一种电动汽车的供电装置和方法与流程

本发明总体上涉及电动汽车技术，并且更具体地，涉及一种电动汽车的供电装置和方法。

背景技术：

电动汽车的供电装置（即车载电源）一般包括高压蓄电池和低压蓄电池。其中，高压蓄电池的正常工作电压一般在100v-600v左右，而低压蓄电池的正常工作电压一般是12v左右。

现有技术中，停车休眠状态下的电动汽车的启动过程通常是通过例如钥匙系统来解锁唤醒电动汽车。其中，通常需要由低压蓄电池来提供电能以通过控制器触发高压继电器闭合，使得电动汽车的高压系统（例如动力系统，制动系统等）上电，从而使得电动汽车进入行驶状态。在行驶状态中，高压蓄电池通过直流电压变换模块（dcdc）将高压转换成略高于低压蓄电池工作电压的低压（例如14v），以给低压系统（通常是车载的电子系统，例如车载的3g/4g模块等）供电并给低压蓄电池充电。在驾驶完毕后，用户关闭电动汽车，高压继电器断开，高压系统下电，电动汽车再次进入停车休眠状态。

在停车休眠状态期间，部分低压系统，例如车载的3g/4g模块，仍然会保持一定的工作状态。并且会被唤醒以实现特定功能。此时，通常是由低压蓄电池提供整车静态电流，以向这些模块供电。然而，持续提供整车静态电流会消耗低压蓄电池的电量。因此，低压蓄电池必须具备一定的容量，以实现规定的停车休眠时间之后（即因提供整车静态电流而消耗了一定的电量之后），低压蓄电池还有足够电量，以在电动汽车被重新启动时解锁唤醒电动汽车并驱动闭合高压继电器。

如果低压蓄电池不满足该条件，就可能造成亏电现象，即经过一定的停车休眠时间之后，低压蓄电池没有足够的电量来解锁唤醒电动汽车并驱动闭合高压继电器，因而可能导致电动汽车无法正常启动。而另一方面，低压蓄电池的容量越大，其重量、体积也就越大，成本也就越高。

现有技术中，为了避免低压蓄电池亏电现象，有的方案是增加了相关的电压或电量监测装置，如发现低压蓄电池亏电便唤醒高压系统以通过直流电压变换模块向低压蓄电池充电（参见中国专利文献cn201621001113.4、cn201610489781.4）。另外，也有方案提出通过在高压继电器开关两侧并联一个辅助开关，以实现在低压蓄电池亏电状态下，手动闭合该开关以实现高压系统工作并通过直流电压变换模块为低压系统供电（参见中国专利文献cn201621159673.2）。但是，现有技术的这些方案都是在出现低压蓄电池亏电之后采取的补救措施，它们都不能在本质上避免低压蓄电池亏电现象。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种电动汽车的供电装置和方法，以在本质上避免电动汽车的低压蓄电池亏电现象。

本发明的一个方面提供了一种电动汽车的供电装置，包括：高压蓄电池，直流电压变换模块，主高压继电器，停车辅助高压继电器，以及控制器；其中，主高压继电器和停车辅助高压继电器并联在高压蓄电池和直流电压变换模块之间；以及控制器配置为，当电动汽车处于行驶状态时，使得主高压继电器闭合，以使得高压蓄电池通过直流电压变换模块向电动汽车的低压系统供电；以及，当电动汽车处于停车休眠状态时，使得主高压继电器断开，停车辅助高压继电器闭合，以使得高压蓄电池通过直流电压变换模块向电动汽车的低压系统供电。

本发明的另一个方面提供了一种电动汽车的供电方法，包括如下步骤：闭合主高压继电器，以使得所述电动汽车进入行驶状态，并且使得高压蓄电池通过直流电压变换模块向所述电动汽车的低压系统供电；以及，断开主高压继电器，闭合停车辅助高压继电器，以使得电动汽车进入停车休眠状态，并且使得高压蓄电池通过直流电压变换模块向电动汽车的低压系统供电；其中，主高压继电器和停车辅助高压继电器并联在高压蓄电池和直流电压变换模块之间。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚。

图1示出了根据本发明一实施例的电动汽车的供电装置的电路示意图。

图2示出了根据本发明一实施例的电动汽车的供电方法的流程示意图。

具体实施方式

下文是本发明示范实施例的详细描述，附图中图示了这些实施例的示例。应注意的是，下文的描述是为了解释和说明，因此不应视为对本发明的限制。在不背离本发明原理的前提下，本领域技术人员可以根据实际需要对这些实施例进行电、机械、逻辑和结构上的更改，而不脱离本发明的范围。此外，本领域技术人员可以理解，针对任何具体的应用场景或实际需要，可以将下文描述的不同实施例的一个或多个特征进行组合。

图1示出了根据本发明一实施例的电动汽车的供电装置1的电路示意图。在图1中，电动汽车的供电装置1包括：高压蓄电池2（其可以包括高压电池管理系统3），直流电压变换模块4，主高压继电器5，停车辅助高压继电器6，控制器7，以及低压蓄电池8。其中，主高压继电器5和停车辅助高压继电器6并联在高压蓄电池2和直流电压变换模块4之间。另一方面，直流电压变换模块6与低压蓄电池8相连接，并且此二者还通过保险丝9与车载的低压系统10相连接。控制器7用于控制（也连接）主高压继电器5和停车辅助高压继电器6。

该电动汽车的供电装置1的工作方式详细描述如下。

在电动汽车启动时，用户通过例如钥匙系统来解锁唤醒电动汽车，电动汽车进入行驶状态。在行驶状态中，控制器7使得主高压继电器5闭合，直流电压变换模块4将高压蓄电池2的电压转换为例如14v电压来向低压系统10供电。其中，低压系统10可以包括各种车载电子系统，其由低压电源（例如12v）驱动，在行驶状态和停车休眠状态中都会保持一定的工作状态，具体示例可以是车载的3g/4g模块等。

需要说明的是，在行驶状态中，高压蓄电池2还可通过主高压继电器5来为电动汽车的高压系统（例如：动力系统，制动系统等）供电。这部分电路在图1中未示出，其可采用现有技术中的相关方案来实现，这里不再赘述。

用户驾驶完毕，关闭电动汽车，电动汽车进入停车休眠状态。在停车休眠状态中，控制器7使得主高压继电器5断开，停车辅助高压接触器6闭合。这样，高压蓄电池2的高压通过停车辅助高压接触器6输入直流电压变换模块4，从而向低压系统10供电。

在图1所示的实施例中，电动汽车的供电装置1包括低压蓄电池8。这种情况下，在停车休眠状态中，直流电压变换模块4可输出略高于低压蓄电池8工作电压的电压（例如13v），以向低压系统10供电，并可同时给低压蓄电池8充电。由此，在停车休眠状态中，不再单独依靠低压蓄电池8来提供整车静态电流，因而从本质上避免了低压蓄电池8亏电现象，而且也使得低压蓄电池8所需的最小电量可以降低，从而减小其体积和重量，以降低成本。

在一个实施例中，低压蓄电池8可以取消，即电动汽车的供电装置1不包括低压蓄电池8。这种情况下，当电动汽车处于停车休眠状态时，控制器7使得主高压继电器5断开，停车辅助高压继电器6闭合，以使得所述高压蓄电池2通过所述直流电压变换模块4向低压系统10提供其所需的全部电能。这样，电动汽车在停车休眠状态中消耗的静态电流全部都由高压蓄电池2通过直流电压变换模块4提供，包括解锁唤醒电动汽车并驱动闭合高压继电器所需的电能，因而电动汽车的供电装置中不再需要低压蓄电池8。当然，在这种情况下，直流电压变换模块4应设计成：其在停车休眠状态下提供的功率应大于解锁唤醒电动汽车并驱动闭合高压继电器所需的功率。

需要说明的是，考虑到停车休眠状态下，电动汽车的各个模块的功耗也是相对较低的。因此，在停车休眠状态下，高压蓄电池2、停车辅助继电器6和直流电压变换模块4都可工作于低功耗模式，即停车休眠状态下的模式，该模式下的功耗低于行驶状态下的功耗。举例而言，电动汽车的整车静态电流约为（小于）20ma，因此在停车休眠状态下，直流电压变换模块4预计每天消耗电能大约为0.02a*13v*24h=6.24wh，即大约0.007kwh。这样的能量消耗对于储能型的高压蓄电池2是很小的。可见，根据本发明的技术方案，在停车休眠状态下，毫安级的整车静态电流耗电量对于高压蓄电池2而言基本可以忽略，其不会对高压蓄电池2造成额外的负担。

在一个实施例中，停车辅助高压继电器6可通过导线直接连接高压蓄电池2和直流电压变换模块4。在另一个实施例中，停车辅助高压继电器6可采用常闭触点连接高压蓄电池2和直流电压变换模块4。

根据本发明的实施例，突破了现有技术中停车休眠期间高压蓄电池2基本不工作的限制，使得在电动汽车停车休眠期间，由停车辅助高压继电器6连接高压蓄电池2和直流电压变换模块4，实现停车休眠期间继续由高压蓄电池2供电，从而避免了低压蓄电池8亏电现象。并且，在基本不增加高压蓄电池2的负担的条件下，可以减小低压蓄电池8的体积，甚至可取消低压蓄电池8，从而节省了电动汽车中相应的布置空间和成本。

图2示出了根据本发明一实施例的电动汽车的供电方法的流程示意图。应理解的是，参照图2描述的各方法或流程可用上文中参照图1描述的各实施例中的对应装置来执行或实施。

如图2所示，在方框101处，闭合主高压继电器5，以使得电动汽车进入行驶状态，并且使得高压蓄电池2通过直流电压变换模块4向电动汽车的低压系统10供电。

在方框103处，断开所述主高压继电器5，闭合停车辅助高压继电器6，以使得电动汽车进入停车休眠状态，并且使得高压蓄电池2通过直流电压变换模块4向电动汽车的低压系统10供电。

其中，主高压继电器5和停车辅助高压继电器6并联在高压蓄电池2和直流电压变换模块4之间。

在一个实施例中，方框103还可包括：断开主高压继电器5，闭合停车辅助高压继电器6，以使得电动汽车进入停车休眠状态，并且使得高压蓄电池2还通过直流电压变换模块4向低压蓄电池8充电；其中，低压蓄电池8与直流电压变换模块4连接。

在一个实施例中，方框103还可包括：断开主高压继电器5，闭合停车辅助高压继电器6，以使得电动汽车进入停车休眠状态，并且使得高压蓄电池2通过直流电压变换模块4向电动汽车的低压系统10提供其所需的全部电能。

在一个实施例中，停车辅助高压继电器6可通过导线直接连接高压蓄电池2和直流电压变换模块4。在另一个实施例中，停车辅助高压继电器6可采用常闭触点连接高压蓄电池2和直流电压变换模块4。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，根据具体情况，本文中所称的继电器的“闭合”和“断开”可以是指闭合或断开继电器的动作，也可以是指保持继电器的闭合或断开的状态。

此外，需要说明的是，本文中所示的流程/装置方框图是功能实体，可以但不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。本领域技术人员可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，又或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。例如，可以用软件编程实现这些功能，并将这些计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理器上以使一系列的操作在计算机或其他可编程处理器上执行，以便构成计算机实现的进程，以使计算机或其他可编程数据处理器上执行的这些指令提供用于实施此流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能。

还应该注意在一些备选实现中，除非另有明确的相反说明或技术内容有明确的相反限定，流程方框图的方框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行，或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于实际情况和所涉及的功能/操作。

以上示例主要说明了本发明的主要实施例。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明原理及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。