配电电路、车辆和控制方法与流程

车辆装置的制造及其改造技术1.本技术涉及汽车技术领域，特别是一种车辆的配电电路、车辆和控制方法。背景技术：2.采用高压配电方案能够降低新能源电动汽车的充电时间、提升低温续航里程以及避免继电器粘连等问题，因此，目前，新能源电动汽车主要采用高压配电方案。相关技术中，高压配电方案主要包括串联式高压配电和并联式高压配电，其中，串联式高压配电能够在低温充电时避免锂电池出现析锂问题，但控制逻辑较为复杂，成本较高，且回路失效点较多，而并联式高压配电成本较低，且控制逻辑较为简单，但容易在低温充电使得锂电池出现析锂的问题。技术实现要素：3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术需要提供一种车辆的配电电路、车辆和控制方法。4.本技术实施方式的配电电路，包括电源、加热模块、第一主开关元件、第二主开关元件、第一快充开关元件和第二快充开关元件，所述电源的正极通过所述第一主开关元件连接所述加热模块，所述电源的负极通过所述第二主开关元件连接所述加热模块，所述第一快充开关元件连接所述加热模块，所述第二快充开关元件连接所述电源；5.所述配电电路用于在所述电源的温度小于预定阈值的情况下闭合所述第一快充开关元件、所述第二快充开关元件和所述第二主开关元件以控制所述加热模块加热所述电源，或者，用于在所述电源温度不小于阈值温度的情况下闭合所述第一快充开关元件、所述第二快充开关元件和所述第一主开关元件以连通所述电源的正极和负极。6.在某些实施方式中，所述第二快充开关元件连接所述电源的负极；或7.所述第二快充开关元件连接所述电源的正极。8.在某些实施方式中，所述配电电路还包括预充模块，所述预充模块包括串联的预充开关元件和预充电阻，所述预充开关元件和预充电阻并联于所述第一主开关元件上。9.在某些实施方式中，所述配电电路还包括预充模块，所述预充模块包括串联的预充开关元件和预充电阻，所述预充开关元件和所述预充电阻并联于所述第二主开关元件上。10.在某些实施方式中，所述加热模块包括稳压电容和加热元件，所述稳压电容与所述加热元件并联。11.在某些实施方式中，所述加热元件包括ptc热敏电阻。12.本技术实施方式的车辆，包括所述的配电电路。13.本技术实施方式的控制方法，用于所述的车辆，所述控制方法包括：14.检测所述电源的温度；15.在所述温度的温度小于阈值温度的情况下，闭合所述第一快充开关元件、所述第二快充开关元件和所述第二主开关元件以控制所述加热模块加热所述电源；16.在所述电源的温度不小于阈值温度的情况下，断开所述第二主开关元件并闭合所述第一主开关元件以给所述电源充电。17.在某些实施方式中，所述控制方法还包括：18.在所述温度的温度不小于阈值温度的情况下，闭合所述第一快充开关元件、所述第二快充开关元件和所述第一主开关元件以给所述电源充电。19.在某些实施方式中，所述在所述电源的温度不小于阈值温度的情况下，断开所述第二主开关元件并闭合所述第一主开关元件以给所述电源充电，包括：20.所述在所述电源的温度不小于阈值温度的情况下，断开所述第二主开关元件预定时间后闭合所述第一主开关元件以给所述电源充电。21.本技术实施方式的配电电路、控制方法和车辆中，通过对第一快充开关元件连接加热模块，第二快充开关元件连接电源的设置，当在低温给电源充电中，闭合连接第一快充开关元件、第二快充开关元件和第二主开关元件，使得加热模块通电而给电源加热，此时，由于第一主开关元件断开，电源未形成闭合回路，避免了加热过程充电电流注入到电源中而造成电源出现析锂问题，在电源温度不小于阈值温度后，也即是，当电源在常温时，闭关第一主开关元件、第一快充开关元件和第二快充开关元件实现给电源充电，相对于串联回路，可以减少一个开关元件的闭合逻辑，控制逻辑较为简单，另外，在电源放电回路中，只有第二主开关元件进行动作，因此，第二主开关元件的选型只需考虑放电耐久工况即可，对产品机械、电气寿命要求相对降低，有利于降低配电电路的成本。22.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明23.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：24.图1为相关技术中串联式高压配电方案的电路示意图；25.图2为相关技术中并联式高压配电方案的电路示意图；26.图3是本技术实施方式的车辆示意图；27.图4-7是本技术实施方式的配电电路的电路示意图；28.图8-10是本技术实施方式的控制方法的流程示意图。具体实施方式29.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。30.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。32.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。33.新能源电动汽车充电价格相对低廉、驾驶感受较好且符合绿色出行理念。但充电时间，低温续航里程，继电器粘连等问题表现较为一般。因此，在一定程度上，考虑全面的高压配电方案，可以在一定程度上解决上述问题。34.相关技术中，高压配电方案根据快充继电器与主继电器的连接方式可分为串联式高压配电方法和并联式高压配电方案，串联式高压配电方案和并联式高压配电方案均被主流整车主机厂广泛采用。35.请结合图1，图1为相关技术中串联式高压配电方案。具体地，串联式配电电路包括电源d'、主正继电器k1'、主负继电器k2'、快充正继电器k4'、快充负继电器k5'、加热电阻ptc'和稳压电容c'。其中，电源d'的正极通过主正继电器k1'连接稳压电容c'和加热电阻ptc'，电源d'的负极通过主负继电器k2'连接稳压电容c'和加热电阻ptc'。快充正继电器k4'连接主正继电器k1'、稳压电容c'和加热电阻ptc'，快充负继电器k5'连接主负继电器k2'、稳压电容c'和加热电阻ptc'。在充电时，快充正继电器k4'和快充负继电器k5'接入充电桩。36.在低温充电过程中，快充正继电器k4'和快充负继电器k5'先闭合，使得加热电阻ptc'对电池进行加热，此时，由于主正继电器k1'和主负继电器k2'断开，电流无非流向电源d'。从而可以避免电源d'在低温状态下出现析锂现象。当在加热完毕后，电源d'达到一个良好的充电温度状态，再去闭合主正继电器k1'和主负继电器k2'，电源d'即可进行正常的直流充电。37.在常温充电过程中，需要将主正继电器k1'、主负继电器k2'、快充正继电器k4'和快充负继电器k5'闭合才可以给电源d'充电，控制逻辑较为复杂，且回路失效点较多，并且，由于主继电器于快充继电器为串联，因此，在电源d'进行充电放电时，主正、主负继电器k2'均会使用。在极端工况下(例如，快充后立即进行急加速)时，主正继电器k1'和主负继电器k2'容易疲劳老化，因此，需要将主正继电器k1'和主负继电器k2'的选型规格提高，导致串联式配电电路成本较高。38.请结合图2，图2为相关技术中并联式高压配电方案。具体地，并联式配电电路包括电源d”、主正继电器k1”、主负继电器k2”、快充正继电器k4”、快充负继电器k5”、加热电阻ptc”和稳压电容c”。其中，电源d”的正极通过主正继电器k1”连接稳压电容c”和加热电阻ptc”，电源d”的负极通过主负继电器k2”连接稳压电容c”和加热电阻ptc”。快充正继电器k4”连接电源d”的正极，快充负继电器k5”连接电源d”的负极。在充电时，快充正继电器k4”和快充负继电器k5”接入充电桩。39.在低温充电过程中，闭合快充正继电器k4”和快充负继电器k5”，使得加热电阻ptc”对电池进行加热，此时，由于快充正继电器k4”连接电源d”正极，快充负继电器k5”连接电源d”负极，因此，在对电源d”加热的同时，但仍会有一部分电流注入到电源d”内，造成析锂现象，不利于电源d”的健康使用。40.在常温充电过程中，只需闭合快充正继电器k4”和快充负继电器k5”，即可实现可以给电源d”充电。主正继电器k1”只作用于放电工况，快充正继电器k4”、快充负继电器k5”只作用于充电工况，有利于继电器的机械寿命、疲劳、耐久使用。对于极端工况(快充后立即进行急加速)，充、放电回路互不干预，主正继电器k1”和主负继电器k2”选型规格相对降低，有利于低成本开发。另外，在充电时，只有快充正继电器k4”和快充负继电器k5”进行闭合，控制策略也相对简单。41.因此，如何使得配电电路能够在低温充电时避免出现析锂现象出现的同时降低成本成了亟待解决的问题。42.有鉴于此，请参与图3，本技术公开了一种车辆100，车辆100包括有配电电路10。43.请参与图4或图5，配电电路10包括有电源12、加热模块14、第一主开关元件k1、第二主开关元件k2、第一快充开关元件k4和第二快充开关元件k5，电源12的正极通过第一主开关元件k1连接加热模块14，电源12的负极通过第二主开关元件k2连接加热模块14，第一快充开关元件k4连接加热模块14，第二快充开关元件k5连接电源12；44.配电电路10用于在电源12的温度小于预定阈值的情况下闭合第一快充开关元件k4、第二快充开关元件k5和第二主开关元件k2以控制加热模块14加热电源12，或者，用于在电源12的温度不小于阈值温度的情况下闭合第一快充开关元件k4、第二快充开关元件k5和第一主开关元件k1以连通电源12的正极和负极。45.本技术的车辆100的配电电路10中，通过对第一快充开关元件k4连接加热模块14，第二快充开关元件k5连接电源12的设置，当在低温给电源12充电中，闭合连接第一快充开关元件k4、第二快充开关元件k5和第二主开关元件k2，使得加热模块14通电而给电源12加热，此时，由于第一主开关元件k1断开，电源12未形成闭合回路，避免了加热过程充电电流注入到电源12中而造成电源12出现析锂问题，在电源12温度不小于阈值温度后，也即是，当电源12在常温时，闭合第一主开关元件k1、第一快充开关元件k4和第二快充开关元件k5，使得电源12的正极和负极连通，形成闭合回路，而实现给电源12充电，相对于串联回路，可以减少一个开关元件的闭合逻辑，控制逻辑较为简单，另外，在电源12放电回路中，只有第二主开关元件k2进行动作，因此，第二主开关元件k2的选型只需考虑放电耐久工况即可，对产品机械、电气寿命要求相对降低，有利于降低配电电路10的成本。46.车辆100可以为纯电动汽车也可以为油电混合动力汽车(hybrid electric vehicle,hev)。例如，在本实施方式中，车辆100可以以纯电动汽车为例进行说明，也即是，本技术的配电电路10应用于纯电动汽车。47.温度阈值大于预定阈值，其具体数值具体不限，例如，预定阈值可以为0摄氏度。预定温度可以为5摄氏度。也即是，当在电源12温度小于0摄氏度的情况下通过充电桩给电源12充电时，配电电路10先闭合第一快充开关元件k4、第二快充开关元件k5和第二主开关元件k2，使得加热模块14与充电桩形成闭合回路，从而加热模块14实现给电源12加热，当在电源12的温度不小于5摄氏度后，断开第二主开关元件k2使得加热模块14断开与充电桩连接而停止工作，并闭合第一主开关元件k1，使得电源12的正负极与充电桩连通而形成闭合回路，实现给电源12充电。48.需要说明的是，在本技术中，第一主开关元件k1、第二主开关元件k2、第一快充开关元件k4和第二快充开关元件k5可以为继电器，其中，第一主开关元件k1可以为主正继电器，第二主开关元件k2可以为主负继电器。第一主开关元件k1的选型规格要求大于第二主开关元件k2，可以理解地，第一主开关元件k1在电源12进行充电放电时均会使用，因此，需要将第一主开关元件k1的选型规格提高，第二主开关元件k2由于通常在电源12放电时使用，因此，第二主开关元件k2的选型只需考虑放电耐久工况即可，对产品机械、电气寿命要求相对降低。第一快充开关元件k4和第二快充开关元件k5的选型规格可以相同。49.在某些实施方式中，加热模块14还包括稳压电容c和加热元件ptc，稳压电容c与加热元件ptc并联。50.稳压电容c用于使充电桩输入稳定的直流，从而保证配电电路10的电压稳定，加热元件ptc可以为ptc热敏电阻，ptc热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。ptc热敏电阻用于给电源12加热。51.请进一步地结合图4或图6，在某些实施方式中，第一主开关元件k1连接电源12的正极，第二主开关元件连接电源12的负极，第二快充开关元件k5连接电源12的负极。52.请结合图5或图7，在某些实施方式中，第一主开关元件k1连接电源12的正极，第二主开关元件连接电源12的负极，第二快充开关元件k5连接电源12的正极。53.请结合图6或图7，在某些实施方式中，配电电路10还包括预充模块16，预充模块16包括串联的预充开关元件k3和预充电阻r1，预充开关元件k3和预充电阻r1并联于第一主开关元件k1上。54.在本实施方式中，预充模块16位于电源12的正极回路中。55.需要说明的是，当电源12加热至阈值温度时，进行正常的充电流程时，需要断开第二主开关元件k2并闭合第一主开关元件k1，从而断开加热回路，闭合电源12充电回路，而若直接断开第二主开关元件k2并闭合第一主开关元件k1，加热模块14的稳压电容c两端会形成压差，第一主开关元件k1因存在压差而吸合，影响第一主开关元件k1使用寿命并容易粘连。因此，通过预充开关元件k3和预充电阻r1的设置，在当电源12加热至阈值温度后，断开第二主开关元件k2并闭合预充开关元件k3，使得在预充电阻r1的作用下，可以消耗稳压电容c的电压，当稳压电容c的电压消耗后，再断开预充开关元件k3并闭合第一主开关元件k1，可以避免第一主开关元件k1出现粘连，并且可以提升第一主开关元件k1的使用寿命。56.在某些实施方式中，配电电路10还包括预充模块16，预充模块16包括串联的预充开关元件k3和预充电阻r1，预充开关元件k3和预充电阻r1并联于第二主开关元件k2上。57.在本实施方式中，预充模块16位于电源12的负极回路中。58.请结合图8，本技术实施方式还提供了一种的控制方法，用于上述的车辆100，控制方法包括：59.01，检测电源的温度；60.02，在温度的温度小于阈值温度的情况下，闭合第一快充开关元件、第二快充开关元件和第二主开关元件以控制加热模块加热电源；61.03，在电源的温度不小于阈值温度的情况下，断开第二主开关元件并闭合第一主开关元件以给电源充电。62.请进一步地结合图3，在某些实施方式中，车辆100包括有控制器20，步骤01-03可以由控制器20实现，或者说，控制器20可以用于检测电源的温度，并在温度的温度小于阈值温度的情况下，闭合第一快充开关元件、第二快充开关元件和第二主开关元件以控制加热模块加热电源，以及在电源的温度不小于阈值温度的情况下，断开第二主开关元件并闭合第一主开关元件以给电源充电。63.本技术实施方式的控制方法中，检测电源12的温度，从而在电源12处于低温环境时，闭合连接第一快充开关元件k4、第二快充开关元件k5和第二主开关元件k2，使得加热模块通电而给电源12加热，此时，由于第一主开关元件k1断开，电源12未形成闭合回路，避免了加热过程充电电流注入到电源12中而造成电源12出现析锂问题，在电源12温度不小于阈值温度后，也即是，当电源12在常温时，闭关第一主开关元件k1、第一快充开关元件k4和第二快充开关元件k5实现给电源12充电，相对于串联回路，可以减少一个开关元件的闭合逻辑，控制逻辑较为简单，另外，在电源12放电回路中，只有第二主开关元件k2进行动作，因此，第二主开关元件k2的选型只需考虑放电耐久工况即可，对产品机械、电气寿命要求相对降低，有利于降低配电电路10的成本。64.请结合图9，在某些实施方式中，控制方法还包括：65.04，在温度的温度不小于阈值温度的情况下，闭合第一快充开关元件、第二快充开关元件和第一主开关元件以给电源充电。66.在某些实施方式中，步骤04可以由控制器20实现，或者说，控制器20可以用于在温度的温度不小于阈值温度的情况下，闭合第一快充开关元件、第二快充开关元件和第一主开关元件以给电源充电。67.如此，当电源温度为常温时，只需要闭合第一快充开关元件k4、第二快充开关元件k5和第一主开关元件k1即可实现给电源12充电。68.请结合图10，在某些实施方式中，步骤03包括子步骤：69.031，在电源的温度不小于阈值温度的情况下，断开第二主开关元件预定时间后闭合第一主开关元件以给电源充电。70.在某些实施方式中，子步骤031可以由控制器20实现，或者说，控制器20可以用于在电源的温度不小于阈值温度的情况下，断开第二主开关元件预定时间后闭合第一主开关元件以给电源充电。71.具体地，在本实施方式中，电源12的温度低于阈值温度进行充电时包括加热阶段、预充阶段和充电阶段三个阶段，在加热阶段，闭合第一快充开关元件k4、第二快充开关元件k5和第二主开关元件k2以控制加热模块加热电源。在预充阶段，断开第二主开关元件k2并闭合预充开关元件k3，在加热阶段，断开预充开关元件k3并闭合第一主开关元件k1以给电源12充电。72.预定时间为预充阶段的时长。73.可以理解地，当电源12加热至阈值温度时，需要进行正常的充电流程，此时，需要断开第二主开关元件k2并闭合第一主开关元件k1，从而断开加热模块14回路，闭合电源12充电回路，而若先直接闭合第一主开关元件k1，加热模块14的稳压电容c会使得第一主开关元件k1两端存在压差(容性冲击)吸合，而影响第一主开关元件k1使用寿命并容易存在粘连。因此，通过在预充阶段时，断开第二主开关元件k2并闭合预充开关元件k3，使得预充电阻r1的作用下，可以分担稳压电容c两端与电源12形成的压差，如此，在充电阶段，可以避免第一主开关元件k1出现粘连，并且可以提升第一主开关元件k1的使用寿命。74.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。75.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!