一种蓄电池补电系统和电动车的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电动车技术领域，尤其涉及一种蓄电池补电系统和电动车。


背景技术：

2.新能源汽车上的12v蓄电池常出现亏电情况，导致车辆无法启动，此时需要对亏电的12v蓄电池进行补电才能启动。现阶段对12v蓄电池补电的方法有，(1)通过其他车辆的12v蓄电池搭接后启动汽车进行补电；(2)通过专用的充电器对12v蓄电池进行补电；(3)通过专用的启动宝启动车辆后进行补电；(4)更换新的12v蓄电池。
3.但是，方法(1)需要具有搭接线和一台状态良好的车辆；方法(2)需要携带专用的充电器，且需要车辆停在一个可充电的位置；方法(3)需要携带专用的大功率的启动宝；方法(4)需要具有新的备用12v蓄电池。总之，以上方案都需要专用的器械，或者在适宜的条件下才能实现12v蓄电池的补电，对于车主而言，未必能够时刻携带有以上装备，导致当车辆出现亏电状况时不能及时解决亏电问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种蓄电池补电系统和电动车，解决了现有技术中需要专用设备或在特定的条件下才能对蓄电池进行补电的技术问题。
5.本实用新型实施例提供了一种蓄电池补电系统，包括设置有外接电源接口的电池管理系统、电压转换单元以及动力电池，其中，所述外接电源接口设置于电动车的乘用仓内；
6.所述外接电源接口用于连接所述电池管理系统与外接供电设备；所述电池管理系统与所述动力电池电连接；所述电压转换单元与所述动力电池、所述蓄电池电连接；
7.所述电池管理系统在与所述外接供电设备连通后控制所述动力电池为蓄电池补电。
8.进一步地，还包括所述外接供电设备；所述外接供电设备为便携式充电宝。
9.进一步地，还包括电源开关，所述电源开关的一端与所述外接电源接口电连接，所述电源开关的另一端与所述电池管理系统电连接；
10.所述电源开关设置于电动车的乘用仓内。
11.进一步地，所述电源开关为继电器。
12.进一步地，所述动力电池包括供电装置、主负继电器、预充继电器以及预充电阻；
13.所述主负继电器的控制端与所述电池管理系统电连接，所述主负继电器的第一端与所述电压转换单元电连接，所述主负继电器的第二端与所述供电装置电连接；
14.所述预充继电器的控制端与所述电池管理系统电连接，所述预充继电器的第一端通过所述预充电阻与所述供电装置电连接，所述预充继电器的第二端与所述电压转换单元电连接。
15.进一步地，所述动力电池还包括主正继电器；
16.所述主正继电器的控制端与所述电池管理系统电连接，所述主正继电器的第一端与所述供电装置电连接，所述主正继电器的第二端与所述电压转换单元电连接。
17.进一步地，所述电池管理系统与所述蓄电池电连接，所述电池管理系统还用于在与所述外接供电设备连通之后判断所述蓄电池是否亏电。
18.进一步地，所述电池管理系统与所述电压转换单元电连接，所述电池管理系统还用于在与所述外接供电设备连通之后唤醒所述电压转换单元。
19.进一步地，所述电池管理系统包括电压转换模块，所述外接供电设备通过所述外接电源接口与所述电压转换模块电连接。
20.本实用新型实施例还提供了一种电动车，所述电动车包括上述任一实施例所述的蓄电池补电系统。
21.本实用新型公开了一种蓄电池补电系统和电动车，蓄电池补电系统包括设置有外接电源接口的电池管理系统、电压转换单元以及动力电池，其中，外接电源接口设置于电动车的乘用仓内；外接电源接口用于连接电池管理系统与外接供电设备；电池管理系统与动力电池电连接；电压转换单元与动力电池、蓄电池电连接；电池管理系统在与外接供电设备连通后控制动力电池为蓄电池补电。本实用新型通过使用外接供电设备唤醒电池管理系统，进而由电池管理系统控制动力电池为蓄电池进行补电，解决了现有技术中需要专用设备或在特定的条件下才能对蓄电池进行补电的技术问题，实现了能够随时通过简单、便携的外接供电设备即可对蓄电池进行补电的技术效果。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的一种蓄电池补电系统的结构图；
23.图2是本实用新型实施例提供的一种蓄电池补电系统的电路图；
24.图3是本实用新型实施例提供的另一种蓄电池补电系统的电路图；
25.图4是本实用新型实施例提供的蓄电池补电系统的工作流程图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本实用新型下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本实用新型实施例对此不作具体限制。
28.图1是本实用新型实施例提供的一种蓄电池补电系统的结构图。
29.如图1所示，蓄电池补电系统包括设置有外接电源接口10的电池管理系统bms、电压转换单元20以及动力电池30，其中，外接电源接口10设置于电动车的乘用仓内。
30.外接电源接口10用于连接电池管理系统bms与外接供电设备40；电池管理系统bms与动力电池30电连接；电压转换单元20与动力电池30、蓄电池50电连接；电池管理系统bms在与外接供电设备40连通后控制动力电池30为蓄电池50补电。
31.具体地，当蓄电池50出现亏电状况时，如果车主当时不具有专业的补电设备时，只需要将容易日常使用的外接供电设备40，例如可以是充电宝等便携式供电设备，通过数据线接入设置于车辆乘用仓内的外接电源接口10，当外接供电设备40与外接电源接口10相连接之后，可以为电池管理系统bms供电，则电池管理系统bms在得电后启动，控制动力电池30为蓄电池50进行补电。以外接供电设备40为便携式手机充电宝为例，显然，充电宝为日常使用的便携式供电设备，即使车主没有随身携带充电宝，在现阶段共享充电宝大范围普及的时候，很容易可以获取到一个充电宝来对亏电的蓄电池50进行补电。
32.电压转换单元20通常为dc-dc转换装置，动力电池30输出的电压会经过电压转换单元20转换，变为适宜向蓄电池50充电的电压。
33.本实用新型通过使用外接供电设备唤醒电池管理系统，进而由电池管理系统控制动力电池为蓄电池进行补电，解决了现有技术中需要专用设备或在特定的条件下才能对蓄电池进行补电的技术问题，实现了能够随时通过简单、便携的外接供电设备即可对蓄电池进行补电的技术效果。
34.可选地，如图1所示，蓄电池补电系统还包括外接供电设备40；外接供电设备40为便携式充电宝。
35.可选地，电池管理系统bms包括电压转换模块21，外接供电设备40通过外接电源接口10与电压转换模块21电连接。
36.具体地，便携式充电宝由于其使用的广泛性以及普及型，更适宜作为外接供电设备40来对出现亏电状况的蓄电池50进行补电。通常情况下，电动车内设置的蓄电池50多为12v的蓄电池，则相应的电池管理系统bms中的控制电路所对应的电压值也为12v，此时使用常见的12v便携式充电宝即可实现对蓄电池50的补电；但在电动大巴车或商用车内，蓄电池50通常为24v的蓄电池，则相应的电池管理系统bms中的控制电路所对应的电压值也为24v，当12v的便携式充电宝与电池管理系统bms相连接之后，电池管理系统bms中的电压转换模块21会将充电宝输出的12v电压转换为自身需要的24v电压进行使用，因此，不论是额定电压为12v、24v的蓄电池50，还是根据需要设置的其他额定电压值的蓄电池50，常见的12v便携式充电宝均能满足相应的电池管理系统bms的供电需要。
37.图2是本实用新型实施例提供的一种蓄电池补电系统的电路图。
38.可选地，如图2所示，蓄电池补电系统还包括电源开关60，电源开关60的一端与外接电源接口10电连接，电源开关60的另一端与电池管理系统电连接；电源开关60设置于电动车的乘用仓内。
39.可选地，电源开关60为继电器。
40.具体地，为了更好的控制外接供电设备40与电池管理系统bms之间的连通与断开，在外接电源接口10与电池管理系统bms之间还设置有电源开关60，当车主将外接供电设备40通过数据线连接到外接电源接口10上时，还需要手动闭合电源开关60，使得外接供电设备40与电池管理系统bms之间连通。
41.通常情况下，选用继电器作为电源开关60，并与外接电源接口10一同设置于车辆的乘用仓内，电源开关60可以为按键的形式设置在乘用仓内，也可以为旋钮的形式设置在乘用仓内，还可以根据车辆的内饰搭配设计为其他形式的开关，此处不做限定。
42.可选地，如图2所示，动力电池30包括供电装置31、主负继电器32、预充继电器33以
及预充电阻r1。
43.主负继电器32的控制端a与电池管理系统bms电连接，主负继电器32的第一端b与电压转换单元20电连接，主负继电器32的第二端c与供电装置31电连接。
44.预充继电器33的控制端d与电池管理系统bms电连接，预充继电器33的第一端e通过预充电阻r1与供电装置31电连接，预充继电器33的第二端f与电压转换单元20电连接。
45.具体地，动力电池30的前端都设置有较大的电容，如果不设置预充电，当动力电池30中的主正继电器34与电容直接连通时，由于动力电池30的电压较高，而电容上的电压接近为0，两者之间的压差过大相当于瞬间短路，此时瞬间通过的大电流容易使得动力电池30中的继电器出现粘连，因此需要设置预充功能。预充继电器33和预充电阻r1共同构成预充回路，预充继电器33的作用为控制预充回路的通断，预充电阻r1的作用为限流。
46.当电池管理系统bms得电启动之后，会控制主负继电器32以及预充继电器33闭合，使得动力电池30开始对前端电容进行预充，电池管理系统bms会判断预充是否完成，具体来说，电池管理系统bms判断动力电池30的外部总电压(即电容端的电压)是否大于动力电池30的内部总电压(即动力电池30的电压)的95％，若是，即v
外
＞95％v
内
，则表明预充成功，否则，表面预充失败，电池管理系统bms会记录预充故障。
47.可选地，如图2所示，动力电池30还包括主正继电器34；主正继电器34的控制端g与电池管理系统bms电连接，主正继电器34的第一端h与供电装置31电连接，主正继电器34的第二端i与电压转换单元20电连接。
48.具体地，当电池管理系统bms判断动力电池30完成预充之后，控制动力电池30中的主正继电器34闭合，动力电池30对外输出高电压，高电压经电压转换单元20的转换，变为适宜为蓄电池50充电的低电压，并进入蓄电池50中为其进行补电。常见的蓄电池50为12v的蓄电池，因此电压转换单元20能够将动力电池30输出的高电压转换为12v的低电压为蓄电池50进行补电，若蓄电池50为24v的蓄电池，则电压转换单元20能够根据需要将动力电池30输出的高电压转换为24v的低电压为蓄电池50进行补电，在此不再赘述。
49.图3是本实用新型实施例提供的另一种蓄电池补电系统的电路图。
50.可选地，参见图3，电池管理系统bms与蓄电池50电连接，电池管理系统bms还用于在与外接供电设备40连通之后判断蓄电池50是否亏电。
51.具体地，在电池管理系统bms与外接供电设备40连通之后，电池管理系统bms得电启动，电池管理系统bms会先判断蓄电池50是否发生亏电状况，具体来说，电池管理系统bms首先会获取蓄电池50两端的端电压，然后将端电压与预设阈值进行比较，判断端电压是否小于预设阈值，若是，则表明蓄电池50发生亏电状况，则进一步控制动力电池30为蓄电池50进行补电，否则表明蓄电池50未发生亏电，则控制电源开关60断开。
52.可选地，参见图3，电池管理系统bms与电压转换单元20电连接，电池管理系统bms还用于在与外接供电设备40连通之后唤醒电压转换单元20。
53.具体地，为了降低对外接供电设备40的功耗要求，外接供电设备40只需要给电池管理系统bms供电即可，不需要为其他用电器供电，则电压转换单元20并不是时刻启动等待工作的，因此需要电池管理系统bms在得电启动后将其唤醒，使其处于待命状态。当蓄电池50完成补电之后，电压转换单元20会给电池管理系统bms发送一个休眠指令，以使电池管理系统bms在接到休眠指令之后控制主正继电器34和主负继电器32断开，并进入休眠状态，同
时电压转换单元20也会进入休眠状态，完成对蓄电池50的补电。
54.下面以一个具体的实施例来对本实用新型实施例提供蓄电池补电系统的工作过程做具体介绍。图4是本实用新型实施例提供的蓄电池补电系统的工作流程图。如图4所示，蓄电池补电系统的工作原理具体包括如下步骤：
55.步骤s401，将外接供电设备40(如便携式手机充电宝)通过外接电源接口10与电池管理系统bms相连接。
56.步骤s402，手动闭合电源开关60，使得外接供电设备40连通电池管理系统bms，并为其供电。
57.步骤s403，电池管理系统bms得电启动，电池管理系统bms检测到是由外接供电设备40唤醒的，则进入亏电启动模式。
58.步骤s404，电池管理系统bms判断蓄电池50是否发生亏电状况。
59.步骤s405，若判断结果为否，则表明本次亏电启动为误操作，电池管理系统bms控制电源开关60断开；若判断结果为是，则进入步骤s406。
60.步骤s406，电池管理系统bms闭合动力电池30中的主负继电器32和预充继电器33进行预充。
61.步骤s407，电池管理系统bms判断预充是否完成，若判断结果为预充失败，则进入步骤s408；若判断结果为预充完成，则进入步骤s409。
62.步骤s408，记录预充故障。
63.步骤s409，闭合主正继电器34，动力电池30对外输出高电压。
64.步骤s410，电池管理系统bms唤醒电压转换单元20，电压转换单元20进入亏电补电模式。
65.步骤s411，电压转换单元20将动力电池30输出的高电压，转换为12v或24v等蓄电池50需要的低电压给蓄电池50进行补电，同时，电池管理系统bms断开电源开关60。
66.步骤s412，蓄电池50补电完成，电压转换单元20发送休眠指令给电池管理系统bms，电池管理系统bms断开主正继电器34和主负继电器32，并进入休眠，同时电压转换单元20也进入休眠，补电完成。
67.本实用新型实施例提供的蓄电池补电系统具有下述优点：
68.(1)系统组成简单，功耗低，对外接供电设备的功率需求低。外接供电设备只需要给电池管理系统bms供电即可，不需要再给整车的其他用电器供电，主负继电器、预充继电器、主正继电器均由电池管理系统bms控制，同时由电池管理系统bms唤醒电压转换单元，对外接供电设备的功率要求达到最低。
69.(2)系统组成更加节电，更加环保。由于系统组成简单，只需要电池管理系统bms和电压转换单元两个用电器工作，所以系统功耗最低，没有额外的系统耗电，实现最节能的补电系统。
70.本实用新型实施例还提供了一种电动车，电动车包括上述任一实施例所述的蓄电池补电系统。
71.本实用新型实施例提供的电动车包括上述实施例中的蓄电池补电系统，因此本实用新型实施例提供的电动车也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
72.在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”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实用新型中的具体含义。
73.最后应说明的是，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。