動力電池內(nèi)部電路及電動汽車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種動力電池內(nèi)部電路及電動汽車，該動力電池內(nèi)部電路包括電池模組、正極端子、充電端子、負(fù)極端子和熔斷器，電池模組與正極端子之間設(shè)有正極接觸器，電池模組與負(fù)極端子之間設(shè)有負(fù)極接觸器；正極接觸器兩端并聯(lián)預(yù)充電路，預(yù)充電路上依次設(shè)有預(yù)充接觸器、可控硅和預(yù)充電阻；預(yù)充接觸器與可控硅之間設(shè)有分支接點(diǎn)，分支接點(diǎn)與充電端子之間設(shè)有電力二極管，熔斷器設(shè)在能夠控制整個電路通斷的導(dǎo)線線路上。本動力電池內(nèi)部電路，省掉了充電接觸器的設(shè)置，并使預(yù)充接觸器具有充電接觸器的功能，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)充接觸器的分時工作，達(dá)到充分使用預(yù)充接觸器的目的。
【專利說明】動力電池內(nèi)部電路及電動汽車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電動汽車的動力電池【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種動力電池內(nèi)部電路及應(yīng)用此電路的電動汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]純電動汽車(Electric Vehicle)，是一種僅采用動力電池作為儲能動力裝置的汽車。動力電池通過功率變換裝置為驅(qū)動電機(jī)提供電能，使得驅(qū)動電機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動電機(jī)經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪旋轉(zhuǎn)，從而推動汽車前進(jìn)或后退。純電動汽車結(jié)構(gòu)簡單、能量利用率高、噪音低、零排放，可解決汽車給人類帶來的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題。
[0003]現(xiàn)有的電動汽車，如圖1所示，點(diǎn)火、上電時，低壓電路上電，電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)供電，首先閉合負(fù)極接觸器，然后閉合預(yù)充接觸器，當(dāng)檢測到電路電壓達(dá)到預(yù)定值時，再閉合正極接觸器，斷開預(yù)充接觸器，整個流程在極短的時間(約幾百毫秒)內(nèi)完成；下電時，首先斷開正極接觸器，再斷開負(fù)極接觸器；充電時，BMS由充電機(jī)供電并啟動，首先閉合負(fù)極接觸器，然后閉合充電接觸器；充電完成后，首先斷開充電接觸器，然后再斷開負(fù)極接觸器。
[0004]由此可知，電動汽車行駛過程中，正、負(fù)極接觸器一直保持在閉合狀態(tài)，直到下電為止；充電接觸器主要用于當(dāng)汽車停止行駛時進(jìn)行充電，此時電流流經(jīng)充電接觸器和負(fù)極接觸器；而預(yù)充接觸器只有在每次上電的過程中才使用，且每次使用時間不超過幾百毫秒，故此預(yù)充接觸器的并未充分利用，且接觸器的成本較高、易損壞，故造成了極大的浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種動力電池內(nèi)部電路及電動汽車，以解決預(yù)充接觸器不能充分利用而造成浪費(fèi)的技術(shù)問題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]提供一種動力電池內(nèi)部電路，包括電池模組、正極端子、充電端子、負(fù)極端子和熔斷器，所述電池模組與所述正極端子之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有正極接觸器，所述電池模組與所述負(fù)極端子之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有負(fù)極接觸器；所述正極接觸器的兩接線端并聯(lián)有預(yù)充電路，所述預(yù)充電路上依次設(shè)有預(yù)充接觸器、可控硅和預(yù)充電阻，且所述預(yù)充接觸器較所述可控硅接近于所述電池模組；所述預(yù)充接觸器與所述可控硅之間的導(dǎo)線連線上設(shè)有分支接點(diǎn)，所述分支接點(diǎn)與所述充電端子之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有電力二極管；所述熔斷器設(shè)在能夠控制整個電路通斷的導(dǎo)線線路上。
[0008]進(jìn)一步的，所述電池模組包括第一子電池組和第二子電池組，所述第一子電池組和上述第二子電池組之間連接有斷路器。
[0009]進(jìn)一步的，所述斷路器為手動斷路器。
[0010]進(jìn)一步的，所述熔斷器設(shè)在所述電池模組與所述負(fù)極接觸器之間的導(dǎo)線線路上。
[0011]進(jìn)一步的，所述電池模組與所述熔斷器之間的導(dǎo)線線路上設(shè)有分流器。
[0012]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的動力電池內(nèi)部電路具有以下優(yōu)勢:
[0013]當(dāng)點(diǎn)火、上電時，首先閉合負(fù)極接觸器，緊跟著閉合預(yù)充接觸器，同時給可控硅的控制端一個觸發(fā)信號，電流流經(jīng)預(yù)充接觸器、可控硅、預(yù)充電阻、外電路及負(fù)極接觸器形成電流回路；待外電路電壓達(dá)到預(yù)定值后閉合正極接觸器，斷開預(yù)充接觸器。當(dāng)充電時，首先閉合負(fù)極接觸器，然后閉合預(yù)充接觸器，預(yù)充接觸器充當(dāng)充電接觸器，電流通過電力二極管、預(yù)充接觸器、電池包及負(fù)極接觸器形成充電回路；充電完成時，首先斷開預(yù)充接觸器，再斷開負(fù)極接觸器。
[0014]由上述分析可知，本動力電池內(nèi)部電路中，通過電力二極管和可控硅的組合，省掉了充電接觸器的設(shè)置，并使預(yù)充接觸器具有充電接觸器的功能，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)充接觸器的分時工作，達(dá)到充分使用預(yù)充接觸器的目的。此外，由于電力二極管和可控硅具有性能穩(wěn)定、壽命長、成本低和布置方便的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠優(yōu)化整個動力電池內(nèi)部電路的性能，并節(jié)省占用空間。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種電動汽車，該電動汽車上設(shè)置有上述動力電池內(nèi)部電路。
[0016]所述電動汽車與上述動力電池內(nèi)部電路相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的動力電池內(nèi)部電路示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一所述的動力電池內(nèi)部電路示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]1-電池模組，2-正極接觸器，3-預(yù)充接觸器，4-電力二極管，5-分支接點(diǎn)，
[0022]6-可控硅，7-預(yù)充電阻，8-正極端子，9-充電端子，10-負(fù)極端子，
[0023]11-負(fù)極接觸器，12-熔斷器，13-分流器，14-充電接觸器；
[0024]101-第一子電池組，102-第二子電池組，103-斷路器。

【具體實(shí)施方式】
[0025]本實(shí)用新型的中心思想是在預(yù)充電路中串聯(lián)可控硅，在充電電路中串聯(lián)電力二極管并省掉充電接觸器的設(shè)置，使電力二極管、可控硅與預(yù)充接觸器三者之間配合工作，實(shí)現(xiàn)預(yù)充接觸器的分時工作，從而使其能夠充分使用。
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0027]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0028]實(shí)施例一
[0029]本實(shí)施例是一種動力電池內(nèi)部電路，如圖2所示，包括電池模組1、正極端子8、充電端子9、負(fù)極端子10和熔斷器12，電池模組I與正極端子8之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有正極接觸器2，電池模組I與負(fù)極端子10之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有負(fù)極接觸器11 ;正極接觸器2的兩接線端并聯(lián)有預(yù)充電路，預(yù)充電路上依次設(shè)有預(yù)充接觸器3、可控硅6和預(yù)充電阻7，且預(yù)充接觸器3較可控硅6接近于電池模組I ;預(yù)充接觸器3與可控硅6之間的導(dǎo)線連線上設(shè)有分支接點(diǎn)5，分支接點(diǎn)5與充電端子9之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有電力二極管4 ;熔斷器12設(shè)在能夠控制整個電路通斷的導(dǎo)線線路上。
[0030]汽車行駛時的上電流程:當(dāng)點(diǎn)火鑰匙打到“ON”時，12V的低壓電上電，BMS供電；當(dāng)點(diǎn)火鑰匙打到“START”時，首先閉合負(fù)極接觸器11，緊跟著閉合預(yù)充接觸器3，同時給可控硅6的控制端一個觸發(fā)信號，電流流經(jīng)預(yù)充接觸器3、可控硅6、預(yù)充電阻7、正極端子8、外電路負(fù)載(圖中未示出)、負(fù)極端子10形成回路；待外電路電壓達(dá)到預(yù)定值后閉合正極接觸器2，斷開預(yù)充接觸器3。
[0031]汽車行駛時的下電流程:當(dāng)點(diǎn)火鑰匙打到“offHbms首先斷開正極接觸器2，然后斷開負(fù)極接觸器11。
[0032]汽車的充電流程:當(dāng)充電端子9連接充電機(jī)后，由充電機(jī)提供12V低壓電，BMS啟動，首先閉合負(fù)極接觸器11，然后閉合預(yù)充接觸器3，預(yù)充接觸器3充當(dāng)充電接觸器，電流通過電力二極管4、預(yù)充接觸器3、電池模組1、負(fù)極接觸器11及負(fù)極端子10，形成充電回路；充電完成后，首先斷開預(yù)充接觸器3，再斷開負(fù)極接觸器11。
[0033]由上述分析可知，本動力電池內(nèi)部電路中，通過電力二極管4和可控硅6的組合，省掉了充電接觸器的設(shè)置，節(jié)省了成本和占用空間，并使預(yù)充接觸器3同時具有充電接觸器的功能，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)充接觸器3的分時工作，達(dá)到充分使用預(yù)充接觸器3的目的。
[0034]上述電路中，汽車充電時不允許行駛，汽車行駛時不允許充電，由此實(shí)現(xiàn)汽車行駛和充電兩個過程的互鎖特性，保證車輛行駛的安全性及電池模組I的使用壽命。此外，由于電力二極管4和可控硅6具有性能穩(wěn)定、壽命長、成本低和布置方便的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠優(yōu)化整個動力電池內(nèi)部電路的性能。預(yù)充接觸器3布置在靠近電池模組I的位置處，能夠保證接觸器斷開時電池系統(tǒng)的安全性。
[0035]本實(shí)施例中，如圖1所示，電池模組I包括第一子電池組101和第二子電池組102，第一子電池組101和第二子電池組102之間連接有斷路器103，本實(shí)施例中選用手動斷路器。
[0036]熔斷器12設(shè)在電池模組I與負(fù)極接觸器11之間的導(dǎo)線線路上，當(dāng)車輛在行駛及充電過程中電流過大時，都能及時斷開，以保護(hù)整個電路上的電子器件及電池模組1，所以將熔斷器12設(shè)在預(yù)充接觸器3與電池模組I之間的導(dǎo)線線路上，且位于整機(jī)接觸器2與電池模組I之間，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0037]電池模組I與熔斷器12之間的導(dǎo)線線路上設(shè)有分流器13，用來測量整個電路回路的電流。
[0038]實(shí)施例二
[0039]本實(shí)用新型還提供一種電動汽車，例如:純電動汽車、插電式混合動力汽車等，這些電動汽車上設(shè)置有實(shí)施例一中的動力電池內(nèi)部電路。
[0040]采用上述動力電池內(nèi)部電路，可以節(jié)省充電接觸器，降低成本，節(jié)省整個動力電池包的占用空間，對于其他優(yōu)點(diǎn)，詳見實(shí)施例一中對動力電池內(nèi)部電路優(yōu)點(diǎn)的描述，在此不再贅述。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種動力電池內(nèi)部電路，包括電池模組(I)、正極端子(8)、充電端子(9)、負(fù)極端子(10)和熔斷器(12)，所述電池模組⑴與所述正極端子⑶之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有正極接觸器(2)，所述電池模組(I)與所述負(fù)極端子(10)之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有負(fù)極接觸器(11);其特征在于，所述正極接觸器(2)的兩接線端并聯(lián)有預(yù)充電路，所述預(yù)充電路上依次設(shè)有預(yù)充接觸器(3)、可控硅(6)和預(yù)充電阻(7)，且所述預(yù)充接觸器(3)較所述可控硅(6)接近于所述電池模組(I);所述預(yù)充接觸器(3)與所述可控硅(6)之間的導(dǎo)線連線上設(shè)有分支接點(diǎn)(5)，所述分支接點(diǎn)(5)與所述充電端子(9)之間的導(dǎo)線連線上設(shè)置有電力二極管(4);所述熔斷器(12)設(shè)在能夠控制整個電路通斷的導(dǎo)線線路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池內(nèi)部電路，其特征在于，所述電池模組(I)包括第一子電池組(101)和第二子電池組(102)，所述第一子電池組(101)和所述第二子電池組(102)之間連接有斷路器(103)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力電池內(nèi)部電路，其特征在于，所述斷路器(103)為手動斷路器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池內(nèi)部電路，其特征在于，所述熔斷器(12)設(shè)在所述電池模組(I)與所述負(fù)極接觸器(11)之間的導(dǎo)線線路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力電池內(nèi)部電路，其特征在于，所述電池模組⑴與所述熔斷器(12)之間的導(dǎo)線線路上設(shè)有分流器(13)。
6.一種電動汽車，其特征在于，設(shè)置有如權(quán)利要求1-5任一項所述的動力電池內(nèi)部電路。
【文檔編號】H02J7/00GK204205670SQ201420719440
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】趙彬彬, 岳志芹, 梁飛, 吳瓊, 張騰飛, 邢曉飛 申請人:長城汽車股份有限公司