(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010127727.1
(22)申请日 2020.02.28
(71)申请人 艾平
地址 610000 四川省成都市武侯区簇桥中
街166号4栋1单元3楼3号
申请人 洪途
(72)发明人 艾平 洪途
(74)专利代理机构 成都众恒智合专利代理事务
所(普通合伙) 51239
代理人 钟显毅
(51)Int.Cl.
B60L 50/60(2019.01)
B60L 53/20(2019.01)
B60L 58/10(2019.01)
H02J 9/06(2006.01)
H02J 7/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种电动汽车电池增程装置，
地连接于原车电池母线与备用电池之间并采用
型DC/DC，用于监测电动汽车的动静状态的行驶
外接充电电路。本发明在无需改动电动汽车三电
(电池、电机、电机控制器)情况下能实现对任何
电动汽车行驶里程的增加，并极大地减小了原车
电池的负荷，减少原车电池循环次数，延长了原
车电池的使用寿命，
具有极大的经济价值。权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 111267641 A 2020.06.12
C N 111267641
A
1.一种电动汽车电池增程装置，其特征在于，包括：
备用电池，为电动汽车提供增程电力；
升压型DC/DC，其输出端与电动汽车的原车电池母线并联，并与备用电池连接，在接收到第一启动信号后启动并采用电压电流双闭环控制方式向原车电池母线输出电力；
降压型DC/DC，连接于备用电池与原车电池母线之间，在接收到第二启动信号尝试进行启动，并在启动后由原车电池母线经该降压型DC/DC向备用电池充电，其中，尝试进行启动时，由该降压型DC/DC对原车电池母线上的电压进行采样，并在原车电池母线上的电压值达到设定阈值时启动该降压型DC/DC；
行驶检测传感器，安装于电动汽车上，用于监测电动汽车的动静状态，当电动汽车处于行驶移动状态时向升压型DC/DC发出第一启动信号，当电动汽车处于静止状态时向降压型DC/DC发出第二启动信号；
所述增程电力经升压型DC/DC变换后的输出电力与原车电池的输出电力符合基尔霍夫第一定律，增程电力经升压型DC/DC输出后的极性与原车电池极性一致。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，所述升压型DC/DC包括从备用电池获取电力且与向原车电池母线并联输出电力的升压型DC/DC变换电路，对升压型DC/DC变换电路输出双闭环控制信号的第一MCU，对原车电池母线输出电压采样并向第一MCU反馈的输出电压采样电路，对原车电池母线输出电流采样并向第一MCU反馈的输出电流采样电路，以及用于向第一MCU提供电压电流双闭环控制目标值的电压电流闭环目标值预设模块，其中，所述升压型DC/DC变换电路接收来自行驶检测传感器的第一启动信号进行启动。
3.根据权利要求2所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，当所述升压型DC/DC变换电路启动后，第一MCU根据反馈的原车电池母线的电压和电流采样控制调整升压型DC/DC 变换电路向原车电池母线输出的电压和电流大小，使之达到预设的电压电流双闭环控制目标值。
4.根据权利要求2所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，所述升压型DC/DC变换电路采用的拓扑结构为单端正激开关变换电路、单端反激开关变换电路、BOOST电路、半桥变换电路、全桥变换电路或推挽电路。
5.根据权利要求1所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，所述升压型DC/DC的输出电压上限值低于原车电池充满状态的总电压。
6.根据权利要求1～5任一项所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，所述行驶检测传感器为霍尔电
流传感器或电流互感器或位移传感器或光电开关。
7.根据权利要求1～5任一项所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，所述降压型DC/DC包括从原车电池母线获取电力并向备用电池输出电力的降压型DC/DC变换电路，用于接收来自行驶检测传感器的第二启动信号并对降压型DC/DC进行启动或停止的第二MCU，用于对原车电池母线电压采样并向第二MCU反馈的母线电压采样电路，以及用于向第二MCU提供电压电流双闭环控制目标值的充电电压电流闭环目标值预设模块。
8.根据权利要求7所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，所述降压型DC/DC还包括用于对备用电池充电电压采样并向第二MCU反馈的备用电池电压采样电路，以及用于对备用电池充电电流采样并向第二MCU反馈的备用电池电流采样电路。
9.根据权利要求1～5任一项所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，还包括与备用电池连接的外接充电电路，以及与外接充电电路连接的外接充电口，其中该外接充电口和外接充电电路用于由外接充电机对备用电池直接充电。
10.根据权利要求1～5任一项所述的电动汽车电池增程装置，其特征在于，还包括：
保护电路，与备用电池连接，用于控制备用电池自身过热、过载、欠压状态。
一种电动汽车电池增程装置
技术领域
[0001]本发明涉及电动汽车增程技术领域，具体地讲，是涉及一种电动汽车电池增程装置。
背景技术
[0002]电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来供车辆行驶。
[0003]随着电动汽车日益增多，其自身缺陷暴露越来越明显，如行驶里程受限、电池多次循环后容量大幅衰减、充电不方便、更换整车电池价格高昂等。如何有效地解决上述电动汽车痛点，推动电动汽车行业全面健康发展，是本领域技术人员重点关注的问题。
发明内容
[0004]针对上述技术问题，本发明提供一种电动汽车电池增程装置，能够有效增加电动汽车行驶里程，减少原车电池循环次数，延长电动汽车电池使用寿命。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0006]一种电动汽车电池增程装置，包括：
[0007]备用电池，为电动汽车提供增程电力；
[0008]升压型DC/DC，与电动汽车的原车电池母线并联，并与备用电池连接，在接收到第一启动信号后启动并采用电压电流双闭环控制方式向原车电池母线输出电力；
[0009]降压型DC/DC，连接于备用电池与原车电池母线之间，在接收到第二启动信号尝试进行启动，并在启动后由原车电池母线经该降压型DC/DC向备用电池充电，其中，尝试进行启动时，由该降压型DC/DC对原车电池母线上的电压进行采样，并在原车电池母线上的电压值达到设定阈值时启动该降压型DC/DC；
[0010]行驶检测传感器，安装于电动汽车上，用于监测电动汽车的动静状态，当电动汽车处于行驶移动状态时向升压型DC/DC发出第一启动信号，当电动汽车处于静止状态时向降压型DC/DC发出第二启动信号；
[0011]所述增程电力经升压型DC/DC变换后的输出电力与原车电池的输出电力符合基尔霍夫第一定律，增程电力经升压型DC/DC输出后的极性与原车电池极性一致，且不会增加原车电池循环次数。
[0012]进一步地，所述升压型DC/DC包括从备用电池获取电力且与向原车电池母线并联输出电力的升压
型DC/DC变换电路，对升压型DC/DC变换电路输出双闭环控制信号的第一MCU，对原车电池母线输出电压采样并向第一MCU反馈的输出电压采样电路，对原车电池母线输出电流采样并向第一MCU反馈的输出电流采样电路，以及用于向第一MCU提供电压电流双闭环控制目标值的电压电流闭环目标值预设模块，其中，所述升压型DC/DC变换电路接收来自行驶检测传感器的第一启动信号进行启动。
[0013]具体地，当所述升压型DC/DC变换电路启动后，第一MCU根据反馈的原车电池母线
的电压和电流采样控制调整升压型DC/DC变换电路向原车电池母线输出的电压和电流大小，使之达到预设的电压电流双闭环控制目标值。
[0014]具体地，所述升压型DC/DC变换电路采用的拓扑结构为单端正激开关变换电路、单端反激开关变换电路、BOOST电路、半桥变换电路、全桥变换电路或推挽电路。
[0015]具体地，所述升压型DC/DC的输出电压上限值低于原车电池充满状态的总电压。[0016]具体地，所述行驶检测传感器为霍尔电流传感器或电流互感器或位移传感器或光电开关。
[0017]更进一步地，所述降压型DC/DC包括从原车电池母线获取电力并向备用电池输出电力的降压型DC/DC变换电路，用于接收来自行驶检测传感器的第二启动信号并对降压型DC/DC进行启动或停止的第二MCU，用于对原车电池母线电压采样并向第二MCU反馈的母线电压采样电路，以及用于向第二MCU提供电压电流双闭环控制目标值的充电电压电流闭环目标值预设模块。
[0018]进一步地，所述降压型DC/DC还包括用于对备用电池充电电压采样并向第二MCU反馈的备用电池电压采样电路，以及用于对备用电池充电电流采样并向第二MCU反馈的备用电池电流采样电路。
[0019]具体地，所述降压型DC/DC变换电路采用的拓扑结构为单端正激开关变换电路、单端反激开关变换电路、BUCK电路、半桥变换电路、全桥变换电路或推挽电路。
[0020]进一步地，该电动汽车电池增程装置还包括与备用电池连接的外接充电电路，以及与外接充电电路连接的外接充电口，其中该外接充电口和外接充电电路用于由外接充电器对备用电池直接充电。
[0021]进一步地，该电动汽车电池增程装置还包括：
[0022]保护电路，与备用电池连接，用于控制备用电池自身过热、过载、欠压状态。[0023]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0024](1)本发明在无需改动电动汽车三电(电池、电机、电机控制器)情况下间接扩大了原车电池容量，能实现对任何电动汽车(不受原车电池种类限制)行驶里程的增加，并极大地减小了原车电池的负荷，减少原车电池循环次数，延长了原车电池的使用寿命，具有极大的经济价值。
[0025](2)本发明中的备用电池通过升压型DC/DC并联接入原车电池母线，并采用柔性输出和采用电压电流双闭环控制方式，对电动汽车无任何冲击，不影响电动汽车本身的运行状态，且采用此种方式使得备
用电池的输出电压、电流、功率等物理量容易控制调节，易于实现。
[0026](3)本发明的升压型DC/DC正常情况下须满足车辆处于行驶状态时才启动，启动后与原车电池共同为电动汽车供给行驶的能量，同等工况下减小了原车电池的出力，从而减少了原车电池的循环次数，进而延长了原车电池的使用寿命。
[0027](4)本发明通过降压型DC/DC，使得备用电池可在电动汽车充电同时进行充电，极大地方便了使用，而且利用采样检测保证了充电安全，且充满时自停，对备用电池无需人为干预，避免装置反复拆装。
[0028](5)本发明采用相对于电动汽车来说为独立装置，可独立安装使用和拆卸，方便维护，该装置可采用便捷的安装结构，便于与任何电动汽车对接安置。
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