在本申请上述实施例提供的纯电动汽车的动力源系统中,至少两个电池组的电量相同。
[0054]由上可知,本实用新型上述实施例提供的至少两个电池组的电量相同,实现了每个电池组可以互换,且采用同样的电池替换故障电池的技术目的。
[0055]实施例二
[0056]根据本实用新型实施例,提供了一种纯电动汽车,上述纯电动汽车包括上述实施例一种的任意一种纯电动汽车的动力源系统。
[0057]在一种可选的实施例中,上述纯电动汽车的动力源系统包括两个电量相同的电池组、控制电池组的控制开关组以及控制控制开关组的电池管理控制器。
[0058]对应实施例一中提供的纯电动汽车的动力源系统中的图2,如图2所示,在一种可选的实施例中,以上述纯电动汽车的动力源系统包括两个电池组为例,两个电池组以并联的方式接入动力源系统,且在每个电池组的正极了负极分别接入一个可控开关,可控开关与控制器相连,即,控制器可以控制开关的工作状态。当两个电池组中的任意电池组发生故障时,控制器控制发生故障的电池组对应的控制开关组断开,即,控制发生故障的电池停止供电,另一个未发生故障的电池组依然能够为动力源系统提供电能,且由于两个电池组为并联连接,则动力源系统中的任意一个电池组工作都能够为纯电动汽车提供足够的电压和电能。
[0059]此处需要说明是,上述至少两个电池组的任意一个电池组为可拆卸结构,当电池组需要充电时,可以将待替换的电池组拆离动力源系统,并选择同样的电池组进行替换,以减少充电时间过长对纯电动汽车使用过程的影响。
[0060]在另一种可选的实施例中,仍然结合图2所示,当电池组要为驱动电机开始供电时,控制器首先控制连接于电池组的负极的控制开关闭合,在将连接于电池组的正极的控制开关闭合,当任意电池组发生故障需要断开时,控制器控制连接于电池组正极的控制开关断开,然后再控制连接于电池组负极的控制开关断开,即可实现任意电池组发生故障而纯电动汽车仍能够正常行驶直至维修中心或目的地等位置。
[0061 ]由上可知,本申请上述实施例提供的纯电动汽车的动力源系统包括至少两个电池组,分别与至少两个电池组电连接的至少两个控制开关组,用于控制至少两个电池组输出电能,其中,至少两个电池组之间并联,与至少两个控制开关组电连接的控制器,用于根据至少两个控制开关组中的任意一组或多组开关控制对应的电池组。上述方案通过在纯电动汽车的动力源系统中设置至少两个电池组,实现了纯电动汽车的冗余动力源系统,达到了当纯电动汽车的电池组发生故障时,纯电动汽车仍然能过使用未发生故障的电池组进行行驶的技术效果,解决了现有技术中,纯电动汽车的电池由多个电池单体组成,导致个别电池单体发生故障时控制器禁止全部电池单体工作,从而使得电动汽车无法正常行驶的技术问题。
[0062]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0063]在本实用新型的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0064]在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0065]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种纯电动汽车的动力源系统,其特征在于,包括: 至少两个电池组; 至少两个控制开关组,分别与至少两个电池组电连接,用于控制所述至少两个电池组输出电能,其中,所述至少两个电池组之间并联; 控制器,与所述至少两个控制开关组电连接,用于根据所述至少两个控制开关组中的任意一组或多组开关控制对应的电池组。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器为电池管理控制器,其中,所述电池管理控制器还用于获取所述至少两个电池组的电池参数。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 电机控制器,通过所述至少两个控制开关组与所述至少两个电池组电连接,用于将所述至少两个电池组提供的直流电转化为交流电。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 驱动电机,与所述电机控制器电连接,用于使用获取所述电机控制器输出的交流电运转。5.根据权利要求2至4中任意一项所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 故障提示装置,与所述电池管理控制器电连接,用于当所述电池管理控制器监测到任意一个或多个电池组发生故障时,发出故障提示信号。6.根据权利要求2至4中任意一项所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 仪表,通过CAN总线与所述电池管理控制器通讯,用于显示所述至少两个电池组的电池参数。7.根据权利要求2至4中任意一项所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 整车控制器,通过CAN总线与所述电池管理控制器通讯,获取所述至少两个电池组的电池参数。8.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述电池参数包括:剩余电量、电池电压、电池电流和/或所述至少两个电池组中任意一个或多个电池组的故障信息。9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述至少两个电池组中的任意一个电池组由一个或多个电池单体组成。10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述至少两个电池组的电量相同。11.一种纯电动汽车,其特征在于,包括权利要求1至10中任意一项纯电动汽车的动力源系统。
【文档编号】B60L3/00GK205573644SQ201620195777
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】程琰
【申请人】宝沃汽车(中国)有限公司
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