專利名稱：電動汽車及其放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車及其放電裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，環(huán)保節(jié)能的電動汽車正在扮演著取代燃油車的角色，然而電動汽車的普及還面臨著一些問題，其中高的續(xù)航里程和快捷的充電技術(shù)，已成為電動汽車推廣的一大難題。目前，電動汽車大多采用大容量的電池，雖然可以提高電動汽車的續(xù)航能力，但同樣大容量的電池又帶來了充電時間過長的問題。雖然專業(yè)的直流充電站可以快速的為電池進行充電，但高額的成本和較大占地面積等問題使得這種基礎(chǔ)設(shè)施的普及還面臨著一定的難度，同時又由于其他電動汽車的空間有限，車載充電器受到體積的制約而無法滿足充電功率?，F(xiàn)在市場上所采取的充電方案有以下幾種:方案(I):如圖1和圖2所示，此方案中的車載充放電裝置主要包括三相電源變壓器I’、六個晶閘管元件組成三相橋式電路2’、恒壓控制裝置AUR和恒流控制裝置ACR，但是該方案嚴重浪費空間和成本。方案(2):如圖3所示，此方案中的車載充放電裝置為適應(yīng)單/三相充電而安裝兩個充電插座15’、16’，增加了成本；電機驅(qū)動回路包含電感LI’和電容Cl’組成的濾波模塊，在電機驅(qū)動時，三相電流經(jīng)過濾波模塊產(chǎn)生損耗，是對電池電量的浪費；該方案充放電工作時逆變器13 ’對交流電進行整流/逆變，整流/逆變后電壓不可調(diào)節(jié)，適用電池工作電壓范圍窄。綜上所述，目前市場上所采取的交流充電技術(shù)大多采用單項充電技術(shù)，該技術(shù)存在充電功率小、充電時間長、硬件體積較大、功能單一、受限于不同地區(qū)電網(wǎng)的電壓等級限制等缺點。此外，原有電動車上僅將動力電池所儲存的電能給電機驅(qū)動其他電動汽車行駛用。當其他電動汽車處于OK檔下，其他電動汽車采集到檔位信號和油門信號后，電機驅(qū)動控制器將電池提供的直流電逆變成交流電后給電機輸出，帶動電機轉(zhuǎn)動以驅(qū)動其他電動汽車行駛。隨著科技的發(fā)展，環(huán)保節(jié)能的電動汽車正在扮演著取代燃油車的角色，然而電動汽車的普及還面臨著一些問題。由于其他電動汽車行駛路況或者使用習慣的影響，電池管理器對于其他電動汽車行駛里程的計算會存在一定的誤差，因此可能發(fā)生未到達目的地而發(fā)生電池電量不足或者耗盡的情況，導致其他電動汽車無法移動，從而給使用者帶來麻煩和不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種電動汽車的放電裝置，該電動汽車拓展了電動車的使用范圍，使電動車可以暫時作為一種替代的充電裝置給不足或者耗盡的電動車充電，以解決電動汽車在半路因電池電量不足或者用完而不能行駛的問題。本發(fā)明的第二個目的在于提出一種電動汽車。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實施例提供一種電動汽車的放電裝置，包括:交流充電口，充電連接裝置，所述充電連接裝置的一端與所述交流充電口連接，另一端與其他電動汽車連接，用于將由所述交流充電口輸出的交流電輸送至所述其他電動汽車；儀表，所述儀表用于在接收到觸發(fā)信號下，發(fā)送放電準備指令；控制器，所述控制器與所述儀表進行通信，用于在接收到所述放電準備指令后，檢測所述充電連接裝置是否與所述交流充電口連接，如果是則發(fā)送脈沖寬度調(diào)制PWM波，并切換至對外放電模式；以及電池管理器，所述電池管理器與所述控制器進行通信，用于在所述控制器切換至對外放電模式后，控制吸合所述電動汽車的高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路；動力電池，動力電池與所述高壓配電箱相連，用于通過高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路提供直流電；其中，所述控制器檢測所述其他電動汽車的電量是否充滿，如果否，則將所述對外放電回路提供的直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電，并輸出至所述交流充電口以實現(xiàn)對所述其他電動汽車的放電。根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的放電裝置，按照正常充電模式等待外部連接和供電，其中被充電的其他電動汽車處于OFF檔狀態(tài)，供電電動汽車需要上OK檔并處于P檔狀態(tài)，然后設(shè)置為對被充電的其他電動汽車放電模式后，控制器切換成充電樁的狀態(tài)，連接好后實現(xiàn)對被充電其他電動汽車進行供電。該電動汽車的放電裝置拓展了電動車的使用范圍，使電動車可以暫時作為一種替代的充電裝置給電量不足或者耗盡的電動車充電，以解決其他電動汽車在半路因電池電量不足或者用完而不能行駛的問題。本發(fā)明第二方面的實施例提出一種電動汽車，包括本發(fā)明第一方面的實施例提出的電動汽車的放電裝置。根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車，按照正常充電模式等待外部連接和供電，其中被充電的其他電動汽車處于OFF檔狀態(tài)，供電的電動汽車需要上OK檔并處于P檔狀態(tài)，然后設(shè)置為對被充電的其他電動汽車放電模式后，控制器切換成充電樁的狀態(tài)，連接好后實現(xiàn)對被充電其他電動汽車進行供電。該電動汽車拓展了電動車的使用范圍，使電動車可以暫時作為一種替代的充電裝置給沒電的電動車充電，以解決電動汽車在半路因電池電量用不足或者用完而不能行駛的問題。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點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，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為現(xiàn)有的一種車載充放電裝置的電路圖；圖2為現(xiàn)有的一種車載充放電裝置的控制示意圖；圖3為現(xiàn)有的另一種車載充放電裝置的電路圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖5為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電動汽車的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為電動汽車對其他電動汽車放電連接拓撲圖；圖7為用于電動汽車的動力系統(tǒng)的方框示意圖；圖8為電動汽車的動力系統(tǒng)的拓撲圖；圖9為電動汽車對電動汽車放電連接示意圖；圖10為電動汽車對電動汽車放電連接裝置圖；圖11為一種電動汽車對電動汽車放電方案中放電電動汽車工作模塊系統(tǒng)框圖；圖12為電動汽車對電動汽車放電準備階段各模塊的工作流程圖；以及圖13為電動汽車對電動汽車放電階段、放電結(jié)束階段各模塊的工作流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(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)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的放電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明實施例的電動汽車的放電裝置100，包括:交流充電口 110、充電連接裝置120、儀表130、控制器140、電池管理器150和動力電池160。充電連接裝置120的一端與交流充電口 110連接，另一端與其他電動汽車連接，用于將由交流充電口 110輸出的交流電輸送至其他電動汽車。
具體地，如圖5所示，本發(fā)明另一實施例的電動汽車的放電裝置100，充電連接裝置120還包括:第一充電槍1201和第二充電槍1202。第一充電槍1201位于充電連接裝置的一端，與交流充電口 110相連。第二充電槍1202位于充電連接裝置的另一端，與其他電動汽車的交流充電接口110連接?？刂破?40與儀表130進行通信，用于在接收到儀表130接收到觸發(fā)信號下，發(fā)送的放電準備指令后，檢測充電連接裝置120是否與交流充電口 110連接，如果是則發(fā)送脈沖寬度調(diào)制PWM波，并切換至對外放電模式。在本發(fā)明的實施例中，控制器140還用于檢測電動汽車的電量是否大于預設(shè)值，如果大于所述預設(shè)值則判斷允許電動汽車對外放電。在本發(fā)明的實施例中，對外放電可為三相對外放電，也可為單相對外放電。具體地，儀表130和控制器140通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線進行通信，且控制器140和電池管理器150通過所述CAN總線進行通信。進一步地，控制器140在檢測到充電連接裝置120是否與交流充電口 110連接后，通過CP引腳相位發(fā)送PWM波；控制器140通過檢測CP引腳的電壓以判斷其他電動汽車的電量是否充滿，如果CP引腳的電壓為預設(shè)電壓，則判斷其他電動汽車的電量已充滿，其中，預設(shè)電壓為6V ;控制器140還用于在檢測到充電連接裝置120與交流充電口 110連接后，進一步檢測電動汽車的當前檔位是否為P檔，如果是，則切換至對外放電模式；控制器140還用于在放電過程中，實時檢測控制器的內(nèi)部電路和其他電動汽車是否故障；控制器140還用于在檢測到內(nèi)部電路和/或其他電動汽車故障時，停止輸出交流電；控制器140還用于在接收到儀表130的放電結(jié)束指令后，停止輸出交流電；控制器140還用于實時檢測當前放電電流；控制器140還用于在檢測到充電連接裝置120與交流充電口 110斷開或其他電動汽車的電量充滿時，停止輸出交流電，其中，交流電為380V/50HZ交流電，或者也可為400V/50HZ(歐洲)，或者也可為480V/60HZ (美國)。電池管理器150與控制器140進行通信，用于在控制器140切換至對外放電模式后，控制吸合電動汽車的高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路。具體地，電池管理器150還用于實時檢測動力電池的當前電量和動力電池160是否故障，并在檢測到故障后，向控制器140發(fā)送電池故障指令，控制器140在接收到電池故障指令后，停止輸出所述交流電。動力電池160與高壓配電箱相連，用于通過高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路提供直流電。其中，控制器140檢測其他電動汽車的電量是否充滿，如果否，則將對外放電回路提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并輸出至交流充電口 110以實現(xiàn)對其他電動汽車的放電。根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的放電裝置，按照正常充電模式等待外部連接和供電，其中被充電的其他電動汽車處于OFF檔狀態(tài)，充電其他電動汽車需要上OK檔，并處于P檔狀態(tài)，然后設(shè)置為對被充電的其他電動汽車放電模式后，控制器切換成充電樁的狀態(tài)，連接好后實現(xiàn)對被充電其他電動汽車進行供電。該電動汽車的放電裝置拓展了電動車的使用范圍，使電動車可以暫時作為一種替代的充電裝置給沒電的電動車充電，以解決其他電動汽車在半路因電池電量不足或者用完而不能行駛的問題。圖6為電動汽車對其他電動汽車放電連接拓撲圖。
如圖6所示，電動汽車對其他電動汽車放電連接拓撲圖中包括:供電電動汽車，其中包括控制器，車輛控制裝置，供電控制裝置；供電插頭；電動汽車，其中包括車載充電器，車輛控制裝直；車輛插頭。具體地，供電設(shè)備通過供電插頭與其他電動汽車的車輛插頭相連，從而實現(xiàn)對其他電動汽車進行充電。其中，電動汽車的動力系統(tǒng)通過檢測點2檢測CP信號和通過檢測點3檢測CC信號，而供電設(shè)備通過檢測點I檢測CP信號和通過檢測點3檢測CC信號。并且，在充電完成后，均控制斷開供電插頭和車輛插頭中的內(nèi)部開關(guān)S2。在本發(fā)明的另一個實施例中，電動汽車還可以采用多個動力系統(tǒng)并聯(lián)對動力電池進行充電，例如采用兩個動力系統(tǒng)并聯(lián)后對動力電池充電，其中兩個動力系統(tǒng)共用一個控制器模塊。供電的電動汽車對其他電動汽車放電過程中，其中的電動汽車處于OFF檔狀態(tài)，按照正常充電模式等待外部連接和供電；另外一輛供電的電動汽車需要上OK檔，并處于P檔狀態(tài)，然后設(shè)置為對電動汽車放電模式后，控制器切換成充電樁的狀態(tài)，連接好后按照國家標準規(guī)定實現(xiàn)對其他電動汽車進行供電。進一步地，其中供電電動汽車在系統(tǒng)中的作用類似于三相交流充電樁，能夠輸出其他電動汽車充電所需的三相交流電。例如:中國大陸地區(qū)銷售的電動汽車可以對外提供三相380V、50Hz的交流電，輸出最大電流可達63A。如圖7所示，為用于電動汽車的動力系統(tǒng)的方框示意圖。本發(fā)明一個實施例提出的用于電動汽車的動力系統(tǒng)包括動力電池10、充放電插座20、雙向DC/DC模塊30、驅(qū)動控制開關(guān)40、雙向DC/AC模塊50、電機控制開關(guān)60、充放電控制模塊70和控制器模塊80。在本發(fā)明的實施例中，高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路是指充放電控制模塊70、雙向DC/DC模塊30、雙向DC/AC模塊50。當控制所述動力系統(tǒng)處于放電狀態(tài)時，可對外進行放電。其中，雙向DC/DC模塊30的第一直流端al與動力電池10的另一端相連，雙向DC/DC模塊30的第二直流端a2與動力電池10的一端相連，并且第一直流端al為雙向DC/DC模塊30輸入及輸出的共用直流端。驅(qū)動控制開關(guān)40的一端與動力電池10的一端相連,驅(qū)動控制開關(guān)40的另一端與雙向DC/DC模塊30的第三直流端a3相連。雙向DC/AC模塊50的第一直流端bl與驅(qū)動控制開關(guān)40的另一端相連，雙向DC/AC模塊50的第二直流端b2與動力電池10的另一端相連，電機控制開關(guān)60的一端與雙向DC/AC模塊50的交流端c相連，電機控制開關(guān)60的另一端與電機M相連。充放電控制模塊70的一端與雙向DC/AC模塊50的交流端c相連，充放電控制模塊70的另一端與充放電插座20相連?？刂破髂K80與驅(qū)動控制開關(guān)40、電機控制開關(guān)60和充放電控制模塊70相連，控制器模塊80用于根據(jù)動力系統(tǒng)當前所處的工作模式對驅(qū)動控制開關(guān)40、電機控制開關(guān)60和充放電控制模塊70進行控制。進一步地，動力系統(tǒng)當前所處的工作模式可以包括驅(qū)動模式和充放電模式。當動力系統(tǒng)當前所處的工作模式為驅(qū)動模式時，控制器模塊80控制驅(qū)動控制開關(guān)40閉合以關(guān)閉雙向DC/DC模塊30，并控制電機控制開關(guān)60閉合以正常驅(qū)動電機M，以及控制充放電控制模塊70斷開。需要說明的是，在本發(fā)明的實施例中，雖然圖中電機控制開關(guān)60包括了與電機三相輸入相連的三個開關(guān)，但是在本發(fā)明的其他實施例中也可包括與電機兩相輸入相連的兩個開關(guān)，甚至一個開關(guān)。在此只要能實現(xiàn)對電機的控制即可。因此，其他實施例在此不再贅述。當動力系統(tǒng)當前所處的工作模式為充放電模式時，控制器模塊80控制驅(qū)動控制開關(guān)40斷開以啟動雙向DC/DC模塊30，并控制電機控制開關(guān)60斷開以將電機M移出，以及控制充放電控制模塊70閉合，使外部電源可以正常地為動力電池10進行充電。雙向DC/DC模塊30的第一直流端al和第三直流端a3與直流母線的正負端相連。圖8為電動汽車的動力系統(tǒng)的拓撲圖。如圖8所示，用于電動汽車的動力系統(tǒng)還包括第一預充控制模塊101，第一預充控制模塊101的一端與動力電池10的一端相連,第一預充控制模塊101的另一端與雙向DC/DC模塊30的第二直流端a2相連，第一預充控制模塊101用于在為雙向DC/DC模塊30中的電容Cl及母線電容CO進行預充電，其中，母線電容CO連接在雙向DC/DC模塊30的第一直流端al和雙向DC/DC模塊30的第三直流端a3之間。其中，第一預充控制模塊101包括第一電阻R1、第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2。第一電阻Rl的一端與第一開關(guān)Kl的一端相連，第一電阻Rl的另一端與動力電池10的一端相連,第一開關(guān)Kl的另一端與雙向DC/DC模塊30的第二直流端a2相連，第一電阻Rl和第一開關(guān)Kl串聯(lián)之后與第二開關(guān)K2并聯(lián)，其中，控制器模塊80在動力系統(tǒng)啟動時控制第一開關(guān)Kl閉合以對雙向DC/DC模塊30中的電容Cl及母線電容CO進行預充電，并在母線電容CO的電壓與動力電池10的電壓成預設(shè)倍數(shù)時，控制第一開關(guān)Kl斷開同時控制第二開關(guān)K2閉合。如圖8所示，雙向DC/DC模塊30進一步包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第一二極管D1、第二二極管D2、第一電感LI和第一電容Cl。其中，第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2相互串聯(lián)連接，相互串聯(lián)的第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2連接在雙向DC/DC模塊30的第一直流端al和第三直流端a3之間，第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2受控制器模塊80的控制，并且第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2之間具有第一節(jié)點A。第一二極管Dl與第一開關(guān)管Ql反向并聯(lián)，第二二極管D2與第二開關(guān)管Q2反向并聯(lián)，第一電感LI的一端與第一節(jié)點A相連,第一電感LI的另一端與動力電池10的一端相連。第一電容Cl的一端與第一電感LI的另一端相連，第一電容Cl的另一端與動力電池10的另一端相連。此外，如圖8所示，該用于電動汽車的動力系統(tǒng)還包括漏電流削減模塊102，漏電流削減模塊102連接在雙向DC/DC模塊30的第一直流端al和雙向DC/DC模塊30的第三直流端a3之間。具體而言，漏電流削減模塊102包括第二電容C2和第三電容C3，第二電容C2的一端與第三電容C3的一端相連,第二電容C2的另一端與雙向DC/DC模塊30的第一直流端al相連，第三電容C3的另一端與雙向DC/DC模塊30的第三直流端a3相連，其中，第二電容C2和第三電容C3之間具有第二節(jié)點B。通常由于無變壓器隔離的逆變和并網(wǎng)系統(tǒng)，普遍存在漏電流大的難點。因此，該動力系統(tǒng)在直流母線正負端增加漏電流削減模塊102，能有效減小漏電流。漏電流削減模塊102包含兩個同類型電容C2和C3，其安裝在直流母線正負端和三相交流中點電位之間，在本系統(tǒng)工作時能將產(chǎn)生的高頻電流反饋到直流側(cè)，即能有效降低了系統(tǒng)在工作時的高頻漏電流。進一步地，如圖8所示，該用于電動汽車的動力系統(tǒng)還包括濾波模塊103、濾波控制模塊104、EMI模塊105和第二預充控制模塊106。其中，濾波模塊103連接在雙向DC/AC模塊50和充放電控制模塊70之間。具體而言，如圖5所示，濾波模塊103包括電感La、Lb、Lc和電容C4、C5、C6，而雙向DC/AC模塊50可以包括六個IGBT，上下兩個IGBT之間的連接點分別通過電力總線與濾波模塊103和電機控制開關(guān)60相連接。如圖8所示，濾波控制模塊104連接在第二節(jié)點B和濾波模塊103之間，并且濾波控制模塊104受控制器模塊80控制，控制器模塊80在動力系統(tǒng)當前所處的工作模式為驅(qū)動模式時控制濾波控制模塊104斷開。其中，濾波控制模塊104可以為電容切換繼電器，由接觸器KlO組成。EMI模塊105連接在充放電插座20和充放電控制模塊70之間。需要說明的是，在附圖中接觸器klO的位置僅是示意性的。在本發(fā)明的其他實施例中，接觸器KlO還可設(shè)在其他位置，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對濾波模塊103的關(guān)斷即可。例如，在本發(fā)明的另一個實施例中，該接觸器KlO也可以連接在雙向DC/AC模塊50和濾波模塊103之間。第二預充模塊106與充放電控制模塊70并聯(lián)，第二預充控制模塊106用于對濾波模塊103中的電容C4、C5、C6進行預充電。其中，第二預充控制模塊106包括相互串聯(lián)的三個電阻Ra、Rb、Rc和三相預充開關(guān)K9。如圖8所示，充放電控制模塊70進一步包括三相開關(guān)K8和/或單相開關(guān)K7，用于實現(xiàn)三相充放電或單相充放電。也就是說，當動力系統(tǒng)啟動時，控制器模塊80控制第一開關(guān)Kl閉合以對雙向DC/DC模塊30中的第一電容Cl及母線電容CO進行預充電，并在母線電容CO的電壓與動力電池10的電壓成預設(shè)倍數(shù)時，控制第一開關(guān)Kl斷開同時控制第二開關(guān)K2閉合。這樣，通過雙向DC/DC模塊30和直接連接在電力總線即直流母線之間的大容量母線電容CO組成實現(xiàn)電池低溫激活技術(shù)的主要部件，用于將動力電池10的電能通過雙向DC/DC模塊30充到大容量母線電容CO中，再將大容量母線電容CO中儲存的電能通過雙向DC/DC模塊30充回動力電池10 (即對動力電池充電時),對動力電池10循環(huán)充放電使得動力電池的溫度上升到最佳工作溫度范圍。當動力系統(tǒng)當前所處的工作模式為驅(qū)動模式時，控制器模塊80控制驅(qū)動控制開關(guān)40閉合以關(guān)閉雙向DC/DC模塊30，并控制電機控制開關(guān)60閉合以正常驅(qū)動電機M，以及控制充放電控制模塊70斷開。這樣，通過雙向DC/AC模塊50把動力電池10的直流電逆變?yōu)榻涣麟姴⑤斔徒o電機M，可以利用旋轉(zhuǎn)變壓解碼器技術(shù)和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)控制算法來控制電機M的運行。當動力系統(tǒng)當前所處的工作模式為充放電模式時，控制器模塊80控制驅(qū)動控制開關(guān)40斷開以啟動雙向DC/DC模塊30，并控制電機控制開關(guān)60斷開以將電機M移出，以及控制充放電控制模塊70閉合，使外部電源例如三相電或者單相電通過充放電插座20可以正常地為動力電池10進行充電。即言，通過檢測充電連接信號、交流電網(wǎng)電制和整車電池管理的相關(guān)信息，借用雙向DC/AC模塊50進行可控整流功能，并結(jié)合雙向DC/DC模塊30，可實現(xiàn)單相\三相電對車載動力電池10的充電。根據(jù)上述的用于電動汽車的動力系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)使用民用或工業(yè)交流電網(wǎng)對電動汽車進行大功率交流充電，使用戶可以隨時隨地高效、快捷的充電，節(jié)省充電時間，同時無需恒壓控制裝置和恒流控制裝置，節(jié)省空間和成本，并且適用電池工作電壓范圍寬。圖9為電動汽車對電動汽車放電連接示意圖。具體地，如圖9所示，在電動汽車對電動汽車放電連接示意圖中，包括:電動汽車，車輛對車輛放電連接裝置。
電動汽車對電動汽車放電連接裝置，主要起連接兩電動汽車的作用。如圖10所示，電動汽車對電動汽車放電連接裝置示意圖，其裝置兩端為狀態(tài)相同的充電槍，中間用符合銷售地區(qū)法規(guī)要求的高壓線纜連接，因此兩端可互換使用。兩充電槍上充電連接信號CC上RC電阻值均為100Q。由于電動汽車對電動汽車放電過程中，其中作為充電的車輛是按照標準進行充電，因此本發(fā)明對此電動汽車不做贅述。以下主要描述作為對外放電車輛的工作方式。圖11為一種電動汽車對電動汽車放電方案中放電電動汽車工作模塊系統(tǒng)框圖。電動汽車在對電動汽車放電時整個系統(tǒng)需要參與工作的有如下模塊:對于放電車輛有儀表、電池管理器、高壓配電箱、控制器、交流充電口、動力電池；對于充電車輛有儀表、車載充電器、電池管理器、高壓配電箱、交流充電口、動力電池。具體地，電動汽車對電動汽車放電時，整個系統(tǒng)需要參與工作的有如下模塊:儀表為采集放電開關(guān)信號、放電模式信號，且顯示放電信息、故障信息；電池管理器為采集動力電池狀態(tài)信息，判斷動力電池能否對外放電，且控制接通高壓配電箱內(nèi)供電回路；高壓配電箱為連接動力電池與控制器，使動力電池能夠給控制器供直流電；控制器為發(fā)送PWM波形，實時檢測與被充電車輛連接情況，其中，控制器與儀表以及電池管理器進行CAN報文交互，且將電池提供的直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟娸敵鼋o被充電車輛；交流充電口為連接兩輛電動汽車；動力電池為儲存電能，在需要對外放電時，將儲存的電能對外釋放；在充電車輛中還包含車載充電器，其中，車載充電器與儀表以及電池管理器進行CAN報文交互。進一步地，電動汽車對電動汽車放電時，放電的電動汽車需要處于OK檔狀態(tài)下，其控制器CP引腳內(nèi)部電路需切換成發(fā)送PWM波形，以及放電的電動汽車的儀表需要判斷處理放電開關(guān)信號，并且需要顯示放電狀態(tài)；對于充電的電動汽車處于OFF檔狀態(tài)下，插上充電槍后進入充電模式，且充電的電動汽車儀表僅起顯示充電信息的作用。 該電動汽車對外部輸出三相電的放電系統(tǒng)，需要電動汽車集成充電樁的部分電路，能夠在設(shè)置對車輛放電后將CP引腳內(nèi)部電路切換到發(fā)送PWM波形的電路向外發(fā)送符合國家標準的PWM波形。將電機驅(qū)動控制器的功能進擴展延伸，利用其能夠?qū)⒅绷麟娔孀兂山涣麟姷墓δ?，對整車進行更改后使電動車輛實現(xiàn)能夠跟充電樁一樣給其他電動車輛充電。進一步地，當電動汽車在距離電站很遠的地方電能用完的情況發(fā)生時，采用此方案的電動汽車可以暫時作為一種替代的充電裝置給沒電的電動車輛充電，以解決車輛在半路因電池電量用完而不能行使的問題。電動汽車對電動汽車放電方案的實現(xiàn)過程可以分為準備階段和放電階段以及放電結(jié)束階段。圖12為電動汽車對家用設(shè)備放電準備階段各模塊的工作流程圖。圖13為電動汽車對家用設(shè)備放電階段、放電結(jié)束階段各模塊的工作流程圖。如圖12所示，為電動汽車對電動汽車放電準備階段，電動汽車各模塊的工作流程。對于電動汽車對電動汽車放電方案的實現(xiàn)過程的準備階段，具體地，當車輛上OK檔電，并且處于P檔狀態(tài)下，儀表開始工作，按下儀表板上的對外放電按鈕以激活儀表的“放電設(shè)置界面”，通過按方向盤上的“選擇”以及“確定”按鍵設(shè)置用電設(shè)備為“可充電車輛”，其中用電設(shè)備還可以包括“工業(yè)設(shè)備”和“家庭設(shè)備”，當設(shè)置好放電模式為“對可充電車輛放電”后，儀表會發(fā)送“放電模式”報文通知車輛控制器并彈出提示“請連接放電設(shè)備”，當判斷電動汽車能夠?qū)ν夥烹姇r，則彈出提示，其中，提示信息包括:當前的時間，日期，連接狀態(tài)，當前電量，放電電流以及用電設(shè)備。例如:21:00，2012.12.31 ;連接成功，正在放電中；當前電量:50%，放電電流:63A ;用電設(shè)備:可充電車輛；當判斷電動汽車不能夠?qū)ν夥烹姇r，則彈出提示為21:00,2012.12.31 ;連接失敗，請檢查車輛放電系統(tǒng)。進一步地，在控制器進入工作的狀態(tài)下，首先判斷是否有電動汽車檔位信號，如果有電動汽車檔位信號，則電動汽車進入驅(qū)動模式；如果沒有電動汽車檔位信號，則當控制器收到儀表的“放電模式”報文后會檢測CC信號以判斷充電槍是否連接到車輛上，具體地，控制器需要判斷充電口 CC信號是否連接，以及CC上電阻值是否為100 Ω，如果未檢測到CC信號，且CC上電阻值不為100 Ω，則發(fā)送“車輛對外放電不允許”信息給儀表；如果檢測到CC信號以后，且CC上電阻值為100 Ω，則繼續(xù)判斷電動汽車檔位是否在P檔，電機處于未驅(qū)動模式狀態(tài)，如果電動汽車檔位不在P檔，電機未處于未驅(qū)動模式狀態(tài)，則發(fā)送“車輛對外放電不允許”信息給儀表；如果電動汽車檔位在P檔，電機處于未驅(qū)動模式狀態(tài)，則控制器切換內(nèi)部電路模式為對外放電模式，通過CP引腳對外發(fā)送PWM波形。在本發(fā)明的實施例中，具體地，當車輛上OK檔電并且處于P檔狀態(tài)下，按下儀表板上的對外放電按鈕以激活儀表的“放電設(shè)置界面”，當設(shè)置好放電模式為“對可充電車輛放電”后，儀表會發(fā)送報文通知車輛控制器并彈出提示“請連接放電設(shè)備”。當控制器收到儀表的報文后會檢測CC信號以判斷充電槍是否連接到車輛上，檢測到CC信號以后，控制器將內(nèi)部檢測CP波形電路切換為對外發(fā)送PWM波形電路(如圖6中供電車輛將SI開關(guān)打到向下，S4開關(guān)打到向下)，開始對外發(fā)送PWM波，并將內(nèi)部電路切換為對外三相放電，然后發(fā)送控制器準備就緒報文。在放電模式期間不響應(yīng)換檔操作，控制器自檢無故障，發(fā)送“控制器放電準備就緒”，判斷是否收到“電池系統(tǒng)準備就緒”狀態(tài)報文，如果收到“電池系統(tǒng)準備就緒”狀態(tài)報文，繼續(xù)判斷CP檢測點電壓是否由9V變?yōu)?V，如果判斷CP檢測點電壓是由9V變?yōu)?V，發(fā)送控制器準備就緒報文，且吸合交流輸出開關(guān)，發(fā)送“車輛對外放電開始”信息；如果沒有收到“電池系統(tǒng)準備就緒”報文，發(fā)送“車輛對外放電不允許”信息給儀表。而對于電池管理器，當電池管理器工作時，首先自檢判斷是否能對外放電，如果自檢不能對外放電，則發(fā)送“放電不允許”，其中，不允許對外放電條件為電池溫度過高或過低和或電池電壓或者SOC過低的任一情況，當收到控制器準備就緒報文后，控制吸合配電箱內(nèi)對外放電回路，并發(fā)送電池系統(tǒng)準備就緒報文。進一步地，當控制器收到“電池系統(tǒng)準備就緒報文”后，控制器檢測CP檢測點電壓是否由9V變?yōu)?V，當檢測到CP檢測點電壓為6V時，接通對外輸出并開始工作，實現(xiàn)對外輸出三相交流電供電動車充電，并發(fā)送放電開始報文。圖13為電動汽車對家用設(shè)備放電階段、放電結(jié)束階段各模塊的工作流程圖。對于電動汽車對家用設(shè)備放電方案的實現(xiàn)過程的放電階段、放電結(jié)束階段，具體地，放電過程中儀表一直顯不電動汽車放電情況，控制器一直檢測是否儀表的放電結(jié)束報文、控制器是否故障、是否有CC連接信號、CP檢測點電壓是否為6V，電池是否故障，電池管理器一直檢測電池狀態(tài)。如果有以下狀況發(fā)生時，控制器停止對外交流輸出:當控制器收到儀表放電結(jié)束時，控制器切斷對外交流輸出，并發(fā)送放電結(jié)束報文，電池管理器收到后切換配電箱內(nèi)部回路，使車輛重新處于OK檔狀態(tài)；當控制器收到電池管理器發(fā)送的電池系統(tǒng)故障時，控制器切斷對外交流輸出，儀表收到后顯示故障；當控制器檢測到自身故障后，控制器切斷對外交流輸出，并發(fā)送控制器故障報文，儀表收到后顯示故障，電池管理器根據(jù)故障情況切換到相應(yīng)狀態(tài)；當控制器收到外部設(shè)備故障時，控制器切斷對外交流輸出，儀表收到后顯示故障，其中，外部設(shè)備故障為過流，短路，連接故障的一種或多種組合方式；當控制器檢測到CC連接信號斷開時，控制器切斷對外交流輸出，并發(fā)送連接故障報文；當控制器檢測到CP連接信號由6V變?yōu)?V時，即表不充電車輛電量已充滿,控制器切斷對外交流輸出，發(fā)送放電結(jié)束報文，電池管理器收到后切換配電箱內(nèi)部回路，使車輛重新處于OK檔狀態(tài)。進一步地，對外放電過程中，還包括如下情況，控制器停止對外交流輸出:車輛電池SOC過低；按放電控制按鈕，關(guān)閉對外放電。根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的放電裝置，按照正常充電模式等待外部連接和供電，其中被充電的車輛處于OFF檔狀態(tài)，充電車輛需要上OK檔，并處于P檔狀態(tài)，然后設(shè)置為對被充電的車輛放電模式后，控制器切換成充電樁的狀態(tài)，連接好后實現(xiàn)對被充電車輛進行供電。該電動汽車的放電裝置拓展了電動車的使用范圍，使電動車可以暫時作為一種替代的充電裝置給沒電的電動車充電，以解決車輛在半路因電池電量用完而不能行駛的問題。本發(fā)明還提出一種電動汽車，包括上述實施例的電動汽車的放電裝置100。根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車，按照正常充電模式等待外部連接和供電，其中被充電的車輛處于OFF檔狀態(tài)，充電車輛需要上OK檔并處于P檔狀態(tài)，然后設(shè)置為對被充電的車輛放電模式后，控制器切換成充電樁的狀態(tài)，連接好后實現(xiàn)對被充電車輛進行供電。該電動汽車拓展了電動車的使用范圍，使電動車可以暫時作為一種替代的充電裝置給沒電的電動車充電，以解決車輛在半路因電池電量用完而不能行駛的問題。流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計算機的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計算機可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因為可以例如通過對紙或其他介質(zhì)進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。應(yīng)當理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。此外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。 上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車的放電裝置,其特征在于,包括: 交流充電口； 充電連接裝置，所述充電連接裝置的一端與所述電動汽車的所述交流充電口連接，另一端與其他電動汽車連接，用于將由所述交流充電口輸出的交流電輸送至所述其他電動汽車； 儀表，所述儀表用于在接收到觸發(fā)信號下，發(fā)送放電準備指令； 控制器，所述控制器與所述儀表進行通信，用于在接收到所述放電準備指令后，檢測所述充電連接裝置是否與所述交流充電口連接，如果是則發(fā)送脈沖寬度調(diào)制PWM波，并切換至對外放電模式；以及 電池管理器，所述電池管理器與 所述控制器進行通信，用于在所述控制器切換至對外放電模式后，控制吸合所述電動汽車的高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路； 動力電池，動力電池與所述高壓配電箱相連，用于通過高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路提供直流電； 其中，所述控制器檢測所述其他電動汽車的電量是否充滿，如果否，則將所述對外放電回路提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并輸出至所述交流充電口以實現(xiàn)對所述其他電動汽車的放電。
2.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述儀表和所述控制器通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線進行通信，且所述控制器和所述電池管理器通過所述CAN總線進行通信。
3.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述充電連接裝置包括: 第一充電槍，所述第一充電槍位于所述充電連接裝置的一端，與所述交流充電口相連； 第二充電槍，所述第二充電槍位于所述充電連接裝置的另一端，與所述其他電動汽車的交流充電接口連接。
4.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器在檢測到所述充電連接裝置是否與所述交流充電口連接后，通過CP引腳相位發(fā)送PWM波。
5.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器通過檢測CP引腳的電壓以判斷所述電動汽車的電量是否充滿，如果所述CP引腳的電壓為預設(shè)電壓，則判斷所述其他電動汽車的電量已充滿。
6.如權(quán)利要求7所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述預設(shè)電壓為6V。
7.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器還用于在檢測到所述充電連接裝置與所述交流充電口連接后，進一步檢測所述電動汽車的當前檔位是否為P檔，如果是，則切換至對外放電模式。
8.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器還用于在放電過程中，實時檢測控制器的內(nèi)部電路和所述其他電動汽車是否故障。
9.如權(quán)利要求8所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器還用于在檢測到所述內(nèi)部電路和/或所述其他電動汽車故障時，停止輸出所述交流電。
10.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述電池管理器還用于實時檢測所述動力電池的當前電量和所述動力電池是否故障，并在檢測到故障后，向所述控制器發(fā)送電池故障指令，所述控制器在接收到所述電池故障指令后，停止輸出所述交流電。
11.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器還用于在接收到所述儀表的放電結(jié)束指令后，停止輸出所述交流電。
12.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器還用于實時檢測當前放電電流。
13.如權(quán)利要求1所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器還用于在檢測到所述充電連接裝置與所述交流充電口斷開或所述其他電動汽車的電量充滿時，停止輸出所述交流電。
14.如權(quán)利要求1-13任一項所述的電動汽車的放電裝置，其特征在于，所述控制器還用于檢測所述電動汽車 的電量是否大于預設(shè)值，如果大于所述預設(shè)值則判斷允許所述電動汽車對外放電。
15.—種電動汽車，其特征在于，包括權(quán)利要求1-14任一項所述的電動汽車的放電裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車的放電裝置，包括交流充電口，充電連接裝置用于將由交流充電口輸出的交流電輸送至其他電動汽車；儀表用于在接收到觸發(fā)信號下，發(fā)送放電準備指令；控制器與儀表進行通信，用于在接收到放電準備指令后，檢測充電連接裝置是否與交流充電口連接，如果是則發(fā)送脈沖寬度調(diào)制PWM波，并切換至對外放電模式；電池管理器與控制器進行通信，用于在控制器切換至對外放電模式后，控制吸合電動汽車的高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路；動力電池用于通過高壓配電箱內(nèi)的對外放電回路提供直流電。該電動汽車的放電裝置使電動車可以給沒電的電動車充電，以解決電動汽車在半路因電池電量用完而不能行駛的問題。本發(fā)明還提出一種電動汽車。
文檔編號H02J7/00GK103187769SQ20121059218
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者王巍, 王洪軍, 李振, 劉鳴 申請人:比亞迪股份有限公司