一种电动汽车动力电池养护装置的制作方法

1.本实用新型涉及新能源电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车动力电池养护装置。


背景技术：

2.新能源电动汽车与传统燃油汽车的区别主要在于动力源不同，从而导致储能方式与驱动方式也与传统燃油车截然不同，新能源电动汽车的储能装置也就是我们常说的“动力电池”是新能源电动汽车的核心部件，其重要性不言而喻，由于单体电池的能量有限，不适合电动机驱动和逆变应用，所以必须由几十甚至几百上千个单体电池串并联成组，才能以足够高的电压、电流和足够多的电池容量来满足电动汽车的需求，从而获得工程设计上合理的电功率。
3.动力电池也是电动汽车里成本最贵的配件，随着车辆使用年限及行驶里程不断增加以及车辆长期频繁的使用直流快充功能，会导致电动汽车动力电池内部单体电池的电压不一致问题，单体电池之间的性能差异会随着充放电次数的增多而越来越大，从而导致动力电池的能量衰减，进而导致电动汽车的续航里程缩短，用户体验感较差，严重可能会导致动力电池损坏。
4.传统检测维修方法是将新能源汽车的动力电池从电动汽车上拆卸下来，先进行动力电池拆解检查，然后再进行检修或者均衡，此方法虽然有效但是费时耗力，动力电池出现能量衰减问题时，如何在不拆解动力电池的情况下进行修复一直是行业难点。
5.现有的电动汽车充电装置只能实现单一充电电流对电动汽车进行充电，无法根据用户的实际需求对电动汽车充电，从而导致因充电电流过小延长充电时间，工作效率降低，或因充电电流过大引起电动汽车的动力电池及充电系统损坏，严重可能导致动力电池自燃事故。
6.现有的普通交流充电桩在对电动汽车充电过程中主要作用是补充电池能量，无法起到对电动汽车的动力电池保养或者养护的效果。
7.现有的普通交流充电桩在充电过程中无法显示充电关键数据，包括：充电电流、电压、温度、功率、充电时长、充入电量等。


技术实现要素：

8.针对以上现有技术中存在的难点问题，本实用新型提出了一种电动汽车动力电池养护装置。
9.本实用新型的电动汽车动力电池养护装置包括：壳体、输入充电插座、输出充电插座、电源线、充电线、电源开关、急停开关、启动开关、电压电流控制模块、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、陀螺仪、滤波器以及协议板；其中，电压电流控制模块包括电压电流传感器、控制器、屏幕、继电器、中继器和从控板；壳体的内部具有空腔；在壳体的表面设置有屏幕、输入充电插座、输出充电插座、电源开关、启动开关和急停开关；在壳体的内部设置
有电压电流传感器、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、控制器、中继器、从控板、继电器、滤波器和协议板；电源线的两端分别设置有插头，电源线一端的插头插入至外部的交流电源，电源线另一端的插头插入至输入充电插座；充电线的一端设置有插头且另一端设置有交流充电枪，充电线一端的插头插入至输出充电插座，充电线另一端的交流充电枪插入至电动汽车的交流充电插座；输入充电插座包括火线端、零线端和地线端；输出充电插座包括火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端；输入充电插座的地线端连接至输出充电插座的地线端；输入充电插座的火线端和零线端分别与电源开关、滤波器、急停开关、协议板、继电器、电压电流传感器以及输出充电插座的火线端和零线端通过电缆串联；输出充电插座的火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端分别与交流充电枪的火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端相连接；协议板连接分别至输出充电插座的车辆控制连接确认端和充电桩连接确认端以及信号隔离器；信号隔离器连接至从控板；从控板与启动开关、温度传感器、继电器和中继器连接；中继器还分别与屏幕和远程无线模块连接；远程无线模块通过网络连接云端；云端通过网络连接远程客户终端；屏幕、电压电流传感器、中继器、远程无线模块和陀螺仪分别与控制器连接；陀螺仪固定安装在交流充电枪内部。
10.通过电源线将外部的电源连接至输入充电插座，并通过充电线将电能从输出充电插座连接至电动汽车的交流充电插座，为电动汽车动力电池充电；通过屏幕设置充电模式，充电模式为脉冲充电、普通充电、预约充电和定时充电中的一种；充电过程中，通过继电器的吸合控制从控板；继电器吸上时，从控板接收温度传感器的温度参数和启动开关的信号，并将温度参数和信号发送至中继器；中继器将从控板发来的温度参数和信号分别分配至屏幕和远程无线模块；用户根据实际需求进行选择操作；在屏幕上进行操作，控制器通过中继器控制从控板，控制继电器间歇性地闭合，控制器通过用户操作屏幕进行调节电流输出和脉冲的脉宽从而实现脉冲功能和电流可调功能，通过脉宽设置不同分别实现脉冲充电、预约充电和定时充电；用户使用远程移动终端进行操作下发充电参数，充电参数通过云端发送至远程无线模块，经过远程无线模块传输至控制器，控制器通过用户远程下发的充电参数进行调节电流输出和脉冲的脉宽从而实现远程控制功能；电压电流传感器实时检测充电过程中电压和电流状态，并把电压和电流数据实时发送至控制器，当控制器发现电流或者电压出现异常，则自动终止充电；滤波器对电路中设定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或者消除一个设定频率后的电源信号；急停开关在紧急情况时快速有效的切断电源，停止设备工作，起到保护人身或者设备安全的作用；陀螺仪通过交流充电枪的水平面及角度的变化快速判断车辆或交流充电枪在充电过程中是否发生碰撞或移位等异常情况，然后将信号通过控制器发送至屏幕显示，用户选择停止充电或者继续充电。
11.输入充电插座采用国标三孔式航空插座，额定工作电压250vac，工作电流1a～60a。外部的电源为220v交流电源。输出充电插座采用国标五孔式航空插座，额定工作电压500vac，工作电流1a～50a。
12.远程客户终端采用一个或多个计算机，或者一个或多个移动终端。
13.远程无线模块包括：数据采集处理单元和信号收发单元；其中，中继器连接至数据采集处理单元；数据采集处理单元连接至信号收发单元；数据采集处理单元将来自中继器
的数字信号通过信号收发单元将数据上传至云端服务器，用户根据实际情况采用移动终端或计算机进行远程操作。
14.屏幕采用电容式触控液晶屏幕。
15.进一步，还包括散热窗，设置在壳体的表面；还包括脚轮，设置在壳体的底部。
16.本实用新型的优点：
17.本实用新型采用脉冲充电的方式，用户在平时对电动汽车充电的过程中不仅能够补充电池能量，也能够有效地改善动力电池内部单体电芯电压不一致的问题，达到对动力电池养护的效果，无需拆卸动力电池，方便快捷，且充电电流能够根据实际情况进行调节，还能够远程控制动力电池进行充电/断电，或者进行预约充电/断电，对电动汽车充电能量及电压电流进行实时监控，有效显示充电过程中关键数据(如充电功率、电流、电压、充入电量以及温度等)，并进行存储，随时查看历史充电数据，有助于实时了解动力电池的充电状况、健康状况，充电异常时能够自动停止充电，不受地域环境影响，提高工作效率。
附图说明
18.图1为本实用新型的电动汽车动力电池养护装置的一个实施例的外观正视图；
19.图2为本实用新型的电动汽车动力电池养护装置的一个实施例的外观背视图；
20.图3为本实用新型的电动汽车动力电池养护装置的充电时的连接框图；
21.图4为本实用新型的电动汽车动力电池养护装置的一个实施例的连接框图。
具体实施方式
22.下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本实用新型。
23.如图1～4所示，本实施例的电动汽车动力电池养护装置包括：壳体1、输入充电插座9、输出充电插座10、电源线13、充电线14、电源开关12、急停开关3、启动开关4、电压电流控制模块、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、陀螺仪、滤波器以及协议板；其中，电压电流控制模块包括电压电流传感器、控制器、屏幕2、继电器、中继器和从控板；壳体1的内部具有空腔；在壳体1的外表面设置有背面散热窗5和侧面散热窗8；在壳体1的底部设置有脚轮7；在壳体1的表面设置有屏幕2、输入充电插座9、输出充电插座10、电源开关12、启动开关4和急停开关3；在壳体1的内部设置有控制器、中继器和从控板；在壳体1内设置有线束收纳箱6和配电箱11，线束收纳箱6和配电箱11的箱盖位于壳体1的表面，在不充电时，电源线13和充电线14放置在线束收纳箱6内，电压电流传感器、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、滤波器、协议板和继电器设置在配电箱11内；电源线13的两端分别设置有插头，电源线13一端的插头插入至外部的交流电源，电源线13另一端的插头插入至输入充电插座9；充电线14的一端设置有插头且另一端设置有交流充电枪，充电线14一端的插头插入至输出充电插座10，充电线14另一端的交流充电枪插入至电动汽车的交流充电插座；输入充电插座9包括火线端l、零线端n和地线端；输出充电插座10包括火线端l、零线端n、车辆控制连接确认端cc、充电桩连接确认端cp和地线端；输入充电插座9的地线端连接至输出充电插座10的地线端；输入充电插座9的火线端和零线端分别与电源开关12、滤波器、急停开关3、协议板、继电器、电压电流传感器以及输出充电插座10的火线端和零线端通过电缆串联；输出充电插座10的火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端分别与交流充电
枪的火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端相连接；协议板连接分别至输出充电插座10的车辆控制连接确认端和充电桩连接确认端以及信号隔离器；信号隔离器连接至从控板；从控板与启动开关4、温度传感器、继电器和中继器连接；中继器分别与屏幕2和远程无线模块连接；远程无线模块通过网络连接云端；云端通过网络连接远程客户终端；屏幕2、电压电流传感器、中继器、远程无线模块和陀螺仪分别与控制器连接；陀螺仪固定安装在交流充电枪内部。打开配电箱11能够直观看到电压电流传感器、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、滤波器、协议板和继电器，方便本装置后期维护，不需要拆卸装置壳体1。
24.在本实施例中，输入充电插座9采用国标三孔式航空插座，额定工作电压250vac，工作电流1a～60a。外部的电源为220v交流电源。输出充电插座10采用国标五孔式航空插座，额定工作电压500vac，工作电流1a～50a。远程客户端采用一个或多个计算机，或者一个或多个移动终端；显示器2采用10寸电容式触控液晶屏幕2。
25.本实用新型的电动汽车动力电池养护装置具有现场工作模式和远程工作模式。
26.实施例一
27.在本实施例中，采用现场工作模式，本实施例的电动汽车动力电池养护装置的操作方法，包括以下步骤：
28.1)通过电源线13将外部的电源连接至输入充电插座9，并通过充电线14将电动汽车的交流充电插座连接至输出充电插座10，为电动汽车动力电池充电；
29.2)打开电动汽车动力电池养护装置的电源开关12；
30.3)通过操作屏幕2选择工作模式，分别为：脉冲充电、普通充电和定时充电中的一种，然后按照需求调整充电电流，按下启动开关4，开始充电；
31.4)充电过程中，当控制器通过电压电流传感器检测到充电电压或电流异常，则自动断开与继电器的连接，并停止充电；
32.5)充电过程中如果遇到紧急情况，人为按下急停开关3，停止充电；
33.6)电压电流传感器实时监测充电过程中的电压和电流并传输至控制器，控制器经过对电压和电流的计算得出：电功率、充电电量、频率、电压和电流等信息，并将以上信息传输至屏幕2，屏幕2实时显示以上信息，或进行储存；
34.7)通过车辆控制连接确认端与充电枪进行通讯，充电完成后继电器断开，自动停止充电，无需人工操作，然后取下充电线14和电源线13；或是充电过程中需要停止充电，可操作屏幕2，选择“停止充电”选项，进行停止充电；
35.实施例二
36.在本实施例中，采用远程工作模式，本实施例的电动汽车动力电池养护装置的操作方法，包括以下步骤：
37.1)通过电源线13将外部的电源连接至输入充电插座9，并通过充电线14将电动汽车的交流充电插座连接至输出充电插座10，打开电源开关12；
38.2)使用计算机或者移动终端进行远程操作，选择工作模式，分别为：脉冲充电、普通充电和预约充电中的一种，然后按照需求调整充电电流或者预约充电的时间段，按下启动开关4，开始充电；
39.3)充电过程中，当过电压电流传感器检测到充电电压或电流异常，则自动断开与
继电器的连接，并停止充电；
40.4)电压电流传感器实时监测充电过程中的电压和电流并传输至控制器，控制器经过对电压和电流的计算得出：电功率、充电电量、频率、电压和电流等信息，并将以上信息传输至远程无线模块，远程无线模块上传至云端，移动终端或者计算机实时显示以上信息，或者进行储存或者下载；
41.5)通过车辆控制连接确认端与充电枪进行通讯，充电完成后继电器断开，自动停止充电，无需人工操作，然后取下充电线14和电源线13；或是充电过程中需要停止充电，操作移动终端或者计算机，选择“停止充电”选项，进行停止充电。
42.最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

技术特征：
1.一种电动汽车动力电池养护装置，其特征在于，所述电动汽车动力电池养护装置包括：壳体、输入充电插座、输出充电插座、电源线、充电线、电源开关、急停开关、启动开关、电压电流控制模块、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、陀螺仪、滤波器以及协议板；其中，电压电流控制模块包括电压电流传感器、控制器、屏幕、继电器、中继器和从控板；壳体的内部具有空腔；在壳体的表面设置有屏幕、输入充电插座、输出充电插座、电源开关、启动开关和急停开关；在壳体的内部设置有电压电流传感器、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、控制器、中继器、从控板、继电器、滤波器和协议板；电源线的两端分别设置有插头，电源线一端的插头插入至外部的交流电源，电源线另一端的插头插入至输入充电插座；充电线的一端设置有插头且另一端设置有交流充电枪，充电线一端的插头插入至输出充电插座，充电线另一端的交流充电枪插入至电动汽车的交流充电插座；输入充电插座包括火线端、零线端和地线端；输出充电插座包括火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端；输入充电插座的地线端连接至输出充电插座的地线端；输入充电插座的火线端和零线端分别与电源开关、滤波器、急停开关、协议板、继电器、电压电流传感器以及输出充电插座的火线端和零线端通过电缆串联；输出充电插座的火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端分别与交流充电枪的火线端、零线端、车辆控制连接确认端、充电桩连接确认端和地线端相连接；协议板连接分别至输出充电插座的车辆控制连接确认端和充电桩连接确认端以及信号隔离器；信号隔离器连接至从控板；从控板与启动开关、温度传感器、继电器和中继器连接；中继器还分别与屏幕和远程无线模块连接；远程无线模块通过网络连接云端；云端通过网络连接远程客户终端；屏幕、电压电流传感器、中继器、远程无线模块和陀螺仪分别与控制器连接；陀螺仪固定安装在交流充电枪内部。2.如权利要求1所述的电动汽车动力电池养护装置，其特征在于，所述远程客户终端采用一个或多个计算机，或者一个或多个移动终端。3.如权利要求1所述的电动汽车动力电池养护装置，其特征在于，所述远程无线模块包括：数据采集处理单元和信号收发单元；其中，中继器连接至数据采集处理单元；数据采集处理单元连接至信号收发单元。4.如权利要求1所述的电动汽车动力电池养护装置，其特征在于，所述屏幕采用电容式触控液晶屏幕。5.如权利要求1所述的电动汽车动力电池养护装置，其特征在于，还包括散热窗，所述散热窗设置在壳体的表面。6.如权利要求1所述的电动汽车动力电池养护装置，其特征在于，还包括脚轮，所述脚轮设置在壳体的底部。

技术总结
本实用新型公开了一种电动汽车动力电池养护装置。本实用新型包括壳体、输入充电插座、输出充电插座、电源线、充电线、电源开关、急停开关、启动开关、电压电流控制模块、温度传感器、信号隔离器、远程无线模块、陀螺仪、滤波器以及协议板；本实用新型采用脉冲充电的方式，不仅能够补充电池能量，也能够有效地改善动力电池内部单体电芯电压不一致的问题，达到对动力电池养护的效果，无需拆卸动力电池，方便快捷；对电动汽车充电能量及电压电流进行实时监控，有效显示充电过程中关键数据，并进行存储，随时查看历史充电数据，有助于实时了解动力电池的充电状况、健康状况，充电异常时能够自动停止充电，不受地域环境影响，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。


技术研发人员：李东光 杨汉辉 曹肖杰 冯鸣跃
受保护的技术使用者：华奥安心技术服务（集团）股份有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/6/20