电动汽车动力系统及伴随式电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车领域，特别是涉及一种电动汽车动力系统及伴随式电动汽车。


背景技术：

2.现有的电动汽车的动力电池系统在充电的时候不能放电，在放电的时候则不能进行充电，二者只能择其一。现有的电动汽车在放电状态时，则需要保证充电接口处不存在电连接的情况，即充电接口与电动汽车的动力电池系统是断开状态的，这样做的好处是，当人们或者小孩子触碰充电接口的时候不会发生触电的危险，而且若充电接口沾了水珠的时候，也不会出现绝缘故障。
3.然而，现有的电动汽车的续航里程无法满足长距离的行驶，而且在电动汽车行驶过程中又无法进行充电，而现有的充电拖车也无法直接将充电枪插入充电接口中进行行驶过程中的充电，因此，如何实现在行驶过程中及时充电并又不改变原车结构是本领域技术人员需要考虑的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种在行驶过程中及时充电并又不改变原车结构的电动汽车动力系统及伴随式电动汽车。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种电动汽车动力系统，包括：
7.整车装置，所述整车装置包括整车控制器及驱动控制器，所述整车控制器与所述驱动控制器电连接；及
8.电池管理装置，所述电池管理装置包括动力电池组、电池管理系统及充电接口，所述动力电池组与所述电池管理系统电连接，所述电池管理系统分别与所述整车控制器、所述驱动控制器和所述充电接口电连接，并且所述充电接口还与所述驱动控制器电连接。
9.优选的，所述电动汽车动力系统还包括连接检测装置，所述连接检测装置包括机械连接检测器、电气连接检测器及尾灯连接检测器，所述机械连接检测器、电气连接检测器和尾灯连接检测器分别与所述整车控制器电连接。
10.优选的，所述驱动控制器包括充电回路、放电回路及驱动控制单元，所述驱动控制单元分别与所述充电回路和所述放电回路并联连接，所述驱动控制单元还分别与所述整车控制器和电池管理系统电连接，所述充电回路、所述放电回路还分别与所述充电接口电连接。
11.优选的，所述驱动控制器包括充电回路、放电回路及驱动控制单元，所述驱动控制单元分别与所述整车控制器、所述电池管理系统、所述充电回路和所述放电回路电连接，所述充电回路还分别与所述电池管理系统和所述充电接口电连接，所述放电回路还与所述电池管理系统电连接。
12.优选的，所述充电回路包括充电开关k3，所述充电开关k3的第一端与所述充电接口电连接，所述充电开关k3的第二端与所述驱动控制单元和所述电池管理系统电连接。
13.优选的，所述放电回路包括放电开关k4，所述放电开关k4的第一端与所述驱动控制单元电连接，所述放电开关k4的第二端与所述电池管理系统电连接。
14.优选的，所述驱动控制器还包括预充回路，所述预充回路包括预充开关k5、电阻r1、电阻r2及电容c1，所述预充开关k5的第一端与所述放电回路电连接，所述预充开关k5的第二端与所述电阻r1的第一端电连接，所述电阻r1的第二端和所述驱动控制单元电连接；
15.所述电阻r2和所述电容c1并联后与所述电阻r1的第二端连接，并且所述电阻r2和所述电容c1并联后还与所述驱动控制单元连接。
16.优选的，所述电动汽车动力系统还包括受电接口及受电主控制器，所述受电接口分别与所述受电主控制器和所述驱动控制器电连接，所述受电主控制器分别与所述电池管理系统和所述整车控制器电连接。
17.优选的，所述驱动控制器包括高压盒及电机控制器，所述高压盒的输入端与所述受电接口电连接，所述高压盒分别向所述电池管理系统和所述电机控制器输送电压，所述电机控制器与所述整车控制器电连接，并且所述电机控制器用于与驱动电机电连接。
18.优选的，所述充电接口为国标9芯充电插口或国标7芯充电插口。
19.本实用新型还提供一种伴随式电动汽车，包括以上所述的电动汽车动力系统，还包括汽车本体及充电拖车，所述电动汽车动力系统设置于所述汽车本体上，所述充电拖车通过所述充电接口与所述电动汽车动力系统电连接。
20.本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：
21.本实用新型为一种电动汽车动力系统及伴随式电动汽车，通过设置充电接口，当电动汽车的电池续航不足时，则可以通过充电接口连接外部的充电拖车，方便为电动汽车的动力电池组进行充电，不需要在加油站或服务区长时间等待充电；并且整车中通过设置驱动控制器，可以不改变其他的拓扑结构，能够同时进行充放电，不影响电动汽车的行驶以及充电，可以满足电动汽车长距离的行驶，从而可以提高汽车的续航里程。
附图说明
22.图1为本实用新型一实施方式的电动汽车动力系统的结构示意图；
23.图2为图1所示的电动汽车动力系统的驱动控制器的模块原理图
24.图3为图2所示的电动汽车动力系统的驱动控制器的电路图；
25.图4为本实用新型另一实施方式的电动汽车动力系统的结构示意图。
具体实施方式
26.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
27.实施例1
28.请参阅图1，一种电动汽车动力系统，包括：整车装置100及电池管理装置200。整车
装置100用于控制整个车的行驶以及运行；电池管理装置200用于控制电动汽车的充电放电以及电池组的状态信息。
29.请参阅图1，整车装置100包括整车控制器110及驱动控制器120，整车控制器与驱动控制器电连接。需要说明的是，整车控制器110用于控制整车的其它附件，例如车灯系统、转向系统、中控系统等但不限于此，其余可以由整车控制器控制的，也可以由该整车控制器vcu控制；驱动控制器120用于连接驱动电机，从而可以驱动电动汽车行驶，并且为整车控制器和其它附件进行供电。
30.在本实施例中，驱动控制器120可以为三合一电机控制器，即由高压盒、电机控制器、电池管理系统bms集成的结构，或者也可以是二合一或多合一控制器，由高压盒、电机控制器、电池管理系统bms、dcdc变换器、电机等任意组合形成的控制器，则可以需要根据实际的情况进行选择组合的类型。
31.请参阅图1，电池管理装置200包括动力电池组210、电池管理系统220及充电接口230，动力电池组210与电池管理系统220电连接，电池管理系统220分别与整车控制器110、驱动控制器120和充电接口230电连接，并且充电接口230还与驱动控制器120电连接。需要说明的是，动力电池组210用于为整车提供动力或为整车结构提供电能；充电接口230用于连接外部的供电拖车，方便为电动汽车进行充电。
32.在本实施例中，充电接口230采用国标9芯充电插口或国标7芯充电插口，使得本实施例的电动汽车动力系统的功能齐全，通用性较强。
33.如此，通过设置充电接口，当电动汽车的电池续航不足时，则可以通过充电接口连接外部的充电拖车，方便为电动汽车的动力电池组进行充电，不需要在加油站或服务区长时间等待充电；并且整车中通过设置驱动控制器，可以不改变其他的拓扑结构，能够同时进行充放电，不影响电动汽车的行驶以及充电，可以满足电动汽车长距离的行驶，从而可以提高汽车的续航里程。
34.请参阅图1，电动汽车动力系统还包括连接检测装置300，连接检测装置300与整车控制器110电连接。需要说明的是，通过设置连接检测装置300，可以提高连接的可靠性，并且确保所有都连接后才进行充电操作。
35.进一步地，连接检测装置300包括机械连接检测器s1、电气连接检测器s2及尾灯连接检测器s3，机械连接检测器、电气连接检测器和尾灯连接检测器分别与整车控制器电连接。如此，通过设置机械连接检测器s1，用于检测供电拖车是否与电动汽车是否机械连接完成，具体的，可以是通过判断是否连接上电动汽车的拖车钢梁来判断是否机械连接完成；通过设置电气连接检测器s2用于检测是否供电拖车是否与电动汽车的充电接口连接了；通过设置尾灯连接检测器s3，用于检测供电拖车的尾灯是否连接上了，而且当这些检测全部完成后，才能确定电动汽车整车与供电拖车是否连接完成，而缺少任意一项的连接，都不能进行充电操作，有效地提高充电连接的安全性。
36.请参阅图2，驱动控制器120包括充电回路121、放电回路122及驱动控制单元mcu，所述驱动控制单元mcu分别与所述整车控制器、所述电池管理系统、所述充电回路和所述放电回路电连接，所述充电回路还分别与所述电池管理系统和所述充电接口电连接，所述放电回路还与所述电池管理系统电连接。需要说明的是，充电回路121用于为电动汽车的动力电池组进行充电，即当并且外部的充电拖车连接后，充电回路闭合，从而可以使得充电拖车
为电动汽车进行充电，而且此时，也可以由驱动控制单元mcu控制闭合放电回路122，从而可以使得电动汽车可以正常的行驶。
37.请参阅图3，充电回路包括充电开关k3，所述充电开关k3的第一端与所述充电接口电连接，所述充电开关k3的第二端与所述驱动控制单元和所述电池管理系统电连接。如此，通过设置充电开关k3，可以方便驱动控制单元mcu实现对充电回路的控制。
38.请参阅图3，放电回路包括放电开关k4，所述放电开关k4的第一端与所述驱动控制单元电连接，所述放电开关k4的第二端与所述电池管理系统电连接。如此，通过设置放电开关k4，可以控制放电回路的闭合或者开启。进一步地，放电回路还包括熔断器fu5，所述放电开关k4的第二端经所述熔断器fu5与所述电池管理系统电连接。如此，可以起到保护放电开关k4的作用。
39.具体地，在本实施例中，充电开关k3和放电开关k4为并联连接，并且还分别与mcu和电池管理系统连接，而电池管理系统又与动力电池组电连接，所以当需要同时进行充放电的时候，则需要同时闭合充电开关k3和放电开关k4，以实现对动力电池组充电和放电操作，方便实现电动汽车在行驶过程中的充电。
40.请参阅图2，驱动控制器还包括预充回路123，预充回路123分别与放电回路和驱动控制单元电连接。如此，通过设置预充回路123，可以在充电或者放电之前进行预热操作，避免瞬间闭合的大电流冲击mcu，起到一个保护的作用。
41.请参阅图3，所述预充回路包括预充开关k5、电阻r1、电阻r2及电容c1，所述预充开关k5的第一端与所述放电回路电连接，所述预充开关k5的第二端与所述电阻r1的第一端电连接，所述电阻r1的第二端和所述驱动控制单元电连接；所述电阻r2和所述电容c1并联后与所述电阻r1的第二端连接，并且所述电阻r2和所述电容c1并联后还与所述驱动控制单元连接。如此，通过设置预充开关k5，可以控制预充回路的闭合或开启，当供电拖车通过充电接口连接电动汽车后，则可以先闭合预充开关k5，然后电流通过电阻r1的缓冲后，为电容c1进行充电，当电容c1充至超过90％后，则可以由驱动控制单元mcu控制闭合放电开关k4，而当整车控制器检测到有充电枪插入的时候，则再闭合充电开关k3，从而可以对动力电池组进行充电，并且还可以为整车结构进行放电的操作。而电阻r2则用于为电容c1进行放电。
42.实施例2
43.在本实施例中，除了下列结构与上述的内容不同，其余均不作改变。
44.请参阅图4，电动汽车动力系统还包括受电接口400及受电主控制器500，所述受电接口分别与所述受电主控制器和所述驱动控制器电连接，所述受电主控制器分别与所述电池管理系统和所述整车控制器电连接。如此，通过设置受电接口，可以作为一个备用接口，用于连接充电拖车，并且其也是采用国标9芯插口或者国标7芯插口；受电主控制器500用于控制受电接口接入的电池组是否为整车结构供电。
45.驱动控制器120包括高压盒120a及电机控制器120b，所述高压盒分别向所述电池管理系统和所述电机控制器输送电压，所述电机控制器与所述整车控制器电连接，并且所述电机控制器用于与驱动电机电连接。具体地，受电接口分别与受电主控制器和高压盒电连接，受电主控制器分别与电池管理系统和整车控制器电连接，高压盒分别向电池管理系统和电机控制器输送电压，电机控制器与整车控制器电连接，并且电机控制器用于与驱动电机电连接。需要说明的是，高压盒120a用于管理充电接口和受电接口接入的电池组的电
量；电机控制器120b用于控制整车自身的驱动电机等结构。
46.具体地，充电接口或受电接口为国标9芯插口时，其9芯的定义为1.dc+、2.dc
‑
、3.pe、4.a+、5.a
‑
、6.s+、7.s
‑
、8.cc1、9.cc2；充电接口或受电接口为国标7芯插口时，其7芯的定义为1.dc+、2.dc
‑
、3.pe、4.s+、5.s
‑
、6.cc1、7.cc2。
47.而通过设置受电接口、高压盒及电机控制器等，首先可以在不改变原车整体拓扑结构的情况下，接入充电拖车，最终实现供电拖车与现有的整车控制器组合成一个拓扑结构，从而使得电动汽车在行驶过程中进行充电操作。
48.工作时，通过受电接口cc2信号识别接口物理连接，通过接入信号识别充电模式或直接进入充电模式，受电控制器与整车控制器通讯，获得整车动力电池组的主要参数信息，并按设置的阀值发送充电电压、电流值给供电拖车，供电拖车根据受电控制器的需求输出电压、电流，受电控制器实时监测前车电池荷电状态，控制伴随行驶充电装置启动、停止充电。
49.而针对动力电池组的不同状态可以分为：
50.行驶状态：过程中电池管理系统bms检测动力电池组的电量是否大于90％，若是，电池管理系统bms发送暂停充电指令，充电系统暂停输出。当电池管理系统bms检测动力电池组的电量小于第一阈值时，电池管理系统bms重新发送电流、电压需求，充电系统重新开始输出电能，一部分电能用于驱动行驶，剩余的功率给动力电池进行充电。
51.车辆静止状态下：接上伴随充电系统，该充电系统直接对动力电池组充电以及其它附件提供电能。
52.车辆急加速状态：瞬态功耗大时，整车自身的电池系统输出功率无法满足的情况下，此时整车控制器控制动力电池bms同时输出。动力电池组和供电拖车的充电系统同时输出功率确保车辆加速功率满足需求。
53.故障状态：充电过程中伴随充电系统故障，充电系统停止工作切断输出，电动汽车动力电池组单独继续提供电能供整车行驶。伴随充电系统充电过程动力电池故障，整车控制器切断动力电池回路，移动伴随充电系统直接给驱动电机系统供电，确保车辆正常行驶。
54.实施例3
55.本实用新型还提供一种伴随式电动汽车，包括以上的电动汽车动力系统，还包括汽车本体及充电拖车，所述电动汽车动力系统设置于所述汽车本体上，所述充电拖车通过所述充电接口与所述电动汽车动力系统电连接。如此，通过设置充电接口，可以为供电拖车与电动汽车的连接提供方便，并且通过设置连接检测装置可以提高充电前的检测，提高电动汽车充电时的可靠性。
56.以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。