便携式电池包及电动汽车补电系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种便携式电池包及电动汽车补电系统。

背景技术

纯电动车节能环保，是未来的趋势。但是受制于充电基础设施普及率的影响，充电车位有限，充电还不能向加油一样方便，造成还有很多消费者不愿意选择纯电动车辆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式电池包及电动汽车补电系统，以解决现有技术电动汽车充电不便的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种便携式电池包，所述便携式电池包通过双向直流电压转换器与电动汽车高压系统可拆卸连接，且被配置为，当接入所述电动汽车高压系统时，若电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电，则向所述电动汽车高压系统供电。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述便携式电池包还被配置为，当接入所述电动汽车高压系统时，若电动汽车通过自身充电接口充电，则在所述电动汽车高压系统的电池包的电量被充满后，再进行充电。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述便携式电池包包括控制模块和电池模块，所述控制模块用于根据电动汽车的状态调节所述双向直流电压转换器的输出功率，以使得电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电时，所述电池模块向所述电动汽车高压系统供电，以及使得电动汽车通过自身充电接口充电时，所述电池模块在所述电动汽车高压系统的电池包的电量被充满后，再进行充电。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述控制模块根据电动汽车的状态调节所述双向直流电压转换器的输出功率包括：

若电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电，则控制所述双向直流电压转换器向所述电动汽车高压系统输出功率，以使得所述电池模块向所述电动汽车高压系统供电；

若电动汽车通过自身充电接口充电，则控制所述双向直流电压转换器不向所述电池模块输出功率，直至所述电动汽车高压系统的电池包的电量充满。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述控制模块根据电动汽车的状态调节所述双向直流电压转换器的输出功率还包括：

所述便携式电池包向所述电动汽车高压系统供电至电量低于预设电量值时，则控制所述双向直流转换器停止向所述电动汽车高压系统输出功率，使得所述电池模块停止供电。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述控制模块根据电动汽车的状态调节所述双向直流电压转换器的输出功率还包括：

在所述电动汽车高压系统的电池包的电量充满后，控制所述双向直流电压转换器以预设功率值向所述电池模块输出功率，以对所述电池模块进行充电。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述电池包具有充放电接口和通信接口，所述电池模块通过所述充放电接口与所述双向直流电压转换器电连接，所述控制模块通过所述通信接口与所述双向直流电压转换器通信连接。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述便携式电池包的电容量不小于500Wh且不超过5KWh。

可选的，在所述的便携式电池包中，所述便携式电池包充满电时的电压不超过60V。

本发明还提供一种电动汽车补电系统，包括：双向直流电压转换器和一如上所述的便携式电池包，，所述双向直流电压转换器将所述便携式电池包可拆卸连接于电动汽车高压系统。

可选的，在所述的电动汽车补电系统中，所述电动汽车补电系统还包括：充电器，所述充电器用于将所述便携式电池包接入供电电源，对所述便携式电池包进行充电。

可选的，在所述的电动汽车补电系统中，所述充电器为交流转直流充电器，用于将所述便携式电池包接入220V交流电源，对所述便携式电池包进行充电。

综上所述，本发明提供的便携式电池包及电动汽车补电系统，包括：所述便携式电池包通过双向直流电压转换器与电动汽车高压系统可拆卸连接，且被配置为，当接入所述电动汽车高压系统时，若电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电，则向所述电动汽车高压系统供电。利用本发明的所述便携式电池包，可以有效的免除或者减少纯电动汽车需要通过充电桩进行充电带来的不便，可以降低纯电动汽车对充电基础设施的依赖，优化电动汽车的使用感受。

另外，本发明提供的便携式电池包及电动汽车补电系统，所述便携式电池包还被配置为，当接入所述电动汽车高压系统时，若电动汽车通过自身充电接口充电，则在所述电动汽车高压系统的电池包的电量被充满后，再进行充电。也就是说，所述便携式电池包根据电动汽车的状态不同具有不同的充放电模式，当电动汽车通过自身充电接口充电时，所述便携式电池包与其连接，不影响其正常充电，而当电动汽车无法通过自身充电接口充电时，所述便携式电池包可向其充电，增加其续航能力。如此，使得所述便携式电池包运用至电动汽车时，可以兼容原有的电动车的高压系统和原有的充电方式，不需要对现有的电动车高压系统进行重新设计。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电动汽车补电系统与电动汽车高压系统的连接关系示意图；

图2为本发明实施例中便携式电池包的充电示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。

请参考图1及图2，本发明实施例提供一种便携式电池包，所述便携式电池包通过双向直流电压转换器与电动汽车高压系统可拆卸连接，且被配置为，当接入所述电动汽车高压系统时，若电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电，则向所述电动汽车高压系统供电。

本实施例提供的所述便携式电池包，可以有效的免除或者减少纯电动汽车需要通过充电桩进行充电带来的不便，可以降低纯电动汽车对充电基础设施的依赖，优化电动汽车的使用感受。

电动汽车利用高压系统提供动力，图1示意出现有的一种电动汽车高压系统的组成示意图，该电动汽车高压系统包括：直流快充接口，快充接口继电器、整车高压负载、车载充电机、电池主继电器和整车高压电池包，当电动汽车需要充电时，通过直流快充接口与充电桩接通，以将整车高压电池包的电量充满。在现有的另外一些电动汽车高压系统中，直流快充接口也可用交流慢充接口替换，在本发明的描述，所述直流快充接口和所述充流慢充接口统称为电动汽车自身充电接口。

如图1所示，可在不影响电动汽车高压系统的原本电路结构的情况下，利用双向直流电压转换器将本实施提供的所述便携式充电包接入所述电动汽车高压系统。具体的，双向直流电压转换器的一端连接于电池主继电器与整车高压电池包之间，另一端与所述便携式电池包相连接。

如前所述，本实施例提供的所述便携式电池包接入电动汽车高压系统时，若电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电，则向所述电动汽车高压系统供电。此外，本实施例中，进一步的，所述便携式电池包还被配置为，当接入所述电动汽车高压系统时，若电动汽车通过自身充电接口充电，则在所述电动汽车高压系统的电池包(即前文所述整车高压电池包)的电量被充满后，再进行充电。

也就是说，所述便携式电池包根据电动汽车的状态不同具有不同的充放电模式，当电动汽车通过自身充电接口充电时，所述便携式电池包与其连接，不影响其正常充电，而当电动汽车无法通过自身充电接口充电时，所述便携式电池包可向其充电，增加其续航能力。如此，使得所述便携式电池包运用至电动汽车时，可以兼容原有的电动车的高压系统和原有的充电方式，不需要对现有的电动车高压系统进行重新设计。

具体的，本实施例提供的所述便携式电池包可包括控制模块和电池模块，所述控制模块用于根据电动汽车的状态调节所述双向直流电压转换器的输出功率，以使得电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电时，所述电池模块向所述电动汽车高压系统供电，以及使得电动汽车通过自身充电接口充电时，所述电池模块在所述电动汽车高压系统的电池包的电量被充满后，再进行充电。

也就是说，所述控制模块通过改变所述双向直流电压转换器的输出功率，来使所述便携式电池包和所述电动汽车高压系统呈现不同的充放电模式。

其中，所述控制模块根据电动汽车的状态调节所述双向直流电压转换器的输出功率包括：

若电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电，则控制所述双向直流电压转换器向所述电动汽车高压系统输出功率，以使得所述电池模块向所述电动汽车高压系统供电；当所述双向直流电压转换器输出功率超过整车高压负载消耗功率时，输出功率可为整车高压电池包充电，当所述双向直流电压转换器输出功率低于整车高压负载消耗功率时，整车高压电池包向外放电。进一步的，所述便携式电池包向所述电动汽车高压系统供电至电量低于预设电量值时，则控制所述双向直流转换器停止向所述电动汽车高压系统输出功率，使得所述电池模块停止供电。较佳的，所述预设电量值大于0，以避免所述电池模块出现过放电的情况，遭到损害。

所述控制模块根据电动汽车的状态调节所述双向直流电压转换器的输出功率还包括：

若电动汽车通过自身充电接口充电，则控制所述双向直流电压转换器不向所述电池模块输出功率，直至所述电动汽车高压系统的电池包的电量充满。进一步的，在所述电动汽车高压系统的电池包的电量充满后，控制所述双向直流电压转换器以预设功率值向所述电池模块输出功率，以对所述电池模块进行充电。

也就是说，在对所述电动汽车高压系统的高压电池包的电量充满之后，若电动汽车的充电接口依旧接于充电桩时，则开始对所述便携式电池包充电。如此，在不影响电动汽车的本身充电功能的情况下，也避免了对于充电时长的浪费。例如，当晚上不需要出行，将电动汽车进行充电时，充电时长较长，在将电动汽车原本电池包电量充满后，还可对所述便携式电池包进行充电，故可不将便携式电池包从电动汽车上取下单独充电，也给所述便携式电池包的使用带来了便利。

本实施例中，所述电池模块例如可选用相对较轻的锂电池或者为法拉电容，所述控制模块例如可选用集成芯片，对所述便携式电池包的整体重量影响不大。

本实施例中提供的所述便携式电池包，还具有充放电接口和通信接口，所述电池模块通过所述充放电接口与所述双向直流电压转换器电连接，所述控制模块通过所述通信接口与所述双向直流电压转换器通信连接。所述充放电接口和所述通信接口的设置，给所述便携式电池包与所述双向直流电压转换器之间的连接或断开提供了便利。

本实施例提供的所述便携式电池包，为完全起见，较佳的，所述电池模块的充满电时的电压不超过60V，进一步较佳的，所述便携式电池包为48V电池包，48V电池包在充满电之后，电压在52V-52.8V左右，不需要额外的高压保护措施，普通人就能安全地将所述便携式电池包从车上拿下或者安装上去，以及在有交流电源的地方对所述便携式电池包进行充电，如此，在能提供较大电能的同时，也可避免安全隐患。

另外，优选的，本实施例提供的所述便携式电池包的电容量不小于500Wh且不超过5KWh。一般的，现有电池密度大概在200Wh/Kg，那么对应电池包重量即为2.5kg～25kg，这样一个正常成年人就可以把这个便携式48V电池包取出拿到家里或者任何有220伏电源的地方进行独立充电。使用一个小功率(比如1千瓦)的便携式交流转直流48V充电器，2个小时就可以将便携式48V电池包充满。

假设1千瓦时电能够行驶8公里，这样对20kg便携式48V电池包进行一次充电就可以支持近16公里的续航里程。如果再将便携式电池包设计的更加人性化。比如借鉴行李箱，底座加上轮子和上端配上拉杆，类似一个小的拉杆箱的样子。这样会更加便于取出电池包后拿到家里或者任何有电源的地方进行独立充电。便携式电池包重量可以进一步加大，如果20千克，就可以存储4千瓦时电能。对应的续航里程就可以达到32公里。32公里可以覆盖中国绝大多数单程通勤需求。这样使用电动车就不再需要依赖于充电桩。即便32公里覆盖不了每日通勤里程需求，通过每日补充的电能，也可以大大减少用户去充电桩充电的次数。

本发明实施例还提供一种电动汽车补电系统，所述电动汽车补电系统包括：双直流转换器和本实施例提供的所述便携式电池包，所述双向直流电压转换器将所述便携式电池包可拆卸连接于电动汽车高压系统。

所述双直流转换器可始终放置于车上，接入电动汽车高压系统，所述便携式电池包可根据需求取下或安装。

所述双直流转换器的转换电压应与所述便携式电池包的所述电池模块的开路电压相同。例如，若所述电池模块为48V电压，则所述双直流转换器为48V双直流转换器，可将例如220V的高压转换至48V电压。

另外，如图2所示，本实施例提供的所述电动汽车补电系统还包括充电器，所述充电器用于将所述电池包接入供电电源，对所述电池包的所述电池模块进行充电。具体的，所述充电器为交流转直流充电器，用于将所述电池包接入220V交流电源，对所述电池模块进行充电，如此，在任意有普通交流供电的地点即可对所述便携式充电包进行充电。同样的，所述交流转直流充电器的转换电压应与所述电池模块的开路电压相同。例如，若所述电池模块为48V电压，则所述交流转直流48V充电器。

本实施例提供的所述电动汽车补电系统的使用过程如下：

当电池汽车电量不满足行程需求且找不到合适充电桩时，将所述便携式电池包从车上取下，找到有普通交流供电的地点利用充电器进行充电；

将所述便携式电池包充电完毕后，将所述便携式电池包与所述双向直流电压转换器相接，利用所述便携式电池包给电动汽车高压系统的高压电池包充电，或者当电动汽车开始运行后，控制所述双向直流电压转换器利用所述电池模块向所述电动汽车高压系统供电。

综上所述，本发明提供的便携式电池包及电动汽车补电系统，包括：所述便携式电池包通过双向直流电压转换器与电动汽车高压系统可拆卸连接，且被配置为，当接入所述电动汽车高压系统时，若电动汽车正常运行或不通过自身充电接口充电，则向所述电动汽车高压系统供电。利用本发明的所述便携式电池包，可以有效的免除或者减少纯电动汽车需要通过充电桩进行充电带来的不便，可以降低纯电动汽车对充电基础设施的依赖，优化电动汽车的使用感受。

此外还应该认识到，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。