纯电动汽车、纯电动汽车动力电池充电系统及辅助装置的制作方法

本实用新型涉及纯电动汽车领域，具体是一种纯电动汽车、纯电动汽车动力电池充电系统及辅助装置，其中所述的纯电动汽车动力电池充电辅助装置及系统用于纯电动汽车整车。

背景技术：

现有纯电动汽车，如新能源客车的低压电气系统多为24V，另其高压系统的控制电路也为24V。

而在现阶段，国内纯电动汽车的充电桩存在两种状态，即输出的辅助电源有12V和24V。如此，当前的纯电动汽车在12V充电桩上无法启动电池控制系统，进而无法充电。

为此，行业内出现了两种相对常用的解决方案：一种是采用增加宽电压的继电器，充电桩辅助电源作为继电器的触发信号，将整车24V电源通过继电器连接到电池控制系统进行充电；另一种是采用整车DCDC转换器进行24V电源的输出，用于电池控制系统工作，进而充电。而该两种解决方案都有缺点：前者在充电时间过长时，会导致整车24V电池亏电，严重时无法启动整车；后者将整车DCDC转换器工作的高压电源作为电池总输出回路电源，需要将电池接通总输出回路，这样充电回路和电池总输出回路会连通，充电危险。此为现有技术的不足之处。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种纯电动汽车、纯电动汽车动力电池充电系统及辅助装置，用于提高纯电动汽车对充电桩输出辅助电源类型的适应性。还用于提高充电的稳定性与安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种纯电动汽车动力电池充电辅助装置， 包括其线圈的一端用于接地的继电器，以及

其使能端用于连接纯电动汽车的充电座的A+端、其高压输入正接线端用于连接所述纯电动汽车的动力电池的电源正极、其高压输入负接线端用于连接所述纯电动汽车的动力电池的电源负极的DC/DC转换模块；

所述继电器线圈的另一端与所述DC/DC转换模块的电压输出端相连；

所述的继电器包括用于串联所述DC/DC转换模块的电压输出端与所述纯电动汽车的电池管理器BMS的电源输入端的常开触点。

其中，所述的继电器还包括用于串联所述纯电动汽车的电池管理器BMS的电源输入端与所述纯电动汽车的整车24V电源输出端的常闭触点；

用于连接所述动力电池的电源正极与所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端的线路、和用于串联所述纯电动汽车的电池管理器BMS的电源输入端与所述纯电动汽车的整车24V电源输出端的线路上设有联动控制开关。

其中，所述的纯电动汽车动力电池充电辅助装置还包括壳体，所述的继电器和DC/DC转换模块均设置在壳体内，所述的联动控制开关设置在所述的壳体上；

所述的壳体上设有用于连接所述充电座A+端的第一接线柱、用于接地的接地接线柱、用于连接所述电池管理器BMS的电源输入端的第二接线柱、用于连接所述动力电池的电源正极的第三接线柱、用于连接所述动力电池的电源负极的第四接线柱、以及用于连接所述纯电动汽车的整车24V电源输出端的第五接线柱；

所述继电器线圈的用于接地的一端与所述的接地接线柱电连接，所述DC/DC转换模块的使能端与所述的第一接线柱电连接，所述DC/DC转换模块的电压输出端通过所述的常开触点与所述的第二接线柱串联连接，所述DC/DC转换模块的电压输出端与所述线圈的远离接地端的一端串联，所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端与所述的第三接线柱电连接，所述DC/DC转换模块的高压输入负接线端与所述的第四接线柱电连接，所述的第四接线柱通过所述继电器的常闭触点及所述的联动控制开关与所述的第五接线柱电连接。

本实用新型还提供了一种纯电动汽车动力电池充电系统，其包括纯电动汽车整车的动力电池、电池管理器BMS和充电座，还包括如上所述的纯电动汽车动力电池充电辅助装置；其中：

所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块的高压输入正接线端与所述动力电池的电源正极相连，所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块的高压输入负接线端与所述动力电池的电源负极相连；

所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块的使能端与所述充电座的A+端相连，所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块的电压输出端通过所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的继电器的常开触点与所述电池管理器BMS的电源输入端相连。

在本纯电动汽车动力电池充电系统中，所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的继电器还包括用于串联所述纯电动汽车的电池管理器BMS的电源输入端与纯电动汽车的整车24V电源输出端的常闭触点；用于连接所述动力电池的电源正极与所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端的线路、和用于串联所述纯电动汽车的电池管理器BMS的电源输入端与所述纯电动汽车的整车24V电源输出端的线路上设有联动控制开关。

对于所述的纯电动汽车动力电池充电系统，所述的纯电动汽车动力电池充电辅助装置还包括壳体，所述的继电器和DC/DC转换模块均设置在该所述的壳体内，所述的联动控制开关设置在所述的壳体上；

所述的壳体上设有用于连接所述充电座A+端的第一接线柱、用于接地的接地接线柱、用于连接所述电池管理器BMS的电源输入端的第二接线柱、用于连接所述动力电池的电源正极的第三接线柱、用于连接所述动力电池的电源负极的第四接线柱、以及用于连接所述纯电动汽车的整车24V电源输出端的第五接线柱；

所述继电器线圈的用于接地的一端与所述的接地接线柱电连接，所述DC/DC转换模块的使能端与所述的第一接线柱电连接，所述DC/DC转换模块的电压输出端通过所述的常开触点与所述的第二接线柱串联，所述的第二接线柱通过所述的常闭触点及所述的联动控制开关与所述的第五接线柱串联，所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端与所述的第三接线柱电连接，所述DC/DC转换模块的高压输入负接线端与所述的第四接线柱电连接。

为增加本实用新型使用的稳定性与可靠性，所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端的出线端串联有高压熔断器。

此外，所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端的出线端串联有总控制开关。

另外，本实用新型还提供了一种纯电动汽车，包括纯电动汽车本体，所述的纯电动汽车本体内安有如上所述的纯电动汽车动力电池充电系统。

为增加本实用新型使用的稳定性与可靠性，所述的控制开关与所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端之间串联有高压熔断器。

此外，为进一步增加本实用新型使用的稳定性与可靠性，所述的动力电池供电支电路和用于连接所述动力电池的电源正极与所述DC/DC转换模块的高压输入正接线端的电路上串联有联动控制开关。

此外，本实用新型还提供了一种纯电动汽车，包括纯电动汽车本体，所述的纯电动汽车本体内安有如上所述的纯电动汽车动力电池充电系统。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型所述继电器和DC/DC转换模块的使用，能够满足不同纯电动汽车的电池控制系统对辅助电源(12V或24V)的电源和功率需求，进而能够提高纯电动汽车对充电桩输出辅助电源类型的适应性；

(2)在通过本实用新型所述的方案进行纯电动汽车的充电时，不会因纯电动汽车的低压电瓶或整车上原有的DC/DC转换模块（现有技术中纯电动汽车上的DC/DC转换模块）故障而无法充电，这在很大程度上增加了纯电动汽车充电的灵活性与可靠性；

(3)本实用新型结构简易，便于实现；

(4)本实用新型通过继电器以及联动控制开关的使用，使得在将充电枪与车辆充电座连接时，能够实现充电互锁功能，且在充电过程中，电池管理器BMS无法得到整车24V电源，高压无法上电，车辆不能行车，这在一定程度上能确保充电的安全性。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本实用新型所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置具体实施方式1的结构示意图；

图2为本实用新型所述纯电动汽车动力电池充电系统具体实施方式1的原理结构示意图；

图3为本实用新型所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置具体实施方式2的结构示意图；

图4为本实用新型所述纯电动汽车动力电池充电系统具体实施方式2的原理结构示意图。

其中：1、继电器，1.1、线圈，1.2、常开触点，1.3、常闭触点，2、DC/DC转换模块，2.1、高压输入负接线端，2.2、高压输入正接线端，2.3、使能端，2.4、电压输出端，3、动力电池，4、联动控制开关，5、电池管理器BMS，6、纯电动汽车充电座，7、总控制开关，8、高压熔断器，9、输电线，10、输电线，11、输电线，12、第一接线柱，13、接地接线柱，14、第二接线柱，15、第三接线柱，16、第四接线柱，17、壳体，18、第五接线柱，19、整车24V电源。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

具体实施方式1：

如图1所示，本实用新型的一种纯电动汽车动力电池充电辅助装置（图1中实线部分所示），包括其线圈1.1的一端用于接地的继电器1，以及其使能端2.3用于连接所述充电座A+端、其高压输入正接线端2.2用于连接所述动力电池3的电源正极、其高压输入负接线端2.1用于连接所述动力电池3的电源负极的DC/DC转换模块2。所述继电器1的线圈1.1的另一端与所述DC/DC转换模块2的电压输出端2.4相连。该纯电动汽车动力电池充电辅助装置还包括用于串联连接所述DC/DC转换模块2的电压输出端2.4与所述纯电动汽车的电池管理器BMS5的电源输入端的常开触点1.2。

其中，所述DC/DC转换模块2的电压输出端2.4与所述继电器1的常开触点1.2串联。使用时，通过DC/DC转换模块2的使能端2.3连接所述充电座A+端，通过DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2连接所述动力电池3的电源正极，通过DC/DC转换模块2的高压输入负接线端2.1连接所述动力电池3的电源负极，并将继电器1的线圈1.1的相应端接地，且将DC/DC转换模块2的电压输出端2.4通过所述的常开触点1.2与所述纯电动汽车的电池管理器BMS5的电源输入端串联，之后将充电枪与车辆充电座6的充电接口连接即可实现对所述动力电池3的充电。所述继电器1和DC/DC转换模块2的使用，满足了不同纯电动汽车的电池控制系统对辅助电源(12V或24V)的电源和功率需求，进而提高了纯电动汽车对充电桩输出辅助电源类型的适应性。另外，在通过本实用新型所述的方案进行纯电动汽车的充电时，不会因纯电动汽车的低压电瓶或整车上原有的DC/DC转换模块（现有技术中纯电动汽车上的DC/DC转换模块）故障而无法充电，这在很大程度上增加了纯电动汽车充电的灵活性与可靠性。

在本具体实施方式1中，所述的继电器1还包括用于串联所述纯电动汽车的电池管理器BMS5的电源输入端与所述纯电动汽车的整车24V电源19的电源输出端的常闭触点1.3；且在用于连接所述动力电池3的电源正极与所述DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2的线路、和用于串联所述纯电动汽车的电池管理器BMS5的电源输入端与所述纯电动汽车的整车24V电源19的电源输出端的线路上设有联动控制开关4。

如图1所示，继电器1以及联动控制开关4的使用，使得在通过本实用新型为动力电池充电时，能够实现充电互锁功能，且在充电过程中，电池管理器BMS5无法得到整车24V电源19，高压无法上电，车辆不能行车，这在一定程度上能确保充电的安全性。

在本实施方式中，DC/DC转换模块2的使能端2.3接充电座6的A+端，当将充电枪与充电座6连接后，充电枪输出辅助电源，DC/DC转换模块2便使能。

此外，在通过本申请对动力电池3进行充电时，DC/DC转换模块2不再由整车24V电源19供电，而是由充电桩直接供电直至充电结束，进而在很大程度上避免了整车因其整车24V电源19亏电而无法启动的现象的发生，较为实用。

图2为本实用新型所述纯电动汽车动力电池充电系统的一种具体实施方式。该纯电动汽车动力电池充电系统包括纯电动汽车的动力电池3、电池管理器BMS5、充电座6，以及上述纯电动汽车动力电池充电辅助装置。

在本实施方式中，所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2与所述动力电池3的电源正极相连，所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块2的高压输入负接线端2.1与所述动力电池3的电源负极相连；所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块2的使能端2.3与所述充电座6的A+端相连，所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的DC/DC转换模块2的电压输出端2.4通过所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的继电器1的常开触点1.2与所述电池管理器BMS5的电源输入端相连。

使用时，首先将所述纯电动汽车的电池管理器BMS5的电源输入端通过所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的继电器1的常闭触点1.3连接至纯电动汽车的整车24V电源19的电源输出端，调节所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的联动控制开关4，使动力电池3所在的充电电路导通、并使得整车24V电源19为所述电池管理器BMS5供电的供电电路断开，之后将充电枪与充电座6的充电接口连接，充电枪输出辅助电源，继电器1的线圈1.1得电，进而继电器1的常开触点1.2闭合、继电器1的常闭触点1.3断开，继而为动力电池3充电并切断整车24V电源19为动力电池供电的电路。当断开充电枪与充电座6的连接时，充电枪停止输出辅助电源，此时继电器1的线圈1.1失电，继而继电器1的常开触点1.2断开，同时继电器1的常闭触点1.3吸合，从而动力电池3恢复通过所述的整车24V电源19为电池管理器BMS5供电。

鉴于本申请所述的纯电动汽车动力电池充电系统包括上述所述的纯电动汽车动力电池充电辅助装置，其具有上述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的全部优点，为简化本申请说明书，在此不再赘述。

需要说明的是，本申请中所涉及的DC/DC转换模块2均采用750VDC/24VDC电源转换模块，所述的继电器1均采用松下CB1a-M24V继电器。本实施方式仅是一个实施例，而非对本申请的限定，在其他实施方式中，所述的继电器1的常开触点1.2与常闭触点1.3可以有部分触点重合、也可以完全不重合。

另外，在本实施方式中，所述DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2串联有高压熔断器8，所述的联动控制开关4位于所述高压熔断器8与所述DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2之间。高压熔断器8的使用，增加了本实用新型使用的安全性。在本实施方式中，所述的高压熔断器8采用750V/30A的高压熔断器8。

此外，本实用新型还提供了一种纯电动汽车，包括纯电动汽车本体，所述的纯电动汽车本体内安有如上所述的纯电动汽车动力电池充电系统。鉴于本纯电动汽车安有如上所述的纯电动汽车动力电池充电系统，其具有上述纯电动汽车动力电池充电系统的全部优点，为简化说明书的内容，在此不再赘述。

此外，为简化说明书的内容，本申请所述纯电动汽车的结构图也未在说明书附图中画出，基于本文的文字描述以及现有技术，本领域技术人员很容易能够实现该纯电动汽车，在此也不再赘述。

具体实施方式2：

图3为本实用新型所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的另一种具体实施方式，与具体实施方式1相比，区别在于，在本具体实施方式中，所述的纯电动汽车动力电池充电辅助装置还包括壳体17，所述的继电器1和DC/DC转换模块2均设置在壳体17内，所述的联动控制开关4设置在所述的壳体17上。

其中，为更为清楚的表示本申请的结构图，在本实施方式中，特将所述的联动控制开关4放置在了壳体17内进行图示，实施时，本领域技术人员很容易将该联动控制开关4安装在壳体17上。

其中壳体17上设有：用于连接所述纯电动汽车充电座6的A+端的第一接线柱12、用于接地的接地接线柱13、用于连接所述电池管理器BMS5的电源输入端的第二接线柱14、用于连接所述动力电池3的电源正极的第三接线柱15、用于连接所述动力电池3的电源负极的第四接线柱16、以及用于连接所述纯电动汽车的整车24V电源19的电源输出端的第五接线柱18。

其中，继电器1的线圈1.1的用于接地的一端与所述的接地接线柱13电连接，DC/DC转换模块2的使能端2.3与所述的第一接线柱12电连接，DC/DC转换模块2的电压输出端2.4通过所述的常开触点1.2与所述的第二接线柱14串联，所述的第二接线柱14依序通过所述继电器1的常闭触点1.3及所述的联动控制开关4与所述的第五接线柱18串联，DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2通过所述的联动控制开关4与所述的第三接线柱15电连接，DC/DC转换模块2的高压输入负接线端2.1与所述的第四接线柱16电连接。

使用时，先将第一接线柱12与纯电动汽车充电座6的A+端电连接、将接地接线柱13接地、将第二接线柱14与所述电池管理器BMS5的电源输入端电连接、将第三接线柱15与所述动力电池3的电源正极电连接、将第四接线柱16与所述动力电池3的电源负极电连接、将第五接线柱18与纯电动汽车的整车24V电源19的电源输出端电连接；再调节联动控制开关4，使为动力电池充电的电路接通、并使整车24V电源19为所述电池管理器BMS5的供电的电路断开；之后将充电桩的充电枪插入上述纯电动汽车充电座6的充电接口，充电枪输出辅助电源，继电器1的线圈1.1立即得电，进而该继电器1的常开触点1.2吸合，进而为所述的动力电池3充电。

其中，所述壳体17的使用，便于充电电路的电路接线。

另外，在本实施方式中，所述DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2串联有高压熔断器8，所述的联动控制开关4位于所述高压熔断器8与所述DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2之间。

同样地，在本实施方式中，所述继电器1和DC/DC转换模块2的使用，满足了不同纯电动汽车的电池控制系统对辅助电源(12V或24V)的电源和功率需求，进而提高了纯电动汽车对充电桩输出辅助电源类型的适应性；另外，在通过本实用新型所述的方案进行纯电动汽车的充电时，不会因纯电动汽车的低压电瓶或整车上原有的DC/DC转换模块（现有技术中纯电动汽车上的DC/DC转换模块）故障而无法充电，这在很大程度上增加了纯电动汽车充电的灵活性与可靠性。

同样地，在本实施方式中，继电器1以及联动控制开关4的使用，使得在通过本实用新型为动力电池充电时，能够实现充电互锁功能，且在充电过程中，电池管理器BMS5无法得到整车24V电源19，高压无法上电，车辆不能行车，这在一定程度上能确保充电的安全性。

同样地，在本实施方式中，在通过本申请对动力电池3进行充电时，DC/DC转换模块2不再由整车24V电源19供电，而是由充电桩直接供电直至充电结束，进而在很大程度上避免了整车因其整车24V电源19亏电而无法启动的现象的发生，较为实用。

图4为本实用新型所述纯电动汽车动力电池充电系统的另一种具体实施方式，与具体实施方式1相比，在本具体实施方式中，该纯电动汽车动力电池充电系统包括纯电动汽车的动力电池3、电池管理器BMS5、充电座6，以及本实施方式中所述的纯电动汽车动力电池充电辅助装置。其中，所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的第一接线柱12与纯电动汽车充电座6的A+端电连接、所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的第二接线柱14与所述电池管理器BMS5的电源输入端电连接、所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的第三接线柱15与所述动力电池3的电源正极电连接、所述纯电动汽车动力电池充电辅助装置的第四接线柱16与所述动力电池3的电源负极电连接。

使用时，先将第五接线柱18与纯电动汽车的整车24V电源19的电源输出端电连接，之后调节联动控制开关4，接通动力电池3所在的充电电路、并切断整车24V电源19为所述电池管理器BMS5供电的电路；之后将充电枪插入上述纯电动汽车充电座6的充电接口，充电枪输出辅助电源，继电器1的线圈1.1立即得电，进而该继电器1的常开触点1.2吸合，进而为所述的动力电池3充电。当将充电桩的充电枪拔出上述纯电动汽车充电座6的充电接口，继电器1的线圈1.1立即失电，进而该继电器1的常闭触点1.3吸合，反向调节联动控制开关4，接通整车24V电源19为所述电池管理器BMS5的供电电路，进而通过整车24V电源19为所述的电池管理器BMS5供电。

此外，所述DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2与所述动力电池3的电源正极之间的连接线路上串联有总控制开关7，所述的总控制开关7位于所述高压熔断器8与所述动力电池3的电源正极之间。所述的总控制开关7用于控制动力电池3充放电电路的通断，使用时可依据实际需要调节该开关的接通与断开。

控制开关7与常闭触点1.3的使用，协同用于控制其所在电路的通断。其中，所述的控制开关7采用手动控制开关。所述总控制开关7的型号为MSDXM3502CF。

在本实施方式中，所述的联动控制开关4采用CZ28-25/10高低压联动控制开关，包括高压触点和低压触点两部分，所述的高压触点串联在所述高压熔断器8与所述DC/DC转换模块2的高压输入正接线端2.2之间、所述的低压触点串联在所述的第五接线柱18与所述继电器1的常闭触点1.3之间。当接通高压触点进行充电时，低压触点断开，反之亦然，实现充电互锁功能，使得充电过程中，电池管理器BMS5无法得到整车24V电源19，车辆不能行车，这在一定程度上增加了充电的安全性。

此外，本实用新型还提供了一种纯电动汽车，包括纯电动汽车本体，所述的纯电动汽车本体内安有本实施方式中所述的纯电动汽车动力电池充电系统。鉴于本纯电动汽车安有本实施方式中所述的纯电动汽车动力电池充电系统，其具有上述纯电动汽车动力电池充电系统的全部优点，为简化说明书的内容，在此不再赘述。

此外，为简化说明书的内容，本实施方式中所述纯电动汽车的结构图也未在说明书附图中画出，基于本文的文字描述以及现有技术，本领域技术人员很容易能够实现该纯电动汽车，在此也不再赘述。

其中，本申请各实施方式中所选用的相同的电器元件均为相同型号的电器元件，本申请说明书、权利要求书及说明书摘要中所涉及的充电座的A+端均为所述的充电座的充电座低压辅助电源正极。

综上，本实用新型上述继电器1和DC/DC转换模块2的使用，满足了不同纯电动汽车的电池控制系统对辅助电源(12V或24V)的电源和功率需求，进而提高了纯电动汽车对充电桩输出辅助电源类型的适应性。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的范围。