專利名稱：用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)及電動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體涉及電動(dòng)車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)及電動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
需要說(shuō)明的是，該部分的闡述只是提供與本公開相關(guān)聯(lián)的背景信息且可能或者不會(huì)構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。通常情況下，鋰離子電池的工作溫度為-20°C到55°C，而電池在低溫下不允許充電。在環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，電動(dòng)車內(nèi)部電池會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題1、鋰離子容量在負(fù)極沉積，失去 電活性，甚至可能引發(fā)安全問(wèn)題；車輛/電池包經(jīng)常在低溫下使用，會(huì)極大損害電池包壽命，更嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)有安全隱患。2、鋰離子電池充電時(shí)，鋰離子容易在負(fù)極沉積，變成死鋰，電池能發(fā)揮的容量顯著下降；在不斷的使用過(guò)程中，這些沉積鋰越長(zhǎng)越大，甚至可能引發(fā)內(nèi)部短路，造成安全隱患。這是車輛不能在低溫下充電(包括回饋)的原因。3、電池的放電能力有限，不利于行車。目前，電池加熱在電動(dòng)汽車領(lǐng)域中已經(jīng)是一種非常重要的技術(shù)。電池加熱策略的好壞，電池加熱器性能的優(yōu)劣直接影響到汽車的舒適性、操作穩(wěn)定性和安全性。在電動(dòng)車中，加熱器與動(dòng)力電池相連接。隨著社會(huì)的發(fā)展，新能源車，特別是純電動(dòng)車作為一種代步工具，正慢慢地進(jìn)入每一個(gè)家庭，用戶對(duì)汽車的性能要求也越來(lái)越高，特別是對(duì)舒適性的要求，這就要求車輛必須適應(yīng)不同的行車需求。然而現(xiàn)階段大部分的電動(dòng)車顯然無(wú)法滿足這種要求，特別是在寒冷的冬天，溫度過(guò)低，使動(dòng)力電池的性能下降，無(wú)論是在放電能力上，還是在電池容量上都會(huì)有所下降，甚至不能使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型需要提供一種電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)無(wú)需外加電源，即可利用自身動(dòng)力電池所提供的能量實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的加熱。此外，本實(shí)用新型需要提供一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)可以極大地降低電動(dòng)車輛在低溫環(huán)境使用的限制，在提高加熱效率的同時(shí)降低成本。根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)，包括電池組；電池加熱器，所述電池加熱器與所述電池組相連，所述電池加熱器構(gòu)造成適于可在所述電池組和所述電池加熱器之間進(jìn)行充放電，以通過(guò)所述電池組內(nèi)產(chǎn)生的熱量而對(duì)所述電池組進(jìn)行加熱；電池管理器，所述電池管理器分別與所述電池組和所述電池加熱器相連，以控制所述電池加熱器對(duì)所述電池組的加熱；電動(dòng)機(jī)；配電器，所述配電器連接至所述電池加熱器，并用于對(duì)所述電池組輸出的電壓進(jìn)行分配；電動(dòng)機(jī)控制器，所述電動(dòng)機(jī)控制器分別與所述電動(dòng)機(jī)和所述配電器相連，用于控制所述電動(dòng)機(jī)的操作；以及隔離電感，所述隔離電感的兩端分別連接至所述電池組和所述配電器，且所述隔離電感設(shè)置在所述電池加熱器內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的所述動(dòng)力系統(tǒng)，通過(guò)電池加熱器的構(gòu)造而在所述電池組和所述電池加熱器之間進(jìn)行充放電，從而實(shí)現(xiàn)了利用所述電池組自身的能量實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組的加熱，效率更高。由于不需要專門的外部電源，從而降低了制造成本，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)上大規(guī)模制造。此外，由于該隔離電感設(shè)置在電池加熱器的內(nèi)部的緣故，從而在防止了負(fù)載回路對(duì)加熱回路特性的影響并保證加熱電路的正常工作的同時(shí)，使得整個(gè)電池加熱器的安裝和拆卸更加方便。且在氣溫較高的應(yīng)用環(huán)境下，可以整體去除該電池加熱器，從而降低成本。本實(shí)用新型的第二方面的實(shí)施例公開了一種電動(dòng)車輛，包括上述的電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)。該電動(dòng)汽車能夠在寒冷的地區(qū)正常行駛，并且能夠一邊行車，一邊對(duì)電池組進(jìn)行加熱，從而保證安全順利行車。本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到?！?br> 本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的、用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的、用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)的電氣連接示意圖；以及圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的、用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)中的配電器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。下述說(shuō)明本質(zhì)上只是示例性的，而不是以任何方式來(lái)限制本公開、本公開的應(yīng)用或者使用。為了簡(jiǎn)潔，將在附圖中使用相同的參考數(shù)字以識(shí)別相似的元件。如此處所使用，術(shù)語(yǔ)至少A、B和C中的至少一個(gè)必須理解為指的是邏輯(A或者B或者C)，使用非排他性邏輯或者。必須理解，在不改變本公開的原理的情況下，方法中的步驟可以不同的順序來(lái)執(zhí)行。在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。[0020]參照下面的描述和附圖，將清楚本實(shí)用新型的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例的范圍不受說(shuō)明書中所公開的示例的限制。相反，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括落入所附權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。例如，在下面的用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)的描述中，將以電動(dòng)車作為示例來(lái)進(jìn)行描述。但是，普通技術(shù)人員顯然知道，本實(shí)用新型不僅限于電動(dòng)車，也可以將本實(shí)用新型的動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用到其他類型的電力驅(qū)動(dòng)的車輛，例如混合動(dòng)力車等。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)。如圖I中所示，該動(dòng)力系統(tǒng)可以包括電池組101、電池加熱器102、電池管理器103、配電器104、電動(dòng)機(jī)105、電動(dòng)機(jī)控制器106和隔離電感L2。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電池組101適于對(duì)電動(dòng)車輛提供動(dòng)力，可選地，該電池組101可以為動(dòng)力電池組，也可以為任何能夠?yàn)殡妱?dòng)車輛提供動(dòng)力的電池所形成。電池加熱器102與電池組101相連，且所述電池加熱器102構(gòu)造成適于可在所述電池組101和所述電池加熱器102之間進(jìn)行充放電，以通過(guò)所述電池組101內(nèi)產(chǎn)生的熱量而對(duì)所述電池組101進(jìn)行加熱。電池管理器103分別與電池組101和所述電池加熱器102相連，以控制電池加熱器102對(duì)電池組101的加熱?？蛇x地，電池管理器103通過(guò)CAN線107與電池加熱器102相連，同時(shí)還通過(guò)采樣線108與電池組101相連，以對(duì)電池組101中的電池進(jìn)行溫度采樣、電壓采樣、對(duì)電池組101輸出電流采樣等。此外，電池管理器103還具有計(jì)算電池剩余電量的功能，并可通過(guò)CAN線107把控制信號(hào)發(fā)送給相關(guān)的電氣器件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池功能的管理。具體而言，電池管理器103用于在電池組101的溫度低于第一預(yù)定溫度閾值且電池組101剩余電量高于預(yù)定電量閾值時(shí)，控制電池加熱器102對(duì)電池組101加熱。如圖I中所示，隔離電感L2的兩端分別連接至電池組101和配電器104，且隔離電感L2設(shè)置在電池加熱器102 內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的所述動(dòng)力系統(tǒng)，通過(guò)電池加熱器102的構(gòu)造而在電池組101和電池加熱器102之間進(jìn)行充放電，從而實(shí)現(xiàn)了利用電池組101自身的能量實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組的加熱，效率更高。由于不需要專門的外部電源，從而降低了制造成本，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)上大規(guī)模制造。此外，由于該隔離電感L2設(shè)置在電池加熱器102的內(nèi)部的緣故，從而在防止了負(fù)載回路對(duì)加熱回路特性的影響并保證加熱電路的正常工作的同時(shí)，使得整個(gè)電池加熱器的安裝和拆卸更加方便。且在氣溫較高的應(yīng)用環(huán)境下，可以整體去除該電池加熱器，從而降低成本。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，配電器104可以是一個(gè)通斷大電流的高壓器件，電池管理器103通過(guò)發(fā)送控制信號(hào)給配電器104來(lái)達(dá)到對(duì)電池組101輸出的電壓進(jìn)行分配。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電動(dòng)機(jī)控制器106分別與電動(dòng)機(jī)105和配電器104相連，且電動(dòng)機(jī)控制器106具有第一輸入端、第二輸入端和連接在第一輸入端和第二輸入端之間的預(yù)充電容C2，電動(dòng)機(jī)控制器106用于根據(jù)控制指令和配電器104為電動(dòng)機(jī)控制器分配的電壓為電動(dòng)機(jī)105供電。具體而言，電動(dòng)機(jī)控制器106可以通過(guò)其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電路把電池組101提供的直流電逆變成電動(dòng)機(jī)105所需的三相交流電以給電動(dòng)機(jī)105供電。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述電池管理器103控制成將所述動(dòng)力系統(tǒng)工作在行車加熱模式或者停車加熱模式中。在所述行車加熱模式中，所述電動(dòng)機(jī)控制器106根據(jù)所述電池管理器103發(fā)送的信號(hào)控制所述電動(dòng)機(jī)105在限功率下運(yùn)行。所述電池加熱器102進(jìn)行故障自檢后將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述電池管理器103，并在所述電池加熱器102出現(xiàn)故障時(shí)所述電池管理器103發(fā)出禁止所述電動(dòng)汽車加熱、行駛或充電的提示。。行車加熱具體是指除了電池加熱器給電池組加熱之外，電動(dòng)車輛的其它高壓用電設(shè)備也能同時(shí)工作，例如電機(jī)、空調(diào)等，但電機(jī)和空調(diào)會(huì)被限功率運(yùn)行。對(duì)應(yīng)地，停車加熱是指除了電池加熱器給電池組加熱之外，電動(dòng)車輛的其它高壓用電設(shè)備不工作，例如電池加熱器工作時(shí)，電機(jī)、空調(diào)等高壓用電設(shè)備不工作。相應(yīng)地，行車電量閾值是指允許電動(dòng)車輛進(jìn)入行車加熱模式時(shí)電池組的剩余電量，而停車電量是指允許電動(dòng)車輛進(jìn)入停車加熱模式時(shí)電池組的剩余電量。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，隔離電感L2可以連接在電池組101和配電器104之間，且隔離電感L2的電感值與電動(dòng)機(jī)控制器的預(yù)充電容C2相匹配。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，隔離電感L2的電感值L根據(jù)以下公式確定F = ITt^LC，其中T為電動(dòng)機(jī)的等 效負(fù)載工作周期，C為預(yù)充電容C2的電容值。由于該隔離電感的緣故，從而防止了負(fù)載回路對(duì)加熱回路特性的影響，并保證加熱電路的正常工作。下面將結(jié)合圖2來(lái)對(duì)所述動(dòng)力系統(tǒng)中的電池加熱器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。如圖3所示，加熱組件1021和加熱器殼體1022。加熱組件1021與電池組101相連，并構(gòu)造成適于可在電池組101和加熱組件1021之間進(jìn)行充放電，以通過(guò)電池組101內(nèi)產(chǎn)生的熱量來(lái)對(duì)電池組101進(jìn)行加熱，加熱器殼體1022用于容納加熱組件1021和隔離電感L2。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，加熱組件1021可以包括第一開關(guān)模塊301、第一電容Cl、第一電感LI和第二開關(guān)模塊302。第一開關(guān)模塊301的一端與電池組101的第一電極和隔離電感L2相連。第一電容Cl的一端與第一開關(guān)模塊301的另一端相連,且第一電容Cl的另一端與電池組101的第二電極相連。第一電感LI的一端與第一開關(guān)模塊301和第一電容Cl之間的節(jié)點(diǎn)相連。第二開關(guān)模塊302的一端與第一電感LI的另一端相連，且第二開關(guān)模塊302的另一端與電池組101的第二電極相連。第一開關(guān)模塊301和第二開關(guān)模塊302的控制端分別與電池管理器103相連，在對(duì)電池組101加熱時(shí)，電池管理器103發(fā)送信號(hào)給電池加熱器102，電池加熱器102控制第一開關(guān)模塊301和第二開關(guān)模塊302依次導(dǎo)通，且在第一開關(guān)模塊301導(dǎo)通時(shí)第二開關(guān)模塊302關(guān)閉，在第二開關(guān)模塊302導(dǎo)通時(shí)第一開關(guān)模塊301關(guān)閉。進(jìn)一步地，如圖2所示，電池組101中ESR為電池組等效內(nèi)阻，ESL為電池組等效電感，E為電池組。L2為隔離電感，用于將表示電池加熱器102的Part 2與電動(dòng)機(jī)105的等效負(fù)載電路Part5相隔離，這樣電池組101的反電壓就被隔離電感L2所吸收，不會(huì)加到后級(jí)負(fù)載。C2為電動(dòng)機(jī)控制器106的直流母線電容，即預(yù)充電容，R表示電動(dòng)機(jī)105的等效負(fù)載。電池加熱器102工作時(shí)，其內(nèi)部開關(guān)模塊按照一定的時(shí)序閉合和關(guān)斷。在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，如圖2所示，開關(guān)模塊可以為IGBT(Insulated GateBipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)。需要說(shuō)明的是,該開關(guān)模塊可以采用其他能實(shí)現(xiàn)電路通斷的器件，其也落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)加熱開始時(shí)，內(nèi)部元器件如電感、電容都處于初始狀態(tài)，并沒有儲(chǔ)存能量，電池加熱器102的工作流程包括(I) IGBTl導(dǎo)通，IGBT2關(guān)斷時(shí)，電池包E通過(guò)回路“C1-D1-ESL-ESR-E-C1”對(duì)第一電容Cl進(jìn)行充電，當(dāng)充電進(jìn)行到一段時(shí)間后，第一電容Cl兩端的電壓與電池包E的電壓相等，但由于電路中存在感性元件，使第一電容Cl繼續(xù)充電，第一電容Cl兩端電壓比電池包E電壓高，當(dāng)充電電流為零時(shí)，第一電容Cl開始放電，此時(shí)放電回路為CI-Dl-ESL-ESR-E-C1”，直到放電電流為零。(2) IGBTl關(guān)斷，當(dāng)I GBT2導(dǎo)通時(shí)，第一電容Cl繼續(xù)放電。其中存在放電回路為“C1-D2-L1-IGBT2-C1”。由于第一電感LI的存在，第一電容Cl繼續(xù)放電，使第一電容Cl兩端電壓低于電池包E電壓。如此重復(fù)上述過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)電池組101的反復(fù)充電和放電，而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組101自身加熱，通過(guò)電池加熱器102的構(gòu)造而在電池組101和電池加熱器102之間進(jìn)行充放電，從而實(shí)現(xiàn)了利用電池組101自身的能量實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組101的加熱，效率更高。由于不需要專門的外部電源，從而降低了制造成本，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)上大規(guī)模制造。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)模塊301導(dǎo)通時(shí)，若不加入隔離電感L2，則預(yù)充電容C2通過(guò)第一開關(guān)模塊301對(duì)第一電容Cl進(jìn)行充電，充電電流大小由回路中總抗決定，致使第一電容Cl電流波形不可控，加熱電路特性被改變，電路不能正常工作。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)電動(dòng)機(jī)105與電池加熱器102同時(shí)工作時(shí)，需加入隔離電感L2。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，電池加熱器102還包括動(dòng)力接插件，用于連接并固定動(dòng)力線109。該動(dòng)力接插件需要滿足防渦流要求，并且由于電池加熱器102工作期間電流變化頻率非常快，導(dǎo)致動(dòng)力接插件內(nèi)部的磁導(dǎo)材料溫升很快，因此，盡量選擇磁導(dǎo)率小的動(dòng)力接插件。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電池加熱器102上可以設(shè)置有四個(gè)動(dòng)力接插件，其中兩個(gè)動(dòng)力接插件與電池組101相連，另外兩個(gè)動(dòng)力接插件與配電器104相連。動(dòng)力接插件用于高壓線束的始端和末端。所述電池加熱器102通過(guò)動(dòng)力線與配電器104連接。如圖3中所示，電池加熱器102的加熱組件1021與配電器104之間并聯(lián)連接?？蛇x地，電池加熱器102也包括一個(gè)低壓接插件，用于與外部系統(tǒng)進(jìn)行連接并通訊，其中包括用于連接電池管理器103的CAN線107以及自檢信號(hào)線和故障信號(hào)線。參照?qǐng)D3，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，隔離電感L2放置在電池加熱器102內(nèi)部。由此，使配電器104與電池組101直接連接，從而使得整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。如圖3所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，電池加熱器102內(nèi)部包括隔離電感L2、保險(xiǎn)401以及加熱器自身用電器件。這樣，當(dāng)電池組101不需要加熱時(shí)，可把電池加熱器102整體卸下，直接使配電器104與例如動(dòng)力電池包的電池組101進(jìn)行連接，從而有利于節(jié)省成本。此外，在氣溫較高的地方，電動(dòng)車無(wú)需外加電池加熱器，而在寒冷的地方，則可以裝載電池加熱器102，從而在車型開發(fā)時(shí)，無(wú)需為適應(yīng)銷售地區(qū)而作較大的改動(dòng)。提高了該動(dòng)力系統(tǒng)的適用范圍。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電池加熱器102包括四個(gè)動(dòng)力接插件，其中兩個(gè)通過(guò)動(dòng)力線109與電池組101相連，另外兩個(gè)動(dòng)力接插件通過(guò)動(dòng)力線109與配電器104相連。動(dòng)力接插件用于高壓線束的始端和末端。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)DI-圖3，電池加熱器102還包括冷卻組件110,用于對(duì)所述電池加熱器102進(jìn)行冷卻，即對(duì)電池加熱器102中的第一開關(guān)模塊301和第二開關(guān)模塊302進(jìn)行冷卻。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，冷卻組件110可以進(jìn)一步包括設(shè)置在電池加熱器102中的風(fēng)道和設(shè)置在風(fēng)道一端的風(fēng)扇。采用風(fēng)扇進(jìn)行散熱的電池加熱器。在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，冷卻組件110可以進(jìn)一步包括設(shè)置在電池加熱器102中的冷卻液通道以及設(shè)置在電池加熱器102上的冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口(未示出)。采用冷卻液進(jìn)行散熱的電池加熱器，散熱效果好，并且密封性能優(yōu)。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)中的配電器104可以進(jìn)一步包括主接觸器601和預(yù)充接觸器602。主接觸器601用于在電池管理器103的控制下將配電器104的輸出電壓分配至電動(dòng)汽車的用電設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)105等。預(yù)充接觸器602與電動(dòng)機(jī)控制器106的第一輸入端603和第二輸入端604其中之一相連，在本實(shí)施例中，所述預(yù)充接觸器602與第一輸入端603相連。預(yù)充接觸器602用于在電池管理器103的控制下，在電動(dòng)機(jī)控制器106控制電動(dòng)機(jī)105啟動(dòng)之前，為預(yù)充電容C2充電。下面將簡(jiǎn)單描述本實(shí)用新型的用于車輛的動(dòng)力系統(tǒng)的操作過(guò)程。當(dāng)電動(dòng)車被啟動(dòng)之后，電池管理器103開始工作，并檢測(cè)電池組101的平均溫度和配電器104內(nèi)的主接觸器的通斷情況。所述電池組的溫度為電池組101的平均溫度，電池管理器103對(duì)電池組101內(nèi)的每個(gè)電池模組的溫度進(jìn)行采樣，采集電池組101內(nèi)每節(jié)電池的溫度值，并計(jì)算出電 池組內(nèi)所有電池的平均溫度。如果電池組101的平均溫度小于第一預(yù)定溫度閾值且電池組101的剩余電量大于預(yù)定電量閾值時(shí)，同時(shí)用戶按下加熱按鈕并保持預(yù)定的時(shí)間，則電池管理器103通過(guò)CAN線107向電池加熱器102發(fā)送電池加熱控制指令，允許整車加熱和行駛。在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，第一預(yù)定溫度閾值可以為_10°C，該預(yù)定電量閾值可以是電池組101的總電量的30%。在行車加熱開始之前，也就是電機(jī)工作之前，電池管理器103發(fā)送控制信號(hào)給配電器104，控制預(yù)充接觸器進(jìn)行吸合，從而使電池組101給預(yù)充電容C2充電，當(dāng)預(yù)充電容電壓接近電池組電壓后，才允許電動(dòng)機(jī)105進(jìn)行工作。電池管理器103根據(jù)電動(dòng)車行駛的狀態(tài)而將使得所述動(dòng)力系統(tǒng)工作在行車加熱模式或者停車加熱模式中。當(dāng)在行車時(shí)，電動(dòng)機(jī)控制器106根據(jù)電池管理器103發(fā)送的電池充電信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)105在限定功率下運(yùn)行。當(dāng)電池加熱到所需溫度時(shí)，電池管理器103可以中止電池加熱器102對(duì)電池組101的加熱。綜上，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施例，利用車上電池組101大電流放電，電池包E自身內(nèi)阻發(fā)熱，達(dá)到給電池組101加熱的目的。該動(dòng)力系統(tǒng)無(wú)需外加電源，加熱所需電量完全由本身電池組101提供，通過(guò)電池管理器103和電池加熱器102對(duì)電池組101進(jìn)行加熱管理，大大降低了電動(dòng)車輛在低溫環(huán)境使用的限制，且能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車邊行車邊加熱，即可在電池加熱的同時(shí)能滿足電動(dòng)汽車限功率運(yùn)行，滿足客戶在低溫時(shí)行車和充電要求。此外,該動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)電池直接加熱,加熱效率更高,成本較低，實(shí)用性強(qiáng),容易實(shí)行產(chǎn)業(yè)化。本實(shí)用新型第二方面的實(shí)施例公開了一種電動(dòng)車輛，包括上述的電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)。該電動(dòng)汽車能夠在寒冷的地區(qū)正常行駛，并且能夠一邊行車，一邊對(duì)電池組進(jìn)行加熱，從而保證安全順利行車。在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物 限定。
權(quán)利要求1.一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，包括 電池組； 電池加熱器，所述電池加熱器與所述電池組相連，所述電池加熱器在所述電池組和所述電池加熱器之間進(jìn)行充放電，以通過(guò)所述電池組內(nèi)產(chǎn)生的熱量而對(duì)所述電池組進(jìn)行加執(zhí). 電池管理器，所述電池管理器分別與所述電池組和所述電池加熱器相連，以控制所述電池加熱器對(duì)所述電池組的加熱； 配電器，所述配電器連接至所述電池加熱器，并用于對(duì)所述電池組輸出的電壓進(jìn)行分配； 電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)控制器，所述電動(dòng)機(jī)控制器分別與所述電動(dòng)機(jī)和所述配電器相連，用于控制所述電動(dòng)機(jī)的操作；以及 隔離電感，所述隔離電感的兩端分別連接至所述電池組和所述配電器，且所述隔離電感設(shè)置在所述電池加熱器內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)控制器具有第一輸入端、第二輸入端和連接在所述第一輸入端和第二輸入端之間的預(yù)充電容，且所述隔離電感與所述電動(dòng)機(jī)控制器的預(yù)充電容相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離電感的電感值L根據(jù)以下公式確定
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理器在所述電池組的溫度低于第一預(yù)定溫度閾值且所述電池組的剩余電量高于預(yù)定電量閾值時(shí)，控制所述電池加熱器對(duì)所述電池組進(jìn)行加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電池加熱器包括 加熱組件；以及 加熱器殼體，所述加熱器殼體用于容納所述加熱組件和所述隔離電感。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱組件包括 第一開關(guān)模塊，所述第一開關(guān)模塊的一端與所述電池組的第一電極相連； 第一電容，所述第一電容的一端與所述第一開關(guān)模塊的另一端相連，且所述第一電容的另一端與所述電池組的第二電極相連； 第一電感，所述第一電感的一端與所述第一開關(guān)模塊和所述第一電容之間的節(jié)點(diǎn)相連；以及 第二開關(guān)模塊，所述第二開關(guān)模塊的一端與所述第一電感的另一端相連，且所述第二開關(guān)模塊的另一端與所述電池組的第二電極相連，所述第一開關(guān)模塊和第二開關(guān)模塊的控制端分別與所述電池管理器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理器發(fā)送信號(hào)給電池加熱器，所述電池加熱器控制成在對(duì)所述電池組加熱時(shí)控制所述第一開關(guān)模塊和第二開關(guān)模塊依次導(dǎo)通，且在所述第一開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)所述第二開關(guān)模塊關(guān)閉，在所述第二開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)所述第一開關(guān)模塊關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理器控制所述動(dòng)力系統(tǒng)工作在行車加熱模式或者停車加熱模式中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，在所述行車加熱模式中，所述電動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)所述電池管理器發(fā)送的信號(hào)控制所述電動(dòng)機(jī)在限功率下運(yùn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括冷卻組件，用于對(duì)所述電池加熱器進(jìn)行冷卻。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電池加熱器和所述配電器串聯(lián)連接，且所述電池加熱器分別通過(guò)兩根動(dòng)力線與所述電池組和所述配電器連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力線分別通過(guò)設(shè)置在所述電池加熱器、所述配電器以及所述電池組上的動(dòng)力接插件固定并連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)車輛為純電動(dòng)車或者混合動(dòng)力車。
14.一種電動(dòng)車輛，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-13任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力系統(tǒng)，包括電池組；電池加熱器，電池加熱器構(gòu)造成適于可在電池組和電池加熱器之間進(jìn)行充放電；電池管理器；電動(dòng)機(jī)；配電器和電動(dòng)機(jī)控制器，用于控制電動(dòng)機(jī)的操作；以及隔離電感，隔離電感的兩端分別連接至電池組和配電器，且隔離電感設(shè)置在電池加熱器內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的動(dòng)力系統(tǒng)，可以利用電池組自身所產(chǎn)生的熱量而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的加熱，從而極大地降低了車輛特別是電動(dòng)車輛在低溫環(huán)境下的限制。此外，由于該隔離電感設(shè)置在電池加熱器內(nèi)的緣故，從而整個(gè)電池加熱器可以被卸下，有利于降低成本。本實(shí)用新型還公開了一種具有該動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)車輛。
文檔編號(hào)B60L11/18GK202656881SQ20122023203
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者伍星馳, 王洪軍, 謝世濱 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司