電動(dòng)汽車主輔電源切換系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種主輔電源切換系統(tǒng)，包括主動(dòng)力電池組、輔助動(dòng)力電池組、電池組管理系統(tǒng)，主動(dòng)力電池組正極端子和輔助動(dòng)力電池組正極端子都串聯(lián)一個(gè)繼電器。電池組管理系統(tǒng)通過(guò)向各個(gè)繼電器發(fā)送操作信號(hào)來(lái)控制繼電器的工作狀態(tài)，當(dāng)主動(dòng)力電池組正極端子串聯(lián)的繼電器處于工作狀態(tài)時(shí)，主動(dòng)力電池組接入供電電路。當(dāng)輔助動(dòng)力電池組正極端子串聯(lián)的繼電器處于工作狀態(tài)時(shí)，輔助動(dòng)力電池組接入供電電路。采用以上結(jié)構(gòu)的主輔電源切換系統(tǒng)之后，傳統(tǒng)電動(dòng)汽車能夠行駛更長(zhǎng)的里程，也能避免車輛行駛過(guò)程中動(dòng)力電池組沒(méi)電而導(dǎo)致的交通事故，增加了電動(dòng)汽車的安全性能，避免資源的浪費(fèi)，減少了溫室氣體的排放，也更加方便了消費(fèi)者。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種多電源系統(tǒng)，尤其是一種電動(dòng)汽車主輔電源切換系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，化石能源供給及需求影響著世界經(jīng)濟(jì)及政治，，加上傳統(tǒng)燃油及燃?xì)廛嚋厥覛怏w排放對(duì)自然環(huán)境的沖擊，各國(guó)政府都已經(jīng)開始尋求新的汽車替代能源。經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)發(fā)展及開發(fā)，動(dòng)力電池的一些關(guān)鍵性能得以改進(jìn)，動(dòng)力電池的安全性能、循環(huán)壽命、能量及功率密度都已經(jīng)有了普遍提升，但是目前的電動(dòng)汽車車依然存在一系列問(wèn)題，導(dǎo)致它難以迅速普及。電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池能量密度相對(duì)較小，單位體積可安裝的動(dòng)力電池的行駛路程遠(yuǎn)不如燃油車，因此行駛里程過(guò)短，同時(shí)需要建設(shè)大量充電站。(動(dòng)力電池的剩余電量不足 以支持電動(dòng)汽車到達(dá)充電站，動(dòng)力電池在欠壓狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)造成不可逆的損傷，降低使用壽命，變相增加了電動(dòng)汽車的維護(hù)成本。)電動(dòng)汽車行駛工況復(fù)雜，為滿足電動(dòng)汽車加速及急剎車能量回饋等苛刻的使用條件，可以加裝超級(jí)電容器組實(shí)現(xiàn)，但是電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池啟動(dòng)電流很高，若啟動(dòng)時(shí)直接將動(dòng)力電池組接入超級(jí)電容,會(huì)燒壞超級(jí)電容,損壞供電電路,給乘客帶來(lái)危險(xiǎn)。傳統(tǒng)電動(dòng)汽車一般會(huì)配備兩個(gè)動(dòng)力電池組，一個(gè)動(dòng)力電池組負(fù)責(zé)動(dòng)力系統(tǒng)的供電，一個(gè)動(dòng)力電池組負(fù)責(zé)輔助設(shè)備的供電，而在日常使用過(guò)程中，除非是夏季或者天氣悶熱時(shí)，為提供給乘客一個(gè)舒適的乘坐環(huán)境才會(huì)開啟空調(diào)，大部分時(shí)間輔助動(dòng)力電池組都在空閑中；而且如果電池組長(zhǎng)時(shí)間不使用，電解液會(huì)腐蝕正負(fù)極材料，加速電池組老化，所以由于使用頻率太低反而會(huì)損壞動(dòng)力電池組。申請(qǐng)?zhí)枮镃N200480026280的專利申請(qǐng)，提供一種主輔電源切換系統(tǒng)，使用了一個(gè)公共的耦合至電氣系統(tǒng)的正極端子，通過(guò)使用切換設(shè)備，使主電池組和多個(gè)輔助電池組的公共正極端子分別耦合至電氣系統(tǒng)，達(dá)到在主電池組沒(méi)電的時(shí)候?qū)⑤o助電池組接入電氣電路的目的。如果將此專利技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際操作中可能存在一些問(wèn)題。由于該專利技術(shù)專利中的電氣電路使用了機(jī)械的切換設(shè)備，所以不具備在主動(dòng)力電池組電力不足時(shí)自動(dòng)切換的功能，帶來(lái)的不良后果是，動(dòng)力電池組的信息參數(shù)是多而且繁雜的，不但有電壓、電流、溫度等基本參數(shù)還有電動(dòng)汽車本身的負(fù)載以及行駛路況等，在電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中僅僅讓司機(jī)根據(jù)這些參數(shù)來(lái)判斷是否需要切換到輔助電池組是不現(xiàn)實(shí)的。若電動(dòng)汽車在公路行駛過(guò)程中司機(jī)通過(guò)警報(bào)裝置發(fā)現(xiàn)動(dòng)力電池組電力不足，司機(jī)沒(méi)有充分觀察、考慮好周圍情況，貿(mào)然地切換到輔助電池組后會(huì)造成電動(dòng)汽車短暫的動(dòng)力喪失。通過(guò)切換設(shè)備直接將電路從主動(dòng)力電池組切換至輔助動(dòng)力電池組需要一段時(shí)間，即使時(shí)間很短，但是在高速行駛過(guò)程中仍然可能出事故。而且該專利技術(shù)專利中的供電電路中未設(shè)置有效的防短路裝置(事故電路切斷裝置)，若電動(dòng)汽車不幸發(fā)生了交通事故，電池組正極電路被接通，負(fù)極電路接觸到車體的話，車體通電,使電池組短路造成電池組爆炸還會(huì)使乘客觸電,造成人身傷亡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種電動(dòng)汽車主輔電源切換系統(tǒng)，尤其是一種可以自動(dòng)無(wú)縫切換的主輔電源切換系統(tǒng)，通過(guò)電池組管理系統(tǒng)，在主動(dòng)力電池組電力不足的時(shí)候自動(dòng)檢測(cè)路況信息、電動(dòng)汽車負(fù)載信息后在符合安全的前提條件下自動(dòng)將輔助動(dòng)力電池組接入供電電路。為達(dá)上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為 一種電動(dòng)汽車主輔電源切換系統(tǒng)，包括帶有正極輸出和負(fù)極輸出的主動(dòng)力電池組和輔助動(dòng)力電池組，帶有電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、車輛負(fù)載檢測(cè)裝置、電路控制裝置的控制供電電路上的所有繼電器的電池組管理系統(tǒng)；在主動(dòng)力電池組正極串聯(lián)了第一繼電器，輔助動(dòng)力電池組正極串聯(lián)了第二繼電器，各繼電器的輸入端均與電池組管理系統(tǒng)連接；主動(dòng)力電池組正極還并聯(lián)一個(gè)輔助切換電路，串聯(lián)一個(gè)繼電器和二極管；各繼電器均有兩種工作位置，兩種工作位置的第一工作位置是繼電器主觸點(diǎn)耦合，兩種工作位置的第二工作位置是繼電器主觸點(diǎn)斷開；在所述第一繼電器的第一工作位置上，主動(dòng)力電池組單獨(dú)與供電電路串聯(lián)，主動(dòng)力電池組供電，在所述第二繼電器的第一工作位置上，輔助動(dòng)力電池組單獨(dú)與供電電路串聯(lián)，輔助動(dòng)力電池組供電。本專利技術(shù)所述的“主輔電源”是指電動(dòng)汽車中安裝的由主動(dòng)力電池組和輔助動(dòng)力電池組組成的電池組系統(tǒng)，其中主動(dòng)力電池組向電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)供電，輔助動(dòng)力電池組向電動(dòng)汽車上安裝的輔助設(shè)備供電。采用本專利技術(shù)中的輔助切換電路到達(dá)了電池組無(wú)縫切換的目的，在主動(dòng)力電池組切換至輔助動(dòng)力電池組之前，主動(dòng)力電池組仍可以通過(guò)輔助切換電路供電，使乘客更加舒適，減少司機(jī)的負(fù)擔(dān)，增加安全性，電池組之間的切換更加平滑，不易被察覺(jué)。電池組管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)收集電路上的電壓、電流、車輛負(fù)載信息，對(duì)電路中的所有繼電器進(jìn)行管理，并通過(guò)發(fā)送控制信號(hào)有序地協(xié)調(diào)各電池組的電能釋放。為達(dá)到控制主動(dòng)力電池組和輔助動(dòng)力電池組相互切換的目的，主動(dòng)力電池組正極和輔助動(dòng)力電池組正極都串聯(lián)一個(gè)繼電器，繼電器的輸入端與電池組管理系統(tǒng)連接，電池組管理系統(tǒng)的電路控制裝置能通過(guò)發(fā)出控制信號(hào)有效地控制繼電器的狀態(tài)。本專利技術(shù)中使用主動(dòng)力電池正極和輔助動(dòng)力電池負(fù)極串聯(lián)的繼電器是一種包含主觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)的繼電器，當(dāng)此繼電器工作時(shí)，耦合主觸點(diǎn)，接通電路，常閉觸點(diǎn)斷開，將主動(dòng)力電池組或者輔助動(dòng)力電池組從供電電路中斷開，常開觸點(diǎn)耦合連接電池組管理系統(tǒng)，并向電池組管理系統(tǒng)發(fā)送反饋信息，直觀地反映給司機(jī)，能夠第一時(shí)間告知已經(jīng)切換輔助動(dòng)力電池組。電池組管理系統(tǒng)給第一繼電器輸入端一個(gè)控制信號(hào)，此時(shí)串聯(lián)在主動(dòng)力電池組正極的繼電器處于工作狀態(tài)，主觸點(diǎn)耦合，主動(dòng)力電池組接入供電電路，輔助動(dòng)力電池組正極串聯(lián)的繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開，輔助動(dòng)力電池組正極串聯(lián)的繼電器無(wú)法正常工作、主觸點(diǎn)無(wú)法耦合，輔助動(dòng)力電池組無(wú)法接入供電電路。電池組管理系統(tǒng)給第二繼電器輸入端一個(gè)控制信號(hào)，此時(shí)串聯(lián)在輔助動(dòng)力電池組正極的繼電器處于工作狀態(tài)，主觸點(diǎn)耦合，輔助動(dòng)力電池組接入供電電路，控制第一繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開，主動(dòng)力電池組正極串聯(lián)的繼電器無(wú)法正常工作、主觸點(diǎn)無(wú)法耦合，主動(dòng)力電池組無(wú)法接入供電電路。電動(dòng)汽車發(fā)生交通事故后，可能會(huì)損壞電池組，造成電池組的正極端子接入車身，如果此時(shí)負(fù)極端子再接入車身的話就會(huì)造成短路，電傷乘客、造成火災(zāi)或爆炸，為盡量避免此類事故發(fā)生，在主動(dòng)力電池組負(fù)極和輔助動(dòng)力電池組負(fù)極都串聯(lián)一個(gè)繼電器，當(dāng)發(fā)生事故后，電池組管理系統(tǒng)給出控制信號(hào)，使主動(dòng)力電池組負(fù)極和輔助動(dòng)力電池組負(fù)極串聯(lián)的繼電器停止耦合，把主動(dòng)力電池組和輔助動(dòng)力電池組從供電電路中斷開。為增加車輛安全性能，避免超級(jí)電容器因?yàn)槠鹗茧娏魈蠖鴵p壞，在主動(dòng)力電池組正極并聯(lián)一個(gè)緩沖放電電路。主動(dòng)力電池組正極和輔助動(dòng)力電池正極串聯(lián)的繼電器上的常開觸點(diǎn)接入電池組管理系統(tǒng)，當(dāng)繼電器處于工作狀態(tài)時(shí)，常開觸點(diǎn)閉合，繼電器給電池組管理系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)反 饋信號(hào)，然后通過(guò)顯示設(shè)備將切換信息顯示給司機(jī)，在警告司機(jī)主動(dòng)力電池電力不足的同時(shí)還能夠依靠輔助動(dòng)力電池的電力到達(dá)充電站。輔助切換電路上串聯(lián)一個(gè)繼電器和二極管，二極管通過(guò)的電流較小，在主動(dòng)力電池組電力不足的時(shí)候可以繼續(xù)保持通路，車輛繼續(xù)行駛，利用二極管的單向性，防止輔助動(dòng)力電池組接入后，電流反灌入主動(dòng)力電池。緩沖放電電路上串聯(lián)一個(gè)繼電器和緩沖電阻，通過(guò)緩沖電阻有效地降低了初始電流，很好地保護(hù)了超級(jí)電容器，增加了電容器的使用壽命，電動(dòng)汽車的啟動(dòng)更加安全。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供一種利用以上電動(dòng)汽車主輔電源切換本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電動(dòng)汽車主輔電源切換系統(tǒng)，包括：帶有正極輸出和負(fù)極輸出的主動(dòng)力電池組；帶有正極輸出和負(fù)極輸出的輔助動(dòng)力電池組；帶有電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置、車輛負(fù)載檢測(cè)裝置、電路控制裝置的控制供電電路上的所有繼電器的電池組管理系統(tǒng)；所述主動(dòng)力電池組正極串聯(lián)第一繼電器，輔助動(dòng)力電池組正極串聯(lián)第二繼電器，各繼電器均與電池組管理系統(tǒng)連接；主動(dòng)力電池組正極還并聯(lián)一個(gè)輔助切換電路，輔助切換電路串聯(lián)一個(gè)繼電器和二極管；各繼電器均有兩種工作位置，兩種工作位置的第一工作位置是繼電器主觸點(diǎn)耦合，兩種工作位置的第二工作位置是繼電器主觸點(diǎn)斷開；在所述第一繼電器的第一工作位置上，主動(dòng)力電池組單獨(dú)與供電電路串聯(lián)，主動(dòng)力電池組供電；在所述第二繼電器的第一工作位置上，輔助動(dòng)力電池組單獨(dú)與供電電路串聯(lián)，輔助動(dòng)力電池組供電。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡炬鋒，陳艇，李劍波，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：微宏動(dòng)力系統(tǒng)湖州有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：