電動(dòng)汽車的電源變換裝置和電動(dòng)汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車的電源變換裝置和電動(dòng)汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)電動(dòng)車DC/DC基本以上圖所示分立半導(dǎo)體開關(guān)器件設(shè)計(jì)為主，分立器件較多，整體生產(chǎn)及裝配工藝復(fù)雜，較多的器件及生產(chǎn)加工組裝流程造成產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性把控難度較大。基于分立器件的設(shè)計(jì)方案目前開關(guān)頻率普遍在200kHZ以下，較低的開關(guān)頻率造成整機(jī)所用的容性器件及磁性元器件較多，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品體積難以小型化、輕量化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提出一種電動(dòng)汽車的電源變換裝置。
[0005]本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提出一種汽車。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例公開了一種電動(dòng)汽車的電源變換裝置，包括:直流電源，所述直流電源具有高壓輸入接口和低壓輸出接口，所述直流電源包括多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器，所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器相互并聯(lián)，所述高壓輸入接口與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池相連，所述低壓輸出接口與所述電動(dòng)汽車的低壓負(fù)載相連;控制器，所述控制器分別與所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器相連，所述控制器用于根據(jù)低壓負(fù)載的用電需求控制所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)和關(guān)閉。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車的電源變換裝置，將多個(gè)具有高開關(guān)頻率和高功率密度直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)實(shí)現(xiàn)電源的轉(zhuǎn)換，取代了現(xiàn)有技術(shù)中采用多個(gè)分立器件的電源轉(zhuǎn)換電路，具有高頻化、輕量化、高能效，大幅降低其整體體積，更有利于節(jié)省整車車身空間，便于整車集成；功率模塊按需啟動(dòng)的控制方式，有效的提高了電源變換裝置整個(gè)負(fù)載范圍的工作效率，節(jié)省電能，延長整車的續(xù)航里程。
[0008]另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的電動(dòng)汽車的電源變換裝置，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0009]進(jìn)一步地，所述直流轉(zhuǎn)換器為Vicor DCM系列中的DC/DC電源模塊。
[0010]進(jìn)一步地，所述低壓負(fù)載包括:所述電動(dòng)汽車的低壓蓄電池和所述電動(dòng)汽車的低壓用電器。
[0011]進(jìn)一步地，所述控制器為單片機(jī)。
[0012]進(jìn)一步地，所述控制器與所述電動(dòng)汽車的整車控制器相連，所述控制器還用于對所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行故障監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果上報(bào)給所述整車控制器。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)與所述電動(dòng)汽車的整車控制器相連。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例公開了一種電動(dòng)汽車，具有上述實(shí)施例的電源變換裝置。
[0015]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0016]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)汽車的電源變換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)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(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0019]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”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實(shí)用新型和簡化描述，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實(shí)用新型的限制。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。
[0020]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”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(jī)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(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0021]參照下面的描述和附圖，將清楚本實(shí)用新型的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本實(shí)用新型的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0022]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車的電源變換裝置。
[0023]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)汽車的電源變換裝置。請參考圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車的電源變換裝置包括直流電源和控制器。
[0024]直流電源包括多個(gè)相互并聯(lián)的直流轉(zhuǎn)換器，其中，直流轉(zhuǎn)換器為具有高開關(guān)頻率和高功率密度的直流轉(zhuǎn)換器，以取代現(xiàn)有技術(shù)中采用多個(gè)分立器件的電源轉(zhuǎn)換電路，從而實(shí)現(xiàn)電源變換裝置的高頻化、輕量化、高能效和體積小的特點(diǎn)。本技術(shù)方案采用的模塊內(nèi)部開關(guān)頻率高于400kHZ，有效的減少了磁性器件及容性器件的應(yīng)用，大幅縮減。多個(gè)相互并聯(lián)的轉(zhuǎn)流轉(zhuǎn)換器的一端設(shè)置有高壓輸入接口，高壓輸入接口與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池相連。另外一端設(shè)置有低壓輸出接口，低壓輸出接口與電動(dòng)汽車的低壓負(fù)載相連。
[0025]控制器分別與多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器相連，用于根據(jù)低壓負(fù)載的用電需求控制多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)最大程度的輸出功率與低壓負(fù)載的有效匹配，提高整機(jī)輕載范圍效率。
[0026]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，直流轉(zhuǎn)換器為VicorDCM系列中的DC/DC電源模塊。該模塊具有400kHz以上的開關(guān)頻率及極高的功率密度，輸入電壓范圍寬，效率及可靠性高的特點(diǎn);本技術(shù)方案采用多個(gè)模塊并聯(lián)，外加控制單元的集成方式，每個(gè)Vicor高頻DC/DC模塊完成動(dòng)力電池到低壓蓄電池的能量轉(zhuǎn)換。在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，將160V-420V動(dòng)力電池電壓經(jīng)過高頻隔離變化，輸出為13.8V，連接至低壓蓄電池，保證整車低壓用電需求及低壓蓄電池電量的補(bǔ)充。
[0027]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，低壓負(fù)載包括電動(dòng)汽車的低壓蓄電池和電動(dòng)汽車的低壓用電器，電源轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)低壓蓄電池或不同的低壓用電器選擇不同數(shù)量的直流轉(zhuǎn)換器將高壓電源的電壓轉(zhuǎn)換為適合的低壓。
[0028]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制器為單片機(jī)，采用單片機(jī)能夠進(jìn)一步減小電源變換裝置的整體尺寸，方便電源變換裝置在電動(dòng)汽車上靈活設(shè)置。
[0029]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制器與電動(dòng)汽車的整車控制器相連。控制器還用于對多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行故障監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果上報(bào)給整車控制器。
[0030]具體地，控制器通過分別對多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，例如對單個(gè)直流轉(zhuǎn)換器的輸入電壓和輸入電壓進(jìn)行監(jiān)測，將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送給控制器?？刂破魍ㄟ^輸入電壓數(shù)據(jù)和輸出電壓數(shù)據(jù)監(jiān)測直流轉(zhuǎn)換裝置是否發(fā)生故障，并將監(jiān)測結(jié)果上報(bào)給整車控制器以便駕駛員、維護(hù)保養(yǎng)人員或生產(chǎn)工人得知直流轉(zhuǎn)換器的工作情況。
[0031]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)與電動(dòng)汽車的整車控制器相連，以提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性和方便性，同時(shí)成本低。
[0032]本實(shí)用新型的實(shí)施例還公開了一種汽車，包括上述的電動(dòng)汽車的電源變換裝置
[0033]另外，本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車的電源變換裝置和電動(dòng)汽車的其它構(gòu)成以及作用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。
[0034]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)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(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0035]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車的電源變換裝置，其特征在于，包括: 直流電源，所述直流電源具有高壓輸入接口和低壓輸出接口，所述直流電源包括多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器，所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器相互并聯(lián)，所述高壓輸入接口與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池相連，所述低壓輸出接口與所述電動(dòng)汽車的低壓負(fù)載相連； 控制器，所述控制器分別與所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器相連，所述控制器用于根據(jù)低壓負(fù)載的用電需求控制所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)和關(guān)閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的電源變換裝置，其特征在于，所述直流轉(zhuǎn)換器為Vicor DCM系列中的DC/DC電源模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的電源變換裝置，其特征在于，所述低壓負(fù)載包括:所述電動(dòng)汽車的低壓蓄電池和所述電動(dòng)汽車的低壓用電器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的電源變換裝置，其特征在于，所述控制器為單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的電源變換裝置，其特征在于，所述控制器與所述電動(dòng)汽車的整車控制器相連，所述控制器還用于對所述多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行故障監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果上報(bào)給所述整車控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車的電源變換裝置，其特征在于，所述控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)與所述電動(dòng)汽車的整車控制器相連。7.—種電動(dòng)汽車，其特征在于，包括:根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車的電源變換裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)汽車的電源變換裝置和電動(dòng)汽車，裝置包括：直流電源，具有高壓輸入接口和低壓輸出接口，直流電源包括多個(gè)相互并聯(lián)的直流轉(zhuǎn)換器，高壓輸入接口與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池相連，低壓輸出接口與電動(dòng)汽車的低壓負(fù)載相連；控制器，分別與多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器相連，用于根據(jù)低壓負(fù)載的用電需求控制多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)和關(guān)閉。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：將多個(gè)具有高開關(guān)頻率和高功率密度直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)實(shí)現(xiàn)電源的轉(zhuǎn)換，具有高頻化、輕量化、高能效，大幅降低其整體體積，更有利于節(jié)省整車車身空間，便于整車集成；功率模塊按需啟動(dòng)的控制方式，有效的提高了電源變換裝置整個(gè)負(fù)載范圍的工作效率，節(jié)省電能，延長整車的續(xù)航里程。
【IPC分類】B60L11/18
【公開號】CN205344554
【申請?zhí)枴緾N201521136529
【發(fā)明人】李大治
【申請人】北京新能源汽車股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月30日