專利名稱：車載水冷充電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及充電系統技術領域，特別涉及車載充電系統技術領域，具體是指一種車載水冷充電系統，尤其適用于大型車輛例如純電動公交、插電式重混公交。
背景技術：
現有的新能源車電池系統的電能補給方式主要有車載發電機發電、車載充電機充電、固定充電樁(快充、慢充)充電、電池組更換等幾種。使用電池組更換便捷、快速，適用于車輛使用頻繁且用電量大的純電出租、純電公交或純電環衛類車輛，但快換電站投入大、 維護費用高，對于沒有大規模普及電動車輛地區來說不經濟。普通小功率充電機一般為風冷結構，功率小，體積大，對于大型車輛來說使用體積大和充電功率不足。固定充電樁需要占用專門場地，單個相對投入建設資金雖不多，但需要相當的數量來覆蓋車輛運行區域，總使用成本也不少，而且電動車輛沒有大范圍普及時充電樁使用效率不高，充電時間長也是一大問題。對于目前新能源車輛普及不夠，且以混合動力為主的公交領域來說，設計一種充電方便、成本合理、大功率的水冷車載式充電系統更實際。公交系統每天的運行里程約300公里，市區平均行駛車速為27公里/小時，最高時速一般不超過50公里/小時，紅綠燈和公交站臺決定了車輛起步和制動頻繁、怠速時間比例長。同時，目前各種車載能源的電能補充設施不完善。所以需要對純電動公交或插電式重混公交設計一種充電方便、成本合理、大功率的水冷車載式充電系統。將該充電系統小型化后亦可裝備于電能比例較高的其他中小型新能源車輛。

發明內容
本發明的目的是為了克服上述現有技術中的缺點，提供一種車載水冷充電系統， 該車載水冷充電系統設計巧妙，功率大，充電方便，使用安全，成本合理，適于大規模推廣應用。為了實現上述目的，本發明的車載水冷充電系統，其特點是，包括用于電路連接車輛電池的車載液冷充電機、冷卻液箱、液體驅動部件、充電界面組件和充電控制模塊，充電界面組件電路連接車載液冷充電機，車載液冷充電機通過冷卻液箱管路連接液體驅動部件，液體驅動部件管路連接車載液冷充電機，充電界面組件分別通過信號鏈路連接充電控制模塊、液體驅動部件和車載液冷充電機，充電控制模塊用于信號連接車輛整車控制模塊和電池管理模塊。另外，所述充電界面組件配置有車載充電插座、充電啟動開關、充電進行指示燈和充電完成指示燈，所述車載充電插座電路連接所述車載液冷充電機，所述充電啟動開關、所述充電進行指示燈和所述充電完成指示燈分別通過所述信號鏈路連接充電控制模塊，所述充電啟動開關還分別通過信號鏈路連接所述車載液冷充電機和所述液體驅動部件。充電啟動開關可以是繼電器。另外，所述充電界面組件配置有充電狀態報警器，所述充電狀態報警器通過所述信號鏈路連接所述充電控制模塊。另外，所述充電界面組件配置有充電急停按鈕，所述充電急停按鈕通過所述信號鏈路連接所述車載液冷充電機。另外，所述車載水冷充電系統還包括殼體，所述殼體包括底殼和充電門，所述底殼具有凹部，所述充電界面控制模塊安裝在所述凹部中，所述充電門可拆卸安裝在所述底殼上用于打開和閉合所述凹部，所述充電界面組件還配置有充電門開啟傳感器，所述充電門開啟傳感器與所述充電門配合設置用于檢測所述充電門的打開和閉合。另外，所述充電門的一端與所述底殼通過鉸鏈鉸接，所述充電門的另一端設置有充電門鎖，所述充電門通過所述充電門鎖與所述底殼連接和脫離，從而實現所述凹部的打開和閉合。另外，所述充電門與所述底殼之間設置有防水貼條。另外，所述充電門與所述底殼之間設置有密封筋。另外，所述底殼上處于所述充電門下方位置設置有若干排水孔。另外，所述冷卻液箱配置有冷卻風扇。另外，所述車載液冷充電機是車載水冷充電機，所述液體驅動部件是冷卻水泵，所述冷卻液箱是冷卻水箱。另外，所述冷卻水箱是車輛冷卻水箱。本發明的有益效果具體如下1、本發明的車載水冷充電系統包括用于電路連接車輛電池的車載液冷充電機、冷卻液箱、液體驅動部件、充電界面組件和充電控制模塊，充電界面組件電路連接車載液冷充電機，車載液冷充電機通過冷卻液箱管路連接液體驅動部件，液體驅動部件管路連接冷卻液箱，充電界面組件分別通過信號鏈路連接充電控制模塊、液體驅動部件和車載液冷充電機，充電控制模塊用于信號連接車輛整車控制模塊和電池管理模塊，設計巧妙，功率大，充電方便，成本合理，適于大規模推廣應用。2、本發明的車載水冷充電系統的充電界面組件配置有充電狀態報警器、充電急停按鈕、充電門開啟傳感器，從而提供安全保障，以防止充電過程中造成安全事故，設計巧妙， 可以實現使用安全，適于大規模推廣應用。3、本發明的車載水冷充電系統的冷卻水箱是車輛冷卻水箱，即與電驅系統共用冷卻水箱，充分利用已有部件，可降低成本，實現結構精簡，適于大規模推廣應用。


圖1是本發明的一具體實施例的結構示意圖，其中點線表示管路，虛線表示通信及控制線，實線表示電纜。圖2是圖1所示的具體實施例的殼體的結構示意圖。圖3是圖2的殼體的剖視示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發明的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。應理解，實施例僅是用于說明本發明，而不是對本發明的限制。
請參見圖1-3所示，本發明的車載水冷充電系統包括用于電路連接車輛電池的車載液冷充電機1、冷卻液箱2、液體驅動部件3、充電界面組件20和充電控制模塊4，所述充電界面組件20電路連接所述車載液冷充電機1，所述車載液冷充電機1通過所述冷卻液箱 2管路連接所述液體驅動部件3，所述液體驅動部件3管路連接所述車載液冷充電機1，所述充電界面組件20分別通過信號鏈路連接所述充電控制模塊4、所述液體驅動部件3和所述車載液冷充電機1，所述充電控制模塊4用于信號連接車輛整車控制模塊和電池管理模塊 (BMS模塊)。為了接入市電、開關控制充電過程并顯示充電狀態，請參見圖1所示，在本發明的具體實施例中，所述充電界面組件20配置有車載充電插座8、充電啟動開關10、充電進行指示燈7和充電完成指示燈9，其中車載充電插座8通過動力電纜與車載液冷充電機1連接， 充電啟動開關10、充電進行指示燈7和充電完成指示燈9均直接與充電控制模塊4通過控制線連接，充電啟動開關10還分別通過信號鏈路連接車載液冷充電機1和液體驅動部件3， 充電啟動開關10可以是繼電器，則液體驅動部件3和充電控制模塊4通過繼電器和控制線直接連接而實現連接，充電啟動開關10開啟后，液體驅動部件3和充電控制模塊4才會形成控制關系。車載充電插座8還可以設置保護蓋(未示出)進行保護。為了安全起見，在發生異常時實現報警，請參見圖1所示，在本發明的具體實施例中，所述充電界面組件20配置有充電狀態報警器5，充電狀態報警器5與充電控制模塊4通過控制線相連接。)為了安全起見，在發生異常時及時切斷電路，請參見圖1所示，在本發明的具體實施例中，所述充電界面組件20配置有充電急停按鈕11，充電急停按鈕11與車載液冷充電機 1之間通過控制線直接連接。為了安全起見，在充電時防止車輛啟動，所述車載水冷充電系統包括殼體，所述殼體包括底殼25和充電門26，所述底殼25具有凹部，所述充電界面組件20安裝在所述凹部中，其中車載充電插座8、充電啟動開關10、充電狀態報警器5、充電急停按鈕11、充電進行指示燈7和充電完成指示燈9均安裝在底殼25上，所述充電門沈可拆卸安裝在所述底殼 25上，用于打開和閉合所述凹部，所述充電界面組件20還配置有充電門開啟傳感器6，所述充電門開啟傳感器6與所述充電門沈配合設置用于檢測所述充電門沈的打開和閉合。請參見圖2和3所示，在本發明的具體實施例中，所述充電門沈的一端與所述底殼25通過鉸鏈21鉸接，所述充電門沈的另一端設置有充電門鎖23，所述充電門沈通過所述充電門鎖 23與所述底殼25連接和脫離，從而實現所述凹部的打開和閉合。為了在充電門沈關上時防止水分進入，請參見圖2和3所示，在本發明的具體實施例中，所述充電門26與所述底殼25之間設置有防水貼條M，例如防水膠條，可以設置在如圖3所示位置處的所述充電門沈或所述底殼25上。為了在充電門沈關上時防止水分進入，請參見圖2和3所示，在本發明的具體實施例中，所述充電門26與所述底殼25之間設置有密封筋27，設置在所述底殼25或所述充電門沈上，如果防水貼條M和密封筋27均存在，則可以分別設置在所述底殼25和所述充電門26上，所述密封筋27抵靠接觸防水貼條M。為了及時排出積水，請參見圖2和3所示，在本發明的具體實施例中，所述底殼25 上處于所述充電門26下方位置設置有若干排水孔22。
為了更好的散熱，請參見圖1所示，在本發明的具體實施例中，所述冷卻液箱2配置有冷卻風扇。所述車載液冷充電機1、所述液體驅動部件3和所述冷卻液箱2可以是任何合適的部件，另外，所述車載液冷充電機1是車載水冷充電機，所述液體驅動部件3是冷卻水泵，所述冷卻液箱2是冷卻水箱。請參見圖1所示，在本發明的具體實施例中，所述冷卻水箱是車輛冷卻水箱。本發明使用時，其操作流程如下1)打開充電門鎖23，將充電門沈打開，取下保護蓋，然后將充電線一端的插頭與墻壁上的固定三相充電插座相連接，另一端的車載充電插頭與車載充電插座8相連接。2)充電插頭插好后，按下充電啟動開關10，充電進行指示燈7常亮，表示正在充電。內部工作流程是先給整車控制模塊、電池管理模塊和充電控制模塊4上MV電，然后開啟DC-DC給整車弱電系統提供持續MV電源。充電控制模塊4根據從VCU和BMS獲得的整車及電池信息控制車載液冷充電機1按照充電曲線為車輛電池充電。為了防止充電過程中充電插頭松脫，可以采用內設自鎖裝置的車載充電插座8，在按下充電啟動開關10后，充電插頭的自鎖裝置起作用，將插頭鎖緊在車載充電插座8內。3)充電達到設計值后，充電完成指示燈9亮，充電狀態報警器5響起語音報警。再次按下充電啟動開關10，使之復位，充電完成指示燈9和充電狀態報警器5不工作，車載充電插座8的自鎖裝置彈開，拔下車載充電插頭，充電結束。4)將車載充電插座8的保護蓋蓋好，關閉充電門26，并鎖好充電門鎖23。充電急停按鈕11 如果在充電過程中發生需要強迫關閉車載液冷充電機1的事件 (比如臨時檢修、車輛部件出現故障、整車控制模塊或電池管理模塊故障，冷卻系統損壞或漏液、系統異響等)，可以按下充電急停按鈕11，其直接控制車載液冷充電機1本身停止工作，車載液冷充電機1高壓直流輸出端不再有高壓輸出。問題解決后需復位充電急停按鈕 11。充電門開啟傳感器6 充電門沈打開后，當充電系統上電時會根據充電門開啟傳感器6的電位信息通過充電控制模塊4向整車控制模塊發出屏蔽動力系統油門信號的指令，以防止充電過程中油門動作發動車輛而造成安全事故。冷卻系統的啟動本發明與電驅系統共用冷卻水箱，單獨使用為車載液冷充電機 1專配的冷卻水泵，當車載液冷充電機1溫度過高而通過內置溫度傳感器向充電控制模塊 4發出信息，充電控制模塊4根據事先設定的冷卻水泵啟動條件開啟或關閉冷卻水泵，同時控制冷卻水箱的冷卻風扇工作為散熱器散熱。采用本發明，可以帶來以下優點1、為大型車輛動力源電能的方便快速補給提供了可能。大型車輛裝備本發明后， 在停車場只要具備大功率的三相普通充電插座即可，方便車輛充電。同時不需要使用專用場地建造成本較高的固定充電樁，節約了場地和資金。2、多層安全防護措施使充電操作更安全。充電門沈開啟后充電門開啟傳感器6 信號傳入充電控制模塊4，屏蔽油門信號，使車輛動力系統無法獲得驅動信號，車輛不加載動力開動。充電過程中如有意外或工作需要，可使用充電急停按鈕11，關閉車載液冷充電機1以停止向車輛電池充電。充電線兩端均牢固插入插座后再按下充電啟動開關10充電，可防止充電線帶載插接造成插頭燒蝕，同時保證插接過程中的人身安全。車載液冷充電機 1為三相交流轉高壓直流，不接外插電源時車載充電插座8內沒有電壓，插座自帶防塵防水保護蓋，保證插座用電安全和清潔。3、本發明采用水冷方式后使車載使用更方便。一般中小型車載充電機為風冷散熱結構，體積不太大，適用于中小型電動車輛的使用。但對于公交車等大型車輛，特別是大型純電動或插電式重混車輛來說，電池容量大，需要的充電機功率也較大，如果采用風冷結構會給整車布置和使用帶來困難，采用體積緊湊的水冷散熱結構合適，同時冷卻水箱可與電驅系統的冷卻水箱共用，結構緊湊，降低了使用成本。4、本發明的簡潔的充電界面簡單易懂。充電界面操作簡單、標識清楚，帶有燈光和語音提示。5、本發明的智能化的充電控制模塊4能夠更好地保護車輛電池。充電控制模塊4 在開啟后上電，與整車控制器和電池管理模塊進行實時CAN通信，根據需求的充電信息來控制充電狀態報警器5、充電進行指示燈7和充電完成指示燈9，并通過充電控制模塊4控制液體驅動部件3和和車載液冷充電機1。6、特殊設計的充電門能夠更好地防塵、防水。充電門沈采用密封貼條M防雨水和洗車濺水，同時設計了專門的排水結構如排水孔22等，在有效保證防濺水的同時還能讓內部的進水容易流出。因此，本發明是純電動公交或插電式重混公交設計一種充電方便、成本合理、使用安全、大功率的水冷車載式充電系統。根據這套系統設計思路對其進行小型化后亦可裝備于電能比例較高的其他中小型新能源車輛。具有1、降低充電裝備成本；2、簡化充電操作； 3、提高充電安全；4、便于車載使用；5、提高充電速度等優點。綜上，本發明的車載水冷充電系統設計巧妙，功率大，充電方便，成本合理，進一步還可以實現使用安全，適于大規模推廣應用。在此說明書中，本發明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求
1.一種車載水冷充電系統，其特征在于，包括用于電路連接車輛電池的車載液冷充電機、冷卻液箱、液體驅動部件、充電界面組件和充電控制模塊，充電界面組件電路連接車載液冷充電機，車載液冷充電機通過冷卻液箱管路連接液體驅動部件，液體驅動部件管路連接車載液冷充電機，充電界面組件分別通過信號鏈路連接充電控制模塊、液體驅動部件和車載液冷充電機，充電控制模塊用于信號連接車輛整車控制模塊和電池管理模塊。
2.根據權利要求1所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述充電界面組件配置有車載充電插座、充電啟動開關、充電進行指示燈和充電完成指示燈，所述車載充電插座電路連接所述車載液冷充電機，所述充電啟動開關、所述充電進行指示燈和所述充電完成指示燈分別通過信號鏈路連接充電控制模塊，所述充電啟動開關還分別通過信號鏈路連接所述車載液冷充電機和所述液體驅動部件。
3.根據權利要求1所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述充電界面組件配置有充電狀態報警器，所述充電狀態報警器通過所述信號鏈路連接所述充電控制模塊。
4.根據權利要求1所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述充電界面組件配置有充電急停按鈕，所述充電急停按鈕通過所述信號鏈路連接所述車載液冷充電機。
5.根據權利要求1所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述車載水冷充電系統包括殼體，所述殼體包括底殼和充電門，所述底殼具有凹部，所述充電界面組件安裝在所述凹部中，所述充電門可拆卸安裝在所述底殼上用于打開和閉合所述凹部，所述充電界面組件還配置有充電門開啟傳感器，所述充電門開啟傳感器與所述充電門配合設置用于檢測所述充電門的打開和閉合。
6.根據權利要求5所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述充電門的一端與所述底殼通過鉸鏈鉸接，所述充電門的另一端設置有充電門鎖，所述充電門通過所述充電門鎖與所述底殼連接和脫離，從而實現所述凹部的打開和閉合。
7.根據權利要求5所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述充電門與所述底殼之間設置有防水貼條。
8.根據權利要求5所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述充電門與所述底殼之間設置有密封筋。
9.根據權利要求5所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述底殼上處于所述充電門下方位置設置有若干排水孔。
10.根據權利要求1所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述冷卻液箱配置有冷卻風扇。
11.根據權利要求1所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述車載液冷充電機是車載水冷充電機，所述液體驅動部件是冷卻水泵，所述冷卻液箱是冷卻水箱。
12.根據權利要求11所述的車載水冷充電系統，其特征在于，所述冷卻水箱是車輛冷卻水箱。
全文摘要
本發明提供了一種車載水冷充電系統，包括車載液冷充電機、冷卻液箱、液體驅動部件、充電界面組件和充電控制模塊，充電界面組件電路連接車載液冷充電機，車載液冷充電機通過冷卻液箱管路連接液體驅動部件，液體驅動部件管路連接車載液冷充電機，充電界面組件分別通過信號鏈路連接充電控制模塊、液體驅動部件和車載液冷充電機，充電控制模塊用于信號連接車輛整車控制模塊和電池管理模塊，充電界面組件配置有充電狀態報警器、充電指示燈、充電急停按鈕、充電門開啟傳感器、充電啟動開關、車載充電插座及殼體，殼體包括底殼和充電門，冷卻液箱配置有冷卻風扇。本發明設計巧妙，功率大，充電方便，使用安全，成本合理，適于大規模推廣應用。
文檔編號H02J7/00GK102299539SQ20111024513
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者姚杰, 明巧紅, 曾慶文, 李良, 毛剛 申請人:上海中科深江電動車輛有限公司