电动车辆和充放电方法与流程

本发明涉及电动交通设备技术领域，具体而言，涉及一种电动车辆和充放电方法。

背景技术：

电动汽车作为一种纯电动力的车辆，车辆上各种控制线路复杂，特别是电池主回路的动力线，当动力电池功率在50kw以上，电压在300v以上时，电池主回路的动力线上的电压高，电流大，极易产生电弧，对控制电池主回路通断的高压继电器损坏很大。特别是，当在行车过程中，遇到紧急情况，来不及等待电机刹车，就需要断开高压继电器，对高压继电器的损伤最大，断开高压继电器的瞬间，高压大电流产生的能量，都以电弧的形式释放到继电器内部，直接造成继电器烧毁。因此，如何能够实现对高压继电器的保护，从而提高电动车辆的安全性是目前业界一大难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电动车辆和充放电方法，以有效改善上述缺陷。

本发明的实施例解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种电动车辆，包括：电源设备、动力装置、高压继电器和充电模块，所述电源设备与所述高压继电器连接，所述动力装置串联连接成一回路，所述高压继电器连接在所述电源设备和所述动力装置之间，所述充电模块并联在所述高压继电器两端；当所述高压继电器处于断开状态时，所述电源设备向所述充电模块充电。

在本发明较佳的实施例中，所述充电模块包括第一充电子模块，所述第一充电子模块并联在所述高压继电器两端；当所述高压继电器处于断开状态时，所述电源设备向所述第一充电子模块充电。

在本发明较佳的实施例中，所述第一充电子模块为第一电容，所述第一电容并联在所述高压继电器两端，当所述高压继电器30处于断开状态时，所述电源设备直接给所述第一电容充电。

在本发明较佳的实施例中，所述充电模块还包括第二充电子模块，所述第二充电子模块并联在所述高压继电器两端，所述第二充电子模块与所述第一充电子模块并联；当所述高压继电器处于断开状态时，所述电源设备向所述第二充电子模块充电。

在本发明较佳的实施例中，所述第二充电电路包括第二电容，所述第二电容并联在所述高压继电器两端，当所述高压继电器处于断开状态时，所述电源设备继续向所述第二电容充电。

在本发明较佳的实施例中，所述第二充电子模块还包括：二极管，所述二极管与所述第二电容串联连接，所述二极管的负极与所述第二电容连接，所述二极管的正极与所述高压继电器连接，当所述电源设备向所述第二电容充电时，所述二极管用于保护所述第二电容。

在本发明较佳的实施例中，所述电动车辆还包括：放电模块，所述放电模块与所述充电模块串联连接，所述放电模块并联在所述高压继电器两端，所述充电模块通过所述放电模块释放电压。

在本发明较佳的实施例中，所述放电模块包括电阻电路，所述电阻电路并联在所述二极管的两端，当所述第一电容和所述第二充电电容处于充电结束状态时，所述第一电容和所述第二电容通过所述电阻电路释放电压。

在本发明较佳的实施例中，所述电阻电路包括至少一个电阻，所述至少一个电阻并联在所述二极管的两端，当所述第一电容和所述第二充电电容处于充电结束状态时，所述第一电容和所述第二电容通过所述至少一个电阻释放电压。

在本发明实施例还提供了一种充放电方法，应用于所述电动车辆，所述方法包括：当所述高压继电装置处于断开状态时，所述电源设备向所述充电模块充电；所述充电模块通过所述放电模块释放电压。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供了一种电动车辆和充放电方法，当高压继电器处于断开状态时，充电模块接通电源设备，电源设备主回路动力线上的电能迅速被所述充电模块吸收，以防止电能对所述继电器造成损毁，有效地提高了电动车辆的安全性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明第一实施例提供的一种电动车辆的结构框图；

图2示出了本发明第一实施例提供的一种电动车辆的电路图；

图3示出了本发明第二实施例提供的一种电动车辆电路图；

图4示出了本发明第三实施例提供的一种电动车辆的电路图；

图5示出了本发明第四实施例提供的一种电动车辆的电路图；

图6示出了本发明第四实施例提供的一种电动车辆中电阻电路的电路图；

图7示出了本发明第五实施例提供的一种充放电方法。

图标：10-电源设备；20-动力装置20；30-高压继电器；40-充电模块；50-放电模块；41-第一充电子模块；42-第二充电子模块；51-电阻电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。而在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种电动车辆的结构框图，该电动车辆包括：电源设备10、动力装置20、高压继电器30和充电模块40，所述电源设备10与所述高压继电器30连接，所述动力装置20串联连接成一回路，所述高压继电器30连接在所述电源设备10和所述动力装置20之间，所述充电模块40并联在所述高压继电器30两端。

当所述高压继电器30处于断开状态时，所述充电模块40接通所述电源设备10，所述电源设备10向所述充电模块40充电。

当所述高压继电器30内部开关处于闭合状态时，所述充电模块40处于短路状态，因此，不进行工作。

电源设备10用于为动力装置20的正常工作提供电能，电源设备10可以为多个相互连接的蓄电池组成。电源设备10通过连接动力装置20，通过放电将存储的电能输出至动力装置20，以保证动力装置20的正常工作，或通过充电获取外部输入的电能，以将电能存储。

动力装置20为汽车上的部件，例如，直流电机。动力装置20能够获取电源设备10输出电能而进行正常工作，例如，直流电机获取电能而转动，以驱动汽车行驶。

当紧急制动、紧急断电等极限情况下，在放电回路存在大电流情况下，需要断开高压继电器30，然而，放电回路的电能会以浪涌高压的形式对放电回路泄放，由于直流电机和蓄电池的低内阻特性，高达几千伏的浪涌高压会集中对高压继电器30泄放，造成高压继电器30拉弧粘连甚至爆炸，造成高压继电器30损毁，然而，本发明实施例提供的充电模块40，并联连接在高压继电器30两端，用于吸收电池主回路的动力线上的高电压、电弧等破坏性能量，防止高压继电器30损毁。

请参阅图2，本发明第一实施例提供了一种电动车辆的电路图，充电模块40包括：第一充电子模块41，第一充电子模块41并联在高压继电器30两端，第一充电子模块41的一端与电源设备10正极连接，第一充电子模块41的另一端与动力装置20连接。

当高压继电器30处于断开状态时，充电模块40接通电源设备10，电源设备10、充电模块40以及动力装置20，三者共同形成一个充电回路，电源设备10向所述第一充电子模块41充电，电源设备10释放的电能被第一充电子模块41吸收，以保护高压继电器30。

在本发明实施例中，所述第一充电子模块41为第一电容c1，第一电容c1并联在所述高压继电器30两端，当所述高压继电器30处于断开状态时，所述电源设备10直接给所述第一电容c1充电，在本发明实施例中，第一电容c1为高耐压、反映性能快速、容量大的金属化纸介质电容，其中，第一电容c1选用ch82型立式密封金属介质电容，在其他实施例中，第一电容c1也可以为其他型号。

具体地，第一电容c1的一端与电源设备10的正极连接，第一电容c1的另一端与动力装置20连接，当高压继电器30处于断开状态时，电源设备10、第一电容c1以及动力装置20，三者共同形成一个充电回路，电源设备10向第一电容c1充电，电源设备10释放的电能被第一电容c1吸收，以保护高压继电器30。

第二实施例

请参照图3，本发明第二实施例提供了一种电动车辆的电路图，与第一实施例不同的是，所述充电模块40还包括：第二充电子模块42，第二充电子模块42并联在高压继电器30两端，第二充电子模块42与所述第一充电子模块41并联。

具体地，第二充电子模块42的一端与电源正极连接，第二充电子模块42的另一端与动力装置20连接，当所述高压继电器30处于断开状态时，电源设备10、第二充电子模块42以及动力装置20，三者共同形成一个充电回路，电源释放的电能部分被第二充电子模块42吸收，电源设备10向所述第二充电子模块42充电。

在本发明实施例中，所述第二充电子模块42为第二电容c2，第二电容c2并联在所述高压继电器30两端，当所述高压继电器30处于断开状态时，所述电源设备10直接给所述第二电容c2充电，在本发明实施例中，第二电容c2为高耐压、反映性能快速、容量大的金属化纸介质电容，其中，第二电容c2选用ch82型立式密封金属介质电容，在其他实施例中，第二电容c2也可以为其他型号。

具体地，第二电容c2的一端分别与第一电容c1的一端和电源正极连接，第二电容c2的另一端分别与第一电容c1的另一端和动力装置20连接，当高压继电器30处于断开状态时，电源设备10、第一电容c1以及动力装置20，三者共同形成一个充电回路，电源设备10向第一电容c1充电，电源设备10释放的部分电能被第一电容c1吸收，以保护高压继电器30。

第三实施例

请参照图4，本发明第三实施例提供了一种电动车辆的电路图，与第二实施例不同的是，所述第二充电子模块42还包括：二极管d，二极管d与第二电容c2串联连接，二极管d的负极与第二电容c2连接，二极管d的正极与高压继电器30连接，当电源设备10向所述第二电容c2充电时，二极管d用于保护所述第二电容c2。其中，在本发明实施例中，所述二极管d选用大功率、高反向电压的肖特基二极管d，在其他实施例中，所述二极管d也可以为其他型号。

具体地，当高压继电器30处于断开状态时，电源设备10释放的高电压通过二极管d被第一电容c1吸收，以保护第二电容c2，其中，由于二极管d和第二电容c2形成了一个辅助充电回路，继而能够协助第一电容c1吸收电源设备10释放的高电压。

第四实施例

请参照图5，本发明第四实施例提供了一种电动车辆的电路图，与第三实施例不同的是，该电动车辆还包括：放电模块50，所述放电模块50与所述充电模块40串联连接，所述放电模块50并联在所述高压继电器30两端，所述充电模块40通过所述放电模块50释放电压。

具体地，当高压继电器30处于断开状态时，电源设备10释放的电能被充电模块40吸收，同时，由于充电模块40和放电模块50构成一个放电回路，充电模块40内存储的电能可以通过放电模块50及时释放。

在本发明实施例中，所述放电模块50包括电阻电路51，所述电阻电路51并联在所述二极管d的两端，所述第一电容c1和所述第二电容c2通过所述电阻电路51释放电压。

具体地，由于第一电容c1、第二电容c2以及电阻电路51，三者共同构成一个放电回路，第一电容c1和第二电容c2内存储的电能可以通过电阻电路51得到及时的释放。

具体地，所述电阻电路51包括至少一个电阻，所述至少一个电阻并联在所述二极管d的两端，所述第一电容c1和所述第二电容c2通过所述至少一个电阻释放电压。

请参照图6，本发明第四实施例提供了电动车辆中一种电阻电路51的电路图，电源设备10选择96串340v，容量为17kw的电池包，第一电容c1和第二电容c2均选用容值为2.2uf，型号为ch82的高压负荷介质电容，二极管d选用型号为apt30d120bg的肖特基二极管d，在所述电阻电路51中，采用16个相同的电阻，其中，8个电阻分别并联再串联的方式，每个电阻均选用阻值为34ω，功率为10w的金属膜电阻，组成一个阻值为8.5ω的电阻阵列。

具体地，电阻第一电阻r1与第二电阻r2并联连接，第二电阻r2与第三电阻r3并联连接，第三电阻r3与第四电阻r4并联连接，第四电阻r4与第五电阻r5并联连接，第五电阻r5与第六电阻r6并联连接，第六电阻r6与第七电阻r7并联连接，第七电阻r7与第八电阻r8并联连接，第八电阻r8与第九电阻r9串联连接，第九电阻r9与第十电阻r10并联连接，第十电阻r10与第十一电阻r11并联连接，第十一电阻r11与第十二电阻r12并联连接，第十二电阻r12与第十三电阻r13并联连接，第十三电阻r13与第十四电阻r14并联连接，第十四电阻r14与第十五电阻r15并联连接，第十五电阻r15与第十六电阻r16并联连接，第十六电阻r16与第十七电阻r17并联连接，第十七电阻r17与第十八电阻r18并联连接，第一电容c1的一端与第二电容c2连接，第一电容c1的另一端与第十八电阻连接，二极管d的正极第一电容c1连接，二极管d的负极与第二电容c2连接。

第五实施例

请参照图7，本发明第五实施例提供了一种充放电方法，应用于电动车辆。该保护方法包括：步骤s100和步骤s200。

步骤s100：当所述高压继电装置处于断开状态时，所述电源设备10向所述充电模块40充电。

步骤s200：所述充电模块40通过所述放电模块50释放电压。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述装置中的对应过程，在此不再赘述。

综上所述：本发明实施例提供了一种电动车辆和充放电方法，包括：电源设备、动力装置、高压继电器和充电模块，所述电源设备与所述高压继电器连接，所述动力装置串联连接成一回路，所述高压继电器连接在所述电源设备和所述动力装置之间，所述充电模块并联在所述高压继电器两端。

当所述高压继电器处于断开状态时，所述充电模块接通所述电源设备，所述电源设备释放的电能被所述充电模块吸收，所述电源设备向所述充电模块充电，因而能够防止电能对所述继电器造成损毁，有效地提高了电动车辆的安全性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。