用于電動汽車快換電池的充電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種用于電動汽車快換電池的充電
目.ο
【背景技術】
[0002]電動汽車的充電途徑主要包括車載充電和電池快換充電兩種方法。其中，車載充電采用快充和慢充兩種方式，快充方式由于充電功率大，電池發熱大，縮短電池的循環壽命；慢充方法充電時間比較長。如果采用換電技術的充電方法，可實現對電池的集中充電維護，集中充電電池放置在恒溫環境下，采用小電流充電，充電過程中可實現對電池的維護保養，延長電池的循環壽命。
[0003]相關技術中的快換電池集中充電技術采用快換電池組并聯充電方式，但是，由于電池組之間存在差異，充電過程中可能導致單體過充的故障。因此，電池快換充電技術仍需改進。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的目的在于提出一種用于電動汽車快換電池的充電裝置，該充電裝置，可以通過電池管理器對快換電池的充電過程進行控制，該充電裝置僅對一組快換電池進行充電控制，大大提升了充電的安全性，延長了電池的循環壽命。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提出的用于電動汽車快換電池的充電裝置，包括:直流充電機；充電臺架，所述充電臺架用于放置所述快換電池；設置在所述充電臺架上的快換接插件，所述快換接插件用于建立所述直流充電機與所述快換電池之間的高壓連接以通過所述直流充電機對所述快換電池進行充電，并且所述快換接插件還用于建立所述直流充電機與所述快換電池的電池管理器之間的通訊連接以通過所述電池管理器對所述快換電池的充電過程進行控制。
[0006]根據本實用新型實施例的用于電動汽車快換電池的充電裝置，通過快換接插件建立直流充電機與快換電池之間的高壓連接以對快換電池進行充電，并通過快換接插件建立直流充電機與快換電池的電池管理器之間的通訊連接，從而可以通過電池管理器對快換電池的充電過程進行控制，該充電裝置僅對一組快換電池進行充電控制，大大提升了充電的安全性，延長了電池的循環壽命。
[0007]在本實用新型中，所述快換接插件具體包括高壓接口、通訊接口和低壓接口，其中，所述直流充電機通過所述低壓接口輸出低壓供電電源至所述電池管理器以給所述電池管理器供電。
[0008]在本實用新型中，所述充電臺架上還設置有電池導軌，所述快換電池通過所述電池導軌安裝在所述充電臺架上。
[0009]在本實用新型中，所述直流充電機和所述電池管理器上電并完成自檢后，所述電池管理器在檢測到充電連接確認信號時通過與所述直流充電機進行通訊以將充電截止電壓、充電電流和所述快換電池的狀態信息發送至所述直流充電機，所述電池管理器并控制所述快換電池的負端繼電器閉合，所述直流充電機根據所述充電截止電壓和充電電流為所述快換電池進行充電。
[0010]在本實用新型中，其中，所述狀態信息包括所述快換電池的剩余電量、所述快換電池的溫度。
[0011 ] 在本實用新型中，在所述快換電池的充電過程中，所述電池管理器還監測所述快換電池的最高單體電壓，并在所述最高單體電壓大于預設電壓閾值時，所述電池管理器將斷開充電請求命令發送至所述直流充電機，以使所述直流充電機停止對所述快換電池充電。
[0012]在本實用新型中，所述直流充電機和所述電池管理器之間采用CAN通訊協議。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據本實用新型一個實施例的用于電動汽車快換電池的充電裝置的結構示意圖；
[0014]圖2是根據本實用新型一個實施例的直流充電機和充電臺架之間的接口的示意圖；
[0015]圖3是根據本實用新型一個具體實施例的充電站中多個充電裝置的示意圖；
[0016]圖4是根據本實用新型一個實施例的用于電動汽車快換電池的充電方法的流程圖；
[0017]圖5是根據本實用新型一個具體實施例的用于電動汽車快換電池的充電方法的流程圖。
[0018]附圖標記:
[0019]直流充電機10、充電臺架20、快換接插件30和電池導軌40。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細描述本實用新型的實施例，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，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0021]下面參考附圖描述本實用新型實施例的用于電動汽車快換電池的充電裝置。
[0022]圖1是根據本實用新型一個實施例的用于電動汽車快換電池的充電裝置的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型實施例的用于電動汽車快換電池的充電裝置，包括:直流充電機10、充電臺架20和快換接插件30。
[0023]其中，充電臺架20用于放置快換電池。
[0024]在本實用新型的一個實施例中，充電臺架20上還設置有電池導軌40，快換電池通過電池導軌40安裝在充電臺架20上。
[0025]快換接插件30設置在充電臺架20上，快換接插件30用于建立直流充電機10與快換電池之間的高壓連接以通過直流充電機10對快換電池進行充電，并且快換接插件30還用于建立直流充電機10與快換電池的電池管理器之間的通訊連接以通過電池管理器對快換電池的充電過程進行控制。
[0026]具體地，快換接插件30建立了直流充電機10與快換電池的電池管理器之間的通訊連接，那么直流充電機10和電池管理器之間就可以進行信息交互，以實現智能安全充電。
[0027]在本實用新型的一個實施例中，快換接插件30具體包括高壓接口、通訊接口和低壓接口，其中，直流充電機10通過低壓接口輸出低壓供電電源至電池管理器以給電池管理器供電。
[0028]具體地，直流充電機10上電后，為電池管理器提供12V電源，以給電池管理器供電。
[0029]另外，直流充電機10還將喚醒信號發送至電池管理器，以將其喚醒。
[0030]在本實用新型的一個實施例中，直流充電機10和電池管理器上電并完成自檢后，電池管理器在檢測到充電連接確認信號時通過與直流充電機10進行通訊以將充電截止電壓、充電電流和快換電池的狀態信息發送至直流充電機10，電池管理器并控制快換電池的負端繼電器閉合，直流充電機10根據充電截止電壓和充電電流為快換電池進行充電。
[0031 ] 具體地，快換電池在充電臺架20上安裝到位后，直流充電機10上電，并進行自檢，直流電機為電池管理器提供12V電源，以給電池管理器供電，電池管理器上電并進行自檢，如果無故障，當電池管理器檢測到充電連接確認信號時，與直流充電機10進行通訊，以將充電截止電壓、充電電流和快換電池的狀態信息發送至直流充電機10，電池管理器還控制快換電池的負端繼電器閉合。直流充電機10接收到電池管理器發送的信息后，根據充電截止電壓和充電電流控制充電電流和電壓，以對快換電池進行充電。
[0032]更具體地，充電開始時，直流充電機10對快換電池進行恒流充電，當快換電池的電壓達到充電截止電壓時，直流充電機10對快換電池進行恒壓充電，隨著充電的進行，充電電流會降低，當電流下降到預設值時，就認為是電量已充滿，直流充電機10則結束對快換電池的充電。
[0033]在本實用新型的一個實施例中，其中，狀態信息包括快換電池的剩余電量、快換電池的溫度。
[0034]在本實用新型的另一個實施例中，還可以直接由直流充電機10通過硬線連接控制快換電池的負端繼電器閉合。
[0035]在本實用新型的一個實施例中，在快換電池的充電過程中，電池管理器還監測快換電池的最高單體電壓，并在最高單體電壓大于預設電壓閾值時，電池管理器將斷開充電請求命令發送至直流充電機10，以使直流充電機10停止對快換電池充電。
[0036]具體地，在直流充電機10對快換電池的充電過程中，電池管理器實時監測充電連接確認信號，一旦發現充電連接確認信號斷開，電池管理器則向直流充電機10請求斷開充電。
[0037]更具體地，在充電過程中，電池管理器還監測快換電池的最高單體電壓，如果充電連接確認信號未斷開、但快換電池的最高單體電壓大于預設電壓閾值，電池管理器便將斷開充電請求命令發送至直流充電機10，以請求直流充電機10停止充電以保證充電安全。如果所檢測到的最高單體電壓不大于預設電壓閾值，則繼續監測充電連接確認信號和最高單體電壓。
[0038]在本實用新型的一個實施例中，直流充電機10和電池管理器之間采用CAN通訊協議。其中CAN通訊協議滿足GBT 27930電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議。
[0039]圖3是根據本實用新型一個實施例的充電站中多個充電裝置的示意圖。如圖3所示，充電站中可以設置多個本實用新型提出的充電裝置，每臺充電裝置管理一組快換電池組，通過與快換電池組的電池管理器進行通訊，實現了智能安全充電。
[0040]本實用新型實施例的用于電動汽車快換電池的充電裝置，通過快換接插件建立直流充電機與快換電池之間的高壓連接以對快換電池進行充電，并通過快換接插件建立直流充電機與快換電池的電池管理器之間的通訊連接，從而可以通過電池管理器對快換電池的充電過程進行控制，該充電裝置僅對一組快換電池進行充電控制，大大提升了充電的安全性，延長了電池的循環壽命。
[0041 ] 其中，本實用新型實施例中的低壓電氣接口需要滿足快充接口的定義要求，充電臺架20與直接充電機10通過快換接插件30連接，充電臺架20可以與任何符合國標的直流充電機連接，不僅可以降低充電機開發的成本，而且提供了直流充電機的使用用途，不僅可用于電池搭載在整車上直流快充，而且可以用于安裝在充電臺架20的電池的充電。
[0042]為了實現上述實施例，本實用新型還提出了一種用于電動汽車快換電池的充電方法。
[0043]圖4是根據本實用新型一個是實施例的用于電動汽車快換電池的充電方法的流程圖。其中，用于電動汽車快換電池的充電裝置包括直流充電機、充電臺架和設置在充電臺架上的快換接插件，如圖4所示，本實用新型實施例的用于電動汽車快換電池的充電方法，包括以下步驟:
[0044]S1，將快換電池放置在充電臺架上。
[0045]在本實用新型的一個實施例中，充電臺架上還設置有電池導軌，快換電池通過電池導軌安裝在充電臺架上。
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