電動汽車的動力電池系統(tǒng)及電動汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車的動力電池系統(tǒng)及電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，純電動車由于其有害氣體零排放、能效高、聲噪低以及結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到重視和發(fā)展。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的純電動汽車一般采用磷酸鐵鋰或Li [N1-Co-Mn]02三元鋰離子電池，采用此類電池的電動汽車的充電時間長、充電設(shè)施少、電池壽命短、續(xù)航里程短。如果想增加續(xù)駛里程只有增加鋰離子電池數(shù)量，但是同時會導(dǎo)致電動汽車的整備質(zhì)量大大增加，減少了車輛的質(zhì)量利用系數(shù)，而且還會增加車輛的制造難度以及使用和維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]【要解決的技術(shù)問題】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種電動汽車的動力電池系統(tǒng)及電動汽車，以至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0006]【技術(shù)方案】
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]本發(fā)明涉及一種電動汽車的動力電池系統(tǒng)，包括控制器、鋁空氣電池組、第一電量采集模塊、鋰離子電池組、第二電量采集模塊和DC/DC模塊，所述第一電量采集模塊的輸出端、第二電量采集模塊的輸出端、鋁空氣電池組、鋰離子電池組和DC/DC模塊均與控制器連接，所述第一電量采集模塊的輸入端與鋁空氣電池組連接，所述第二電量采集模塊的輸入端與鋰離子電池組連接，所述鋁空氣電池組與鋰離子電池組通過DC/DC模塊連接，所述充電模塊的輸出端與鋰離子電池組連接，所述充電模塊的控制端與控制器連接，
[0009]所述第一電量采集模塊被配置成:采集鋁空氣電池組的電壓值并將該電壓值發(fā)送至控制器；
[0010]所述第二電量采集模塊被配置成:采集鋰離子電池組的電壓值并將該電壓值發(fā)送至控制器；
[0011]所述控制器被配置成:當(dāng)鋰離子電池組的電壓值低于第一電壓閾值時，開啟DC/DC模塊，使鋁空氣電池組為鋰離子電池組充電；當(dāng)鋰離子電池組的電壓值高于第二電壓閾值時，關(guān)閉DC/DC模塊，使鋁空氣電池組停止為鋰離子電池組充電；當(dāng)鋁空氣電池組的電壓值低于第三電壓閾值時，提示更換鋁空氣電池組。
[0012]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一電壓閾值為鋰離子電池組額定電壓值的20 ?30%。
[0013]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一電壓閾值為鋰離子電池組額定電壓值。
[0014]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第三電壓閾值為鋁空氣電池組額定電壓值的5 ?10%。
[0015]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鋁空氣電池組由至少兩個鋁空氣電池并聯(lián)而成。
[0016]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鋁空氣電池是采用堿性電解液的鋁空氣電池。
[0017]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鋰離子電池電池組至少由兩個鋰離子電池并聯(lián)
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[0018]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鋰離子電池的正極材料為Li [N1-Co-Al]02。
[0019]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述控制器為單片機(jī)或DSP。
[0020]本發(fā)明還涉及一種電動汽車，其包括電機(jī)控制模塊，所述電機(jī)控制模塊包括電機(jī)控制器和驅(qū)動電機(jī)，其還包括上述技術(shù)方案中任一所述的動力電池系統(tǒng)，所述電機(jī)控制模塊與控制器連接。
[0021]【有益效果】
[0022]本發(fā)明提出的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0023](I)本發(fā)明能夠?qū)︿囯x子電池組的充電進(jìn)行實(shí)時控制，充電模式更加智能，充電效率更高，另外，本發(fā)明還通過對鋁空氣電池組的電量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，達(dá)到提醒使用者更環(huán)鋁空氣電池組的目的。
[0024](2)本發(fā)明采用鋁空氣電池組與鋰離子電池組構(gòu)成電動汽車的動力電池系統(tǒng)，由于鋁空氣電池組能量密度高，而鋰離子電池組性能優(yōu)異，因此能夠平衡車輛整備質(zhì)量和電池本身體積，同時更加有效地利用動力電池能量，克服了采用純鋰離子電池的車輛的自身重量與續(xù)駛里程的矛盾，在不增加整備質(zhì)量的基礎(chǔ)上大幅度提高了續(xù)航里程。
[0025](3)本發(fā)明中的鋁空氣電池組采用更換鋁板的機(jī)械式充電方式，只需要幾分鐘即可充滿電，因此采用鋁空氣電池組無須充電設(shè)施，克服了充電難的問題。另外，鋁空氣電池組不工作時，能放置20年，同時能保證電量不損失，因此使用維護(hù)成本低。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的電動汽車的動力電池系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，也不是對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]實(shí)施例
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電動汽車的動力電池系統(tǒng)的原理框圖。如圖1所示，該動力電池系統(tǒng)包括控制器1、鋁空氣電池組2、電量采集模塊3、鋰離子電池組4、電量采集模塊5、充電模塊6和DC/DC模塊7，電量采集模塊3的輸出端、電量采集模塊5的輸出端、鋁空氣電池組2、鋰離子電池組4和DC/DC模塊7均與控制器I連接，電量采集模塊3的輸入端與鋁空氣電池組2連接，電量采集模塊5的輸入端與鋰離子電池組4連接，鋁空氣電池組2與鋰離子電池組4通過DC/DC模塊7連接，充電模塊6的輸出端與鋰離子電池組4連接，充電模塊6的控制端與控制器I連接，在需要通過外接電源對鋰離子電池組4充電時，將充電模塊6的輸入端與市電電源連接。
[0030]電量采集模塊3被配置成:采集鋁空氣電池組2的電壓值并將該電壓值發(fā)送至控制器I。
[0031]電量采集模塊5被配置成:采集鋰離子電池組4的電壓值并將該電壓值發(fā)送至控制器I。
[0032]控制器I被配置成:當(dāng)鋰離子電池組4的電壓值低于預(yù)設(shè)的第一電壓閾值時，開啟DC/DC模塊7，使鋁空氣電池組2為鋰離子電池組4充電；當(dāng)鋰離子電池組4的電壓值高于第二電壓閾值時，關(guān)閉DC/DC模塊7，使鋁空氣電池組2停止為鋰離子電池組4充電；當(dāng)鋁空氣電池組2的電壓值低于預(yù)設(shè)的第三電壓閾值時，提示更換鋁空氣電池組2。具體地，可以根據(jù)自身需求設(shè)置第一電壓閾值、第二電壓閾值和第三電壓閾值，本實(shí)施例中，將第一電壓閾值設(shè)置為鋰離子電池組4額定電壓值的25%，將第二電壓閾值設(shè)置為鋰離子電池組4額定電壓值，將第三電壓閾值為鋁空氣電池組2額定電壓值的6%。具體地，本實(shí)施例采用DSP作為控制器I。
[0033]本實(shí)施例中，鋁空氣電池組2由兩個鋁空氣電池并聯(lián)而成，鋁空氣電池是采用堿性電解液的鋁空氣電池。鋰離子電池組4由兩個鋰離子電池并聯(lián)而成，鋰離子電池的正極材料為Li [N1-Co-AllO2,正極材料為Li [N1-Co-ΑΙ] 02的鋰離子電池的放電深度在80 %?100%區(qū)間的輸出功率依然穩(wěn)定，成組后循環(huán)壽命不低于4000次，約為普通磷酸鐵鋰單體的2倍，另外，成組后能量密度200Wh/Kg，約為磷酸鐵鋰2倍，同等質(zhì)量下能夠提供翻倍的電量，而且循環(huán)壽命翻倍，大大降低了使用維護(hù)成本，最后，其使用環(huán)境溫度為-40?70，適用各種地域環(huán)境。
[0034]從以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明實(shí)施例能夠?qū)︿囯x子電池組的充電進(jìn)行實(shí)時控制，充電模式更加智能，充電效率更高，本發(fā)明實(shí)施例還通過對鋁空氣電池組的電量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，達(dá)到提醒使用者更環(huán)鋁空氣電池組的目的；另外，本發(fā)明實(shí)施例采用鋁空氣電池組與鋰離子電池組構(gòu)成電動汽車的動力電池系統(tǒng)，由于鋁空氣電池組能量密度高，而鋰離子電池組性能優(yōu)異，因此能夠平衡車輛整備質(zhì)量和電池本身體積，同時更加有效地利用動力電池能量，克服了采用純鋰離子電池的車輛的自身重量與續(xù)駛里程的矛盾，在不增加整備質(zhì)量的基礎(chǔ)上大幅度提高了續(xù)航里程；最后，本發(fā)明實(shí)施例中的鋁空氣電池組采用更換鋁板的機(jī)械式充電方式，只需要幾分鐘即可充滿電，因此采用鋁空氣電池組無須充電設(shè)施，克服了充電難的問題。另外，鋁空氣電池組不工作時，能放置20年，同時能保證電量不損失，因此使用維護(hù)成本低。
【主權(quán)項】
1.一種電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于包括控制器、鋁空氣電池組、第一電量采集模塊、鋰離子電池組、第二電量采集模塊和DC/DC模塊，所述第一電量采集模塊的輸出端、第二電量采集模塊的輸出端、鋁空氣電池組、鋰離子電池組和DC/DC模塊均與控制器連接，所述第一電量采集模塊的輸入端與鋁空氣電池組連接，所述第二電量采集模塊的輸入端與鋰離子電池組連接，所述鋁空氣電池組與鋰離子電池組通過DC/DC模塊連接， 所述第一電量采集模塊被配置成:采集鋁空氣電池組的電壓值并將該電壓值發(fā)送至控制器； 所述第二電量采集模塊被配置成:采集鋰離子電池組的電壓值并將該電壓值發(fā)送至控制器； 所述控制器被配置成:當(dāng)鋰離子電池組的電壓值低于第一電壓閾值時，開啟DC/DC模塊，使鋁空氣電池組為鋰離子電池組充電；當(dāng)鋰離子電池組的電壓值高于第二電壓閾值時，關(guān)閉DC/DC模塊，使鋁空氣電池組停止為鋰離子電池組充電；當(dāng)鋁空氣電池組的電壓值低于第三電壓閾值時，提示更換鋁空氣電池組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于所述第一電壓閾值為鋰離子電池組額定電壓值的20?30%，所述第二電壓閾值為鋰離子電池組額定電壓值。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于所述第二電壓閾值為鋁空氣電池組額定電壓值的5?10%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于還包括充電模塊，所述充電模塊的輸出端與鋰離子電池組連接，所述充電模塊的控制端與控制器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于所述鋁空氣電池組由至少兩個鋁空氣電池并聯(lián)而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于所述鋁空氣電池是采用堿性電解液的鋁空氣電池。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于所述鋰離子電池電池組至少由兩個鋰離子電池并聯(lián)而成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于所述鋰離子電池的正極材料為 Li [N1-Co-Al]02。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車的動力電池系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為單片機(jī)或 DSP010.一種電動汽車，其包括電機(jī)控制模塊，所述電機(jī)控制模塊包括電機(jī)控制器和驅(qū)動電機(jī)，其特征在于還包括權(quán)利要求1至9中任一所述的動力電池系統(tǒng)，所述電機(jī)控制模塊分別與控制器和鋰離子電池組連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，提供一種電動汽車的動力電池系統(tǒng)及電動汽車，以解決目前的電動汽車充電時間長、充電設(shè)施少、電池壽命短、續(xù)航里程短的問題，該系統(tǒng)包括控制器、鋁空氣電池組、第一電量采集模塊、鋰離子電池組、第二電量采集模塊和DC/DC模塊。本發(fā)明提出的電池系統(tǒng)的充電控制更加智能，同時充電速度快。
【IPC分類】H01M10/44, H01M10/42, H01M10/48, H01M16/00
【公開號】CN105186054
【申請?zhí)枴緾N201510543755
【發(fā)明人】靳文生, 林文鵬, 艾黎明
【申請人】中國重汽集團(tuán)成都王牌商用車有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月31日