[发明专利]电动汽车动力电池智能充电模块

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车充电技术领域，具体为一种电动汽车动力电池智能充电模块。

背景技术

近年来，随着人们对能源危机、环境污染等社会问题的日益关注，节能环保的新能源汽车已成为汽车工业可持续发展的必然趋势。 其中，优先发展电动汽车对我国能源结构的转型升级和汽车工业实现跨越式发展有着极其重要的意义，必将成为国家新能源汽车战略的主要技术路线。

“十一五”期间，北京市投入使用的纯电动汽车、混合动力电动汽车已达千辆。2008年北京奥运期间，集中投入了595辆自主研发的混合动力、纯电动及燃料电池汽车，累计运行370多万公里，运送乘客440多万人次，实现奥运史上最大规模的电动汽车示范运行。2010年的上海世博会开启了电动车应用的新时代，电动汽车成为世博园区内最重要的交通工具。目前上海市正在抓紧建设充电站网络等基础设施，预计两年内会有2万辆以上纯电动汽车进入公交、物流、出租与环卫车辆的行列。从去年初开始，国家科技部、财政部、发改委、工信部等部门积极组织推进了“十城千辆”电动汽车大规模示范行动计划，研究出台了专项财政补贴政策，支持在北京、上海、重庆等13个城市的公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域示范推广电动汽车，计划利用三年多时间示范推广6万辆电动汽车。在由工信部牵头制定的《节能与新能源汽车产业发展规划（2011-2020年）》中提出，到2020年，我国电动汽车保有量应达到500万辆。

国家电网公司等相关企业通过对多种充电方式的比较研究，提出了电池更换的方式。采用这种方式，当车辆需要进行补充充电时，只需在附近的换电站将需要充电的电池从车上卸下，再装入已充满电的电池，车辆即可离开。换电站负责将卸下的待充电电池运输到大型充电站集中充电。这种换电站换电池、充电站集中充电的方式将大大节省用户的充电时间，提高了车辆的使用效率。此外，集中充电的方式也可避免用户自行快充对电池寿命的影响，同时集中管理的方式也大大加强了电池充电的安全可靠性。为广泛适应公交车、商用车和乘用车市场不同层次的需求，需要对单个成组动力电池的电压、电量、尺寸等参数作出标准化的规定，以方便充、换电站的标准化管理。根据目前电动汽车试点推广城市的应用经验，60-80V左右的单个标准动力电池组能够基本覆盖不同层次市场的需求，同时其体积小、重量轻，能够适应充、换电站的标准化经营管理的要求。集中充电站必须配置大量的和标准动力电池组相对应的充电模块。

目前，制约电动汽车产业发展的瓶颈主要是动力电池和充电方式。在国家产业政策和科技项目的支持及推进下，大容量能量型锂离子蓄电池的产业发展已经接近国际先进水平。当前，锂离子蓄电池电池单体的性能，已基本能够满足应用要求。但是，电池成组后在充放电过程中容易发生单体电池过充电、过放电、和过温等问题，严重影响成组锂离子蓄电池的使用寿命和安全性能。上述问题已经成为制约锂离子蓄电池产业发展的主要障碍，也是制约当前电动汽车产业发展的主要技术瓶颈。

目前市场上的充电机、充电模块均没有考虑单体电池均衡充电的问题和充电过程中对单体电池的保护问题，而是把这些问题留给电池厂家或最终用户。为了解决这些问题，电池厂家或用户必须给每个电池组配备电池管理系统（BMS），由BMS来实现：单体电池的均衡充电、单体电池过充和过放保护、单体电池的状态检测（电压，温度，SOC）等功能。但是由于电动汽车内空间的限制，随车（随电池）BMS的单体电池均衡能力一般不够，不能实现有效均衡，严重影响了动力电池的使用效率和寿命。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车动力电池智能充电模块的技术方案。

所述的电动汽车动力电池智能充电模块，其特征在于包括一个智能控制器、一个具有电磁隔离的DC/DC或AC/DC变流器和一个充电均衡电路，所述的具有电磁隔离的DC/DC或AC/DC变流器的输入端接直流母线或交流电，输出端接动力电池组的正、负极，所述的充电均衡电路与动力电池组并联设置，所述的智能控制器分别连接具有电磁隔离的DC/DC或AC/DC变流器、充电均衡电路和动力电池组，智能控制器对具有电磁隔离的DC/DC或AC/DC变流器的输出电流、电压以及动力电池组中的各单体电池的电压、温度进行采样，经过智能运算后输出控制信号来控制具有电磁隔离的DC/DC或AC/DC变流器和充电均衡电路的工作状态。