電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置。該電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置具備：用于引出電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的正負(fù)極并且設(shè)置在動(dòng)力電池的正負(fù)極與動(dòng)力電池的正負(fù)極主高壓繼電器之間的動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和負(fù)極引出點(diǎn)；用于接入外部的擴(kuò)展電池的擴(kuò)展電池接口；以及用于僅允許電流從外部的擴(kuò)展電池流向電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的隔離二極管。根據(jù)本實(shí)用新型，能夠有效增加電動(dòng)車的續(xù)駛里程，而且能夠有效地防止電動(dòng)汽車上的動(dòng)力電池對(duì)接入的擴(kuò)展電池進(jìn)行充電。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域，具體地涉及能夠有效地增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程的動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力電池組容量不足限制了電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，這是阻礙電動(dòng)汽車發(fā)展普及的重要技術(shù)瓶頸之一。在手機(jī)、筆記本電腦等數(shù)碼消費(fèi)品領(lǐng)域，已出現(xiàn)了“移動(dòng)電源”產(chǎn)品，這種外接式“移動(dòng)電源”實(shí)際是一組獨(dú)立電池，插在手機(jī)、筆記本電腦等的充電口上，用以延長(zhǎng)手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品的電池續(xù)航時(shí)間。對(duì)于電動(dòng)汽車，出于安全考慮，一般在動(dòng)力電池充電模式下是不允許車輛行駛的。也就是說(shuō)，數(shù)碼消費(fèi)品的“移動(dòng)電源”概念不能直接應(yīng)用在電動(dòng)汽車上。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)電池容量的擴(kuò)展，本實(shí)用新型可以解決此問(wèn)題，就是在電動(dòng)汽車上增加一個(gè)高壓蓄電池容量擴(kuò)展接口，將增加的電池布置在原車上，或者布置在專用電池掛車上，將其與擴(kuò)展接口連接，實(shí)現(xiàn)增加電池容量的目的，用于增加電動(dòng)車的續(xù)駛里程。由于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組的電壓等級(jí)一般都屬于高電壓，其擴(kuò)展接口需要考慮高壓電安全防護(hù)，接駁擴(kuò)展電池以后，不應(yīng)該降低原車的高壓電安全防護(hù)等級(jí)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種能夠通過(guò)電池?cái)U(kuò)展接口對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池接駁擴(kuò)展電池從而增加車載動(dòng)力電池的容量的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置。
[0005]本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于，
[0006]動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和負(fù)極引出點(diǎn)，用于引出電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的正負(fù)極，設(shè)置在動(dòng)力電池的正負(fù)極與動(dòng)力電池的正負(fù)極主高壓繼電器之間；以及
[0007]擴(kuò)展電池接口，用于接入外部的擴(kuò)展電池。
[0008]優(yōu)選地，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置還具備:
[0009]隔離二極管，用于僅允許電流從外部的擴(kuò)展電池流向電動(dòng)汽車動(dòng)力電池。
[0010]優(yōu)選地，所述隔離二極管設(shè)置在所述動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和負(fù)極引出點(diǎn)中的任意之一的引出點(diǎn)和所述擴(kuò)展電池接口之間。
[0011]優(yōu)選地，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置還具備:
[0012]限流電阻，設(shè)置在所述動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和所述擴(kuò)展電池接口之間；以及
[0013]接通開(kāi)關(guān)，與所述限流電阻并聯(lián)。
[0014]優(yōu)選地，所述接通開(kāi)關(guān)設(shè)置為接通開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)下擴(kuò)展電池接口能夠插入擴(kuò)展電池而接通開(kāi)關(guān)處于閉合開(kāi)狀態(tài)下擴(kuò)展電池接口不能夠插入擴(kuò)展電池。
[0015]優(yōu)選地，所述接通開(kāi)關(guān)為手動(dòng)接通開(kāi)關(guān)，所述手動(dòng)接通開(kāi)關(guān)設(shè)置為擴(kuò)展電池插入所述擴(kuò)展電池接口后手動(dòng)閉合該接通開(kāi)關(guān)，以連通動(dòng)力電池和擴(kuò)展電池。
[0016]優(yōu)選地，所述接通開(kāi)關(guān)為半自動(dòng)接通開(kāi)關(guān)，所述半自動(dòng)接通開(kāi)關(guān)設(shè)置為擴(kuò)展電池插入所述擴(kuò)展電池接口后的規(guī)定時(shí)間后自動(dòng)接通，以連通動(dòng)力電池和擴(kuò)展電池。
[0017]優(yōu)選地，所述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置為全封閉結(jié)構(gòu)。
[0018]優(yōu)選地，所述隔離二極管為肖特基二極管。
[0019]優(yōu)選地，采用高壓接插件作為所述擴(kuò)展電池接口與所述擴(kuò)展電池連接。
[0020]利用本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，可以有效地增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，并且整車高壓電安全防護(hù)也得以保證，同時(shí)解決了因?yàn)檐嚿想姵氐碾妷号c擴(kuò)展電池的電壓存在電壓差而導(dǎo)致的瞬間大電流的問(wèn)題。
[0021]而且，在應(yīng)用本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置及其擴(kuò)展方法的情況下，由于原車僅增加了動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口，因此，對(duì)應(yīng)增加的成本是及其有限的，并且在提供動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展功能的同時(shí)，也并不降低原車整車高壓電安全等級(jí)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置的電路示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記
[0024]I:電動(dòng)汽車動(dòng)力電池
[0025]2:限流電阻
[0026]3:用于接入外部擴(kuò)展電池的擴(kuò)展接口
[0027]4:擴(kuò)展接口總成
[0028]5:接通開(kāi)關(guān)
[0029]6:電動(dòng)汽車動(dòng)力電池正負(fù)極主高壓繼電器
[0030]7:隔離二極管
[0031]8:電動(dòng)汽車動(dòng)力電池輸出端
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面介紹的是本實(shí)用新型的多個(gè)實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本實(shí)用新型的基本了解。并不旨在確認(rèn)本實(shí)用新型的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。
[0033]本實(shí)用新型的技術(shù)思想在于，通過(guò)在整車高壓電回路中增加動(dòng)力電池的擴(kuò)展接口裝置，將外部獨(dú)立的相同電壓等級(jí)的動(dòng)力電池組(即，外部的擴(kuò)展電池)通過(guò)這個(gè)擴(kuò)展接口，與原車動(dòng)力電池組進(jìn)行并聯(lián)連接，車輛行駛時(shí)，并聯(lián)的2組電池組同時(shí)可向電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電。由于并聯(lián)，動(dòng)力電池組的總?cè)萘康玫搅嗽黾?，因而可提高整車的續(xù)駛里程。
[0034]圖1是本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置的電路示意圖。
[0035]下面參照?qǐng)D1對(duì)于本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]如圖1所示，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置至少包括:動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和負(fù)極引出點(diǎn)，用于引出電動(dòng)汽車動(dòng)力電池I的正負(fù)極，設(shè)置在動(dòng)力電池的正負(fù)極與動(dòng)力電池的正負(fù)極主高壓繼電器6之間；以及擴(kuò)展電池接口 3，用于接入外部的擴(kuò)展電池。
[0037]B卩，本實(shí)用新型的動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置的動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)、負(fù)極引出點(diǎn)位于原車動(dòng)力電池組的正負(fù)電極(如圖1所示)，并位于正負(fù)極高壓繼電器6之前。
[0038]這樣擴(kuò)展電池在正確連接之前，不會(huì)對(duì)原車逆變器、DC/DC變換器等高壓器件造成電流沖擊，進(jìn)而損壞這些高壓器件或縮短這些高壓器件的壽命。這種接入方式，也使得擴(kuò)展電池和原車動(dòng)力電池正真成為一個(gè)整體，原車的正負(fù)極高壓繼電器可以統(tǒng)一接通和切斷并聯(lián)的動(dòng)力電池電源，整車高壓電的上下電控制模式，與未接入擴(kuò)展電池前一樣。也就是說(shuō)，這種接入方式也不影響原車的高壓電上下電控制模式。
[0039]另外，擴(kuò)展電池在使用前，應(yīng)對(duì)其充滿電。如果擴(kuò)展電池在未充滿電、電壓較低時(shí)接駁到擴(kuò)展接口，而原車動(dòng)力電池此時(shí)電量較足、電壓較高，原車動(dòng)力電池就會(huì)對(duì)擴(kuò)展電池進(jìn)行充電，從而消耗原車動(dòng)力電池的電量，這與擴(kuò)展電池的實(shí)用新型初衷背道而馳。
[0040]為了避免這種情況的發(fā)生，在本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置中，還進(jìn)一步設(shè)置了一個(gè)可以防止原車動(dòng)力電池電量外泄的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具體為在正極(或負(fù)極)線路上接入一個(gè)大電流隔離二極管，如圖1所示，在正極引出點(diǎn)和擴(kuò)展電池接口 3之間設(shè)置一個(gè)大電流隔離二極管7。當(dāng)然隔離二極管7也可以設(shè)置在負(fù)極引出點(diǎn)和擴(kuò)展電池接口 3之間。
[0041]作為這樣的二極管，可以采用肖特基二極管，也可以采用其它類型的大電流二極管。由于二極管的單向?qū)ㄌ匦?，電流只能從擴(kuò)展電池流向原車動(dòng)力電池，也就是只允許擴(kuò)展電池對(duì)原車動(dòng)力電池進(jìn)行充電，反之則不行。
[0042]雖然規(guī)定擴(kuò)展電池的電壓等級(jí)要與原車動(dòng)力電池的電壓相匹配，但是由于2組電池的電量(SOC )并不一定相同，2組電池間存在電壓差是不可避免的。存在電壓差的2組電池如果直接相連，在各自電極相接觸的瞬間會(huì)產(chǎn)生大電流，這對(duì)電池壽命不利，也存在安全隱患。
[0043]為解決這一問(wèn)題，在本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置中，進(jìn)一步在正極電路上設(shè)置大功率限流電阻2和與該大功率限流電阻2并聯(lián)的接通開(kāi)關(guān)5。
[0044]接通開(kāi)關(guān)5設(shè)計(jì)成機(jī)械互鎖式:開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，擴(kuò)展電池插頭才能插入擴(kuò)展接口插座；開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，擴(kuò)展電池插頭無(wú)法插入擴(kuò)展接口插座，以防止2組電池電極直接接觸產(chǎn)生瞬間大電流。這樣，擴(kuò)展電池接駁時(shí)總是通過(guò)限流電阻與原車動(dòng)力電池連接，只要限流電阻的阻值設(shè)計(jì)合理，2組電池的電壓就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)趨于相同，這個(gè)電壓趨同的時(shí)間以10秒以內(nèi)為宜。電壓相等以后，就可以閉合接通開(kāi)關(guān)，短路掉限流電阻，使2組電池電極直接相連。
[0045]作為接通開(kāi)關(guān)5可以采用手動(dòng)和半自動(dòng)2種形式。
[0046]如果采用手動(dòng)接通開(kāi)關(guān)的情況下，在擴(kuò)展電池接口 3插入擴(kuò)展電池并連接可靠后，等候10秒，然后手動(dòng)閉合接通開(kāi)關(guān)，使2組電池的電極聯(lián)通。
[0047]如果采用半自動(dòng)接通開(kāi)關(guān)的情況下，開(kāi)關(guān)具有延時(shí)閉合功能，在擴(kuò)展電池接口 3插入擴(kuò)展電池并連接可靠后，手動(dòng)閉合接通開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)延時(shí)10秒后接通，使2組電池的電極聯(lián)通。
[0048]另外，擴(kuò)展電池接口 3及其對(duì)應(yīng)的插座可采用市面上現(xiàn)有的高壓接插件產(chǎn)品。
[0049]綜上所述，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，如圖1所示，圖1中的黑色方框4是一個(gè)全封閉的結(jié)構(gòu)，整體防水防漏電，其一側(cè)引出正負(fù)極電纜并通過(guò)正極引出點(diǎn)、負(fù)極引出點(diǎn)與原車動(dòng)力電池正負(fù)極相連，另一側(cè)采用目前已量產(chǎn)的高壓接插件作為擴(kuò)展電池接口 3與外部的擴(kuò)展電池相連，內(nèi)部包含隔離二極管7、限流電阻2和接通開(kāi)關(guān)5。由于采用這樣的密封結(jié)構(gòu)，能夠確保即使沒(méi)有連接擴(kuò)展電池的情況下也是安全的。[0050]本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置結(jié)構(gòu)巧妙、簡(jiǎn)單實(shí)用、靈活便捷、成本較低，能夠有效地防止電動(dòng)汽車上的動(dòng)力電池對(duì)接入的擴(kuò)展電池進(jìn)行充電，并且可以避免因?yàn)殡妷翰顚?dǎo)致的擴(kuò)展電池接入時(shí)產(chǎn)生的瞬間大電流，有效地增加了電動(dòng)車的續(xù)駛里程。如果車輛不需要遠(yuǎn)距離行駛，也可以將擴(kuò)展電池與本實(shí)用新型的擴(kuò)展接口裝置斷開(kāi)，將其從電動(dòng)車上拆下，方便靈活，簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0051]以上例子主要說(shuō)明了本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置。盡管只對(duì)其中一些本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本實(shí)用新型可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本實(shí)用新型精神及范圍的情況下，本實(shí)用新型可能涵蓋各種的修改與替換。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和負(fù)極引出點(diǎn)，用于引出電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的正負(fù)極，設(shè)置在動(dòng)力電池的正負(fù)極與動(dòng)力電池的正負(fù)極主高壓繼電器之間；以及擴(kuò)展電池接口，用于接入外部的擴(kuò)展電池。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于，還具備: 隔離二極管，用于僅允許電流從外部的擴(kuò)展電池流向電動(dòng)汽車動(dòng)力電池。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 所述隔離二極管設(shè)置在所述動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和負(fù)極引出點(diǎn)中的任意之一的引出點(diǎn)和所述擴(kuò)展電池接口之間。
4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于，還具備: 限流電阻，設(shè)置在所述動(dòng)力電池正極引出點(diǎn)和所述擴(kuò)展電池接口之間；以及 接通開(kāi)關(guān)，與所述限流電阻并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 所述接通開(kāi)關(guān)設(shè)置為接通開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)下擴(kuò)展電池接口能夠插入擴(kuò)展電池而接通開(kāi)關(guān)處于閉合開(kāi)狀態(tài)下擴(kuò)展電池接口不能夠插入擴(kuò)展電池。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 所述接通開(kāi)關(guān)為手動(dòng)接通開(kāi)關(guān)，所述手動(dòng)接通開(kāi)關(guān)設(shè)置為擴(kuò)展電池插入所述擴(kuò)展電池接口后手動(dòng)閉合該接通開(kāi)關(guān)，以連通動(dòng)力電池和擴(kuò)展電池。
7.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 所述接通開(kāi)關(guān)為半自動(dòng)接通開(kāi)關(guān)，所述半自動(dòng)接通開(kāi)關(guān)設(shè)置為擴(kuò)展電池插入所述擴(kuò)展電池接口后的規(guī)定時(shí)間后自動(dòng)接通，以連通動(dòng)力電池和擴(kuò)展電池。
8.如權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 所述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置為全封閉結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 所述隔離二極管為肖特基二極管。
10.如權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?cái)U(kuò)展接口裝置，其特征在于， 采用高壓接插件作為所述擴(kuò)展電池接口與所述擴(kuò)展電池連接。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK203607867SQ201320543278
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】浦金歡, 徐康聰, 朱道平, 隋蕾, 徐慶君 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司