一种车辆过充保护系统及汽车的制作方法

    技术2022-07-11  186


    本实用新型涉及电动汽车电源设备的技术领域,特别涉及一种车辆过充保护系统及汽车。



    背景技术:

    目前,随着电动汽车的普及,市面上电动汽车自燃发生的现象越来越多。现代生活节奏较快,加上充电桩设施的有限性,充电时间是用户在购车时的关注点。目前,很多企业都在研发可实现大功率充电目标的电动汽车。大功率电动汽车极大地缩短了充电时间,较快的充电功率也相应增加了充电过充风险。电池过充电是在电池使用过程中最严重的破坏事件,若控制不及时,在电池内部会产生不可预知的化学反应和产生大量的热量。在大多数充电系统中都只有车载充电机内的一层过充电保护装置,但是仍有过充电的风险,如果车载充电机或者快充装置发生故障时,汽车对过充电此异常不做任何操作,热量会迅速增加,以至于散热系统无法带走全部的热量,通常会导致热失控,不利于提升汽车安全可靠性。



    技术实现要素:

    本实用新型实施例提供一种车辆过充保护系统及汽车,以解决车载充电机或者快充装置发生故障时,汽车对过充电此异常不做任何操作,热量会迅速增加,散热系统无法带走全部的热量从而导致热失控的问题。

    为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:

    一种车辆过充保护系统,包括:

    电池包、保险丝、车载充电机、第一过充电保护装置、第二过充电保护装置以及快充装置;

    所述电池包分别与所述保险丝、所述第一过充电保护装置、所述车载充电机、所述第二过充电保护装置以及快充装置电连接;

    所述保险丝分别与所述第一过充电保护装置、所述车载充电机、所述第二过充电保护装置和快充装置电连接;

    所述第一过充电保护装置与所述车载充电机并联连接;

    所述第二过充电保护装置与快充装置并联连接。

    进一步地,所述第一过充电保护装置和第二过充电保护装置均包括:

    绝缘栅双极型晶体管igbt;

    设置于所述igbt下方的散热装置;

    与所述igbt的第一端连接的第一高压端口以及与所述igbt(102)的第二端连接的第二高压端口。

    进一步地,所述igbt包括:门极、发射极以及集电极;

    所述发射极与所述第一高压端口连接;

    所述集电极与所述第二高压端口连接;

    所述门极与所述集电极连接。

    进一步地,所述第一过充电保护装置的第一端与所述车载充电机的第一端电连接;

    所述第一过充电保护装置的第二端与所述车载充电机的第二端电连接。

    进一步地,所述电池包通过第一继电器分别与所述第一过充电保护装置的第一端以及所述车载充电机的第一端连接。

    进一步地,所述保险丝通过第二继电器分别与所述第一过充电保护装置的第二端以及所述车载充电机的第二端连接。

    进一步地,所述第二过充电保护装置的第一端与所述快充装置的第一端电连接;

    所述第二过充电保护装置的第二端与所述快充装置的第二端电连接。

    进一步地,所述电池包通过第三继电器分别与所述第二过充电保护装置的第一端以及所述快充装置的第一端电连接。

    进一步地,所述保险丝通过第四继电器分别与所述第二过充电保护装置的第二端以及所述快充装置的第二端电连接。

    本实用新型的实施例还提供一种汽车,包括如上所述的车辆过充保护系统。

    本实用新型的有益效果是:

    上述方案中,车辆过充保护系统包括:电池包、保险丝、车载充电机、第一过充电保护装置、第二过充电保护装置以及快充装置;所述电池包分别与所述保险丝、所述第一过充电保护装置、所述车载充电机、所述第二过充电保护装置以及快充装置电连接;所述保险丝分别与所述第一过充电保护装置、所述车载充电机、所述第二过充电保护装置和快充装置电连接;所述第一过充电保护装置与所述车载充电机并联连接;所述第二过充电保护装置与快充装置并联连接。该系统提供大功率充电车辆过充保护装置,能够在车载充电机或者快充装置发生故障时对动力电池过充起到二次保护,降低热失控发生率,从而提高了大功率充电车辆过充保护系统的能力,保证电动汽车的品质以及安全可靠性。

    附图说明

    图1表示本实用新型的车辆过充保护系统的结构示意图。

    图2表示本实用新型的过充电保护装置的结构示意图。

    附图标记说明:

    1-电池包;2-保险丝;3-第一继电器;4-第二继电器;5-第一过充电保护装置;6-车载充电机;7-第三继电器;8-第四继电器;9-快充装置;10-第二过充电保护装置;101-散热装置;102-绝缘栅双极型晶体管igbt;103-门极;104-发射极;105-集电极;106-第一高压端口;107-第二高压端口。

    具体实施方式

    为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

    本实用新型针对在车载充电机或者快充装置发生故障时,汽车对过充电此异常不做任何操作,热量迅速增加以至于散热系统无法带走全部的热量从而导致热失控的问题,提供一种车辆过充保护系统及汽车。

    如图1所示,本实用新型实施例提供一种车辆过充保护系统,包括:电池包1、保险丝2、车载充电机6、第一过充电保护装置5、第二过充电保护装置10以及快充装置9;

    所述电池包1分别与所述保险丝2、所述第一过充电保护装置5、所述车载充电机6、所述第二过充电保护装置10以及快充装置9电连接;

    所述保险丝2分别与所述第一过充电保护装置5、所述车载充电机6、所述第二过充电保护装置10和快充装置9电连接;

    所述第一过充电保护装置5与所述车载充电机6并联连接;

    所述第二过充电保护装置10与快充装置9并联连接。

    本实用新型的实施例中,车载充电机或者快充装置任一装置发生故障且过充电时,第一过充电保护装置和第二过充电保护装置工作,对动力电池过充起到二次保护,避免了车载充电机或者快充装置任一装置发生故障时,汽车对过充电此异常不做任何操作,热量会迅速增加,以至于散热系统无法带走全部的热量从而导致热失控的问题,保证电动汽车的品质以及安全可靠性。

    本实用新型的一可选实施例中,所述第一过充电保护装置5的第一端与所述车载充电机的第一端电连接;所述第一过充电保护装置5的第二端与所述车载充电机的第二端电连接。

    还需要说明的是,所述电池包1通过第一继电器3分别与所述第一过充电保护装置5的第一端以及所述车载充电机6的第一端连接。所述保险丝2通过第二继电器4分别与所述第一过充电保护装置5的第二端以及所述车载充电机6的第二端连接。

    在正常情况下,所述第一过充电保护装置5连接到充电机两端或者电池包两端,处于休眠状态起不到保护作用,即内部是断开的。当检测到过充电时,过充电保护装置导通,相当于把电池包两端强制短路,使得电池系统短路,进而熔断保险丝保护电池系统。保险丝位于电池包外部,便于维修操作。

    本实用新型的一可选实施例中,所述第二过充电保护装置10的第一端与所述快充装置9的第一端电连接;所述第二过充电保护装置10的第二端与所述快充装置9的第二端电连接。

    还需要说明的是,所述电池包1通过第三继电器7分别与所述第二过充电保护装置10的第一端以及所述快充装置9的第一端电连接。所述保险丝2通过第四继电器8分别与所述第二过充电保护装置10的第二端以及所述快充装置9的第二端电连接。

    在正常情况下,所述第二过充电保护装置连接到快充装置两端或者电池包两端,处于休眠状态起不到保护作用,即内部是断开的。当检测到过充电时,过充电保护装置导通,相当于把电池包两端强制短路,使得电池系统短路,进而熔断保险丝保护电池系统。保险丝位于电池包外部,便于维修操作。

    本实用新型的一可选实施例中,所述第一过充电保护装置5和第二过充电保护装置10均包括:

    绝缘栅双极型晶体管igbt102;

    设置于所述igbt102下方的散热装置101;

    与所述igbt102的第一端连接的第一高压端口106以及与所述igbt102的第二端连接的第二高压端口107。

    需要说明的是,所述igbt102包括:门极103、发射极104以及集电极105;

    所述发射极104与所述第一高压端口106连接;

    所述集电极105与所述第二高压端口107连接;

    所述门极103与所述集电极105连接。

    在实际应用中,所述第一过充电保护装置5和第二过充电保护装置10的触发阈值是根据电池包的电压而设定的,设置于适当的电压范围。假设电池包由100个最大电压为4.2v的单体组成,所述第一过充电保护装置5和第二过充电保护装置10的触发阈值将在445±15v。当门极端电压低于触发阈值时,过充电保护装置仅有很小的漏电流通过;当门极端电压高于触发阈值时,所述igbt102导通从而大电流通过,将动力电池短路,熔断所述保险丝2。为避免所述igbt102温度过高导致损坏,在所述第一过充电保护装置5和第二过充电保护装置10内增加散热装置来冷却所述igbt。

    本实用新型的实施例还提供一种汽车,包括如上所述的车辆过充保护系统。其中,车辆过充保护系统,极大程度地避免了了车载充电机或者快充装置发生故障时,汽车对过充电此异常不做任何操作,热量会迅速增加,以至于散热系统无法带走全部的热量从而导致热失控的问题,保证电动汽车的品质以及安全可靠性。

    以上所述的是本实用新型的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。


    技术特征:

    1.一种车辆过充保护系统,其特征在于,包括:

    电池包(1)、保险丝(2)、车载充电机(6)、第一过充电保护装置(5)、第二过充电保护装置(10)以及快充装置(9);

    所述电池包(1)分别与所述保险丝(2)、所述第一过充电保护装置(5)、所述车载充电机(6)、所述第二过充电保护装置(10)以及快充装置(9)电连接;

    所述保险丝(2)分别与所述第一过充电保护装置(5)、所述车载充电机(6)、所述第二过充电保护装置(10)和快充装置(9)电连接;

    所述第一过充电保护装置(5)与所述车载充电机(6)并联连接;

    所述第二过充电保护装置(10)与快充装置(9)并联连接。

    2.根据权利要求1所述的车辆过充保护系统,其特征在于,所述第一过充电保护装置(5)和第二过充电保护装置(10)均包括:

    绝缘栅双极型晶体管igbt(102);

    设置于所述igbt(102)下方的散热装置(101);

    与所述igbt(102)的第一端连接的第一高压端口(106)以及与所述igbt(102)的第二端连接的第二高压端口(107)。

    3.根据权利要求2所述的车辆过充保护系统,其特征在于,所述igbt(102)包括:门极(103)、发射极(104)以及集电极(105);

    所述发射极(104)与所述第一高压端口(106)连接;

    所述集电极(105)与所述第二高压端口(107)连接;

    所述门极(103)与所述集电极(105)连接。

    4.根据权利要求1所述的车辆过充保护系统,其特征在于,

    所述第一过充电保护装置(5)的第一端与所述车载充电机的第一端电连接;

    所述第一过充电保护装置(5)的第二端与所述车载充电机的第二端电连接。

    5.根据权利要求1所述的车辆过充保护系统,其特征在于,

    所述电池包(1)通过第一继电器(3)分别与所述第一过充电保护装置(5)的第一端以及所述车载充电机(6)的第一端连接。

    6.根据权利要求1所述的车辆过充保护系统,其特征在于,

    所述保险丝(2)通过第二继电器(4)分别与所述第一过充电保护装置(5)的第二端以及所述车载充电机(6)的第二端连接。

    7.根据权利要求1所述的车辆过充保护系统,其特征在于,

    所述第二过充电保护装置(10)的第一端与所述快充装置(9)的第一端电连接;

    所述第二过充电保护装置(10)的第二端与所述快充装置(9)的第二端电连接。

    8.根据权利要求1所述的车辆过充保护系统,其特征在于,

    所述电池包(1)通过第三继电器(7)分别与所述第二过充电保护装置(10)的第一端以及所述快充装置(9)的第一端电连接。

    9.根据权利要求1所述的车辆过充保护系统,其特征在于,

    所述保险丝(2)通过第四继电器(8)分别与所述第二过充电保护装置(10)的第二端以及所述快充装置(9)的第二端电连接。

    10.一种汽车,其特征在于,包括:如权利要求1至9中任一项所述的车辆过充保护系统。

    技术总结
    本实用新型提供了一种车辆过充保护系统及汽车,涉及电动汽车电源设备的技术领域。该车辆过充保护系统包括:电池包、保险丝、车载充电机、第一过充电保护装置、第二过充电保护装置以及快充装置;所述电池包分别与所述保险丝、所述第一过充电保护装置、所述车载充电机、所述第二过充电保护装置以及快充装置电连接;所述保险丝分别与所述第一过充电保护装置、所述车载充电机、所述第二过充电保护装置和快充装置电连接;所述第一过充电保护装置与所述车载充电机并联连接;所述第二过充电保护装置与快充装置并联连接。本实用新型的方案避免了车载充电机或者快充装置发生故障时,散热系统无法带走全部的热量从而导致热失控的问题。

    技术研发人员:张海艳;吕志伟
    受保护的技术使用者:北京新能源汽车股份有限公司
    技术研发日:2019.08.02
    技术公布日:2020.04.03

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