[发明专利]一种电动汽车高适应性充电系统及方法

说明书

本发明涉及一种电动汽车高适应性充电系统及方法，该系统包括动力电池组、电池管理系统，充电接口、充电正极继电器、充电负极继电器和结构变换继电器组；充电正极继电器包括普通充电模式的正极继电器、高压充电模式的正极继电器和低压充电模式的正极继电器；采用构变继电器组控制电池组的串并联结构，调整电动汽车的充电电压；在充电机的许用充电电流下，调整电池组的充电电压以适应所连接的充电桩；对于高电压大功率充电机，提高电池组的充电电压，显著提高电池组的充电功率，缩短充电时间，提高了电动汽车对远距离行驶的适应性；对于低电压充电机，降低电池组的充电电压，使电池组兼容低电压充电机，降低了电动汽车对一般充电基础设施的依赖性。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车高适应性充电系统及方法。

背景技术

电动汽车采用电动机作为驱动装置，由车载可充电蓄电池或其他能量储存装置提供能量，具有零排放、高效率、安静、运行平稳、驾驶操作容易、使用维护费用低和所需电能来源广泛等优点，因而在现有的新能源汽车技术中，被视为长期发展目标。

在电动汽车上常用的储能装置为蓄电池组(以下简称电池组)，如常用的锂离子电池模组等，具有比能量高，寿命长等优点；目前常用的电池组充电设备为充电机，可分为普通充电机与高速充电机。充电机与电池组的充电电压不匹配问题是目前限制纯电动汽车普适充电的重要问题。目前，市面上常见的充电机，其标准电压输出通常为400V、750V、1000V等几个规格；而市面上常见电动汽车的电压范围规格很多，一般乘用车的电池电压相对较低，大多为300V-400V，而大型电动客车的的电池电压相对较高，无法直接适用于较低电压的充电设施；同时低压电池应用于高压充电设施时也会因电压损耗而在一定程度上增大了能源浪费。这种不匹配性在一定程度上限制了电动汽车行业的发展。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出一种电动汽车高适应性充电系统及方法，通过结构变换继电器组改变动力电池组的串并联结构使动力电池组的充电电压可以进行高低调节。实现电池组接入不同规格充电装置的情况下都能实现安全充电。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：

一种电动汽车高适应性充电系统，包括动力电池组和电池管理系统，所述动力电池组包括由若干充电电压上限固定的电池单元构建的串并联结构，其特征在于，还包括充电接口、充电正极继电器、充电负极继电器和结构变换继电器组；所述充电正极继电器包括普通充电模式的正极继电器、高压充电模式的正极继电器和低压充电模式的正极继电器，各所述正极继电器均连接充电接口正极，所述充电负极继电器连接充电接口负极；

所述结构变换继电器组包括若干结构变换继电器，各结构变换继电器分布在充电正极继电器和动力电池组之间以及动力电池组内的串并联结构中，通过多个结构变换继电器的闭合、断开状态组合改变动力电池组内电池单元的串并联结构；

所述电池管理系统根据充电电压的上限来全部控制或结合整车控制器联合控制所述充电正极继电器、充电负极继电器和结构变换继电器组内各结构变换继电器的闭合、断开状态切换，进而实现普通充电模式、高压充电模式以及低压充电模式下的充电。

进一步地，所述系统其特征在于还包括电流传感器和/或温度传感器，所述电流传感器检测充电系统的实时电流并将检测的数据发送至电池管理系统，所述温度传感器检测动力电池组实时温度并将检测的数据发送至电池管理系统。

进一步地，所述系统其特征在于还包括保护继电器，所述保护继电器连接动力电池组和电动汽车用电组件。

进一步地，所述系统其特征在于所述电动汽车用电组件包括驱动电机、电机控制器、车载充电机、DCDC转换器。