便携式电池组、电源装置和电动汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型的实施例提供了便携式电池组、电源装置和电动汽车。便携式电池组包括可重复充电的电池组主体以及输出接口，其中，电池组主体经由输出接口以可拆卸的方式连接于车辆动力电池，以为车辆动力电池进行充电。通过本实用新型的实施例提供的便携式电池组为车辆动力电池进行充电，能够减轻现有充电基础设施不完善以及固定充电时间长等所造成的限制，并且能够解决车辆设计限制等问题。
【专利说明】
便携式电池组、电源装置和电动汽车
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆充电技术领域，具体地，涉及一种便携式电池组、电源装置和电动汽车。
【背景技术】
[0002]由于日益严重的环境污染和能源短缺问题，环保节能的电动车辆受到越来越多的关注。电动车辆是指以电能为主要动能形式的车辆，例如混合动力车辆、蓄电池电动车辆或燃料电池车辆等。然而，目前电动车辆的发展仍面临很多问题，其中充电技术是重要的限制因素。
[0003]目前主要的解决方案是充电站。在充电站，可以采用交流电或直流电为电动车辆进行充电。但是，现有的充电站基础设施尚不完善，而且充电时间过长。还提出了一种感应式充电站，其采用感应方式对车辆进行充电。该方案同样存在充电时间长的问题，而且还需要花费大量时间来使车辆与充电装置精准定位。
[0004]另一种解决方案是更换车辆的整个蓄电池，即将电量耗尽的蓄电池替换为充满电量的蓄电池。然而，该方案需要干预车辆设计方案，会对车辆的设计造成限制。
[0005]可见，无论是充电站还是更换蓄电池的方案，均存在一些限制。因此，亟需改进电动车辆的充电方案。
【实用新型内容】
[0006]考虑到现有技术的上述问题，本实用新型提供了便携式电池组、电源装置和电动汽车，其能够减轻现有充电基础设施不完善以及固定充电时间长等所造成的限制，并且能够解决车辆设计限制等问题。
[0007]本实用新型的一个实施例提供了一种便携式电池组，包括:可重复充电的电池组主体；以及输出接口；其中，所述电池组主体经由所述输出接口以可拆卸的方式连接于车辆动力电池，以为所述车辆动力电池进行充电。
[0008]其中，所述电池组还包括用于对所述电池组主体进行充电的输入接口。
[0009]其中，所述输出接口和所述输入接口均是防接触电压设计的接口。
[0010]其中，所述电池组还包括:用于指示所述电池组主体的充电状态的充电状态指示灯模块；以及内部安全监控模块，其用于监控所述电池组主体是否处于安全状态，并在确定所述电池组主体处于非安全状态时关闭所述电池组。
[0011]本实用新型的另一实施例提供了一种电源装置，包括:车辆动力电池；以及至少一个上述电池组，其以可拆卸的方式连接于所述车辆动力电池。
[0012]其中，所述车辆动力电池包括用于与所述电池组的输出接口进行连接的输入接口，其中所述车辆动力电池的输入接口是防接触电压设计的接口。
[0013]其中，所述车辆动力电池的输入接口与所述电池组的输出接口通过插拔的方式或者插头插座的方式进行连接。
[0014]其中，所述电源装置还包括:与所述车辆动力电池相耦合的控制单元，其用于启动或关闭所述至少一个电池组对所述车辆动力电池的充电过程。
[0015]本实用新型的另一实施例提供了一种电动汽车，包括:上述电源装置。其中，所述电动汽车还包括控制单元，其用于启动或关闭所述至少一个电池组对所述车辆动力电池的充电过程。
[0016]其中，所述电动汽车还包括显示装置，用于显示所述至少一个电池组和所述车辆动力电池的电量，并显示用户对所述控制单元的操作。
[0017]从上述可以看出，通过本实用新型的实施例提供的便携式电池组为车辆动力电池进行充电，能够减轻现有充电基础设施不完善以及固定充电时间长等所造成的限制。例如，在用户时间紧急的情况下，或者在车辆动力电池的电量即将耗尽而附近没有充电站的情况下，可以利用上述电池组为车辆动力电池进行充电，从而无需等待将车辆动力电池连接于充电站来进行充电。此外，也无需更换整个蓄电池，从而能够解决车辆设计限制等问题。
【附图说明】
[0018]图1是根据本实用新型的一个实施例的便携式电池组的示意图；
[0019]图2是根据本实用新型的另一实施例的便携式电池组的示意图；
[0020]图3是应用根据本实用新型的实施例的便携式电池组的车辆的示意图；
[0021]图4示出了根据本实用新型的一个实施例的电池组与车辆动力电池的连接方式；
[0022]图5示出了根据本实用新型的另一实施例的电池组与车辆动力电池的连接方式；
[0023]图6是应用根据本实用新型的实施例的便携式电池组的另一车辆的示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面参照附图描述本实用新型的实施例。
[0025]图1是根据本实用新型的一个实施例的便携式电池组的示意图。如图1所示，电池组100具有可重复充电的电池组主体110和输出接口 120。电池组主体110可以经由输出接口120以可拆卸的方式连接于车辆动力电池，从而为车辆动力电池进行充电。
[0026]在本实用新型的实施例中，车辆动力电池是能够为电动车辆的动力系统提供能量的蓄电池。例如，车辆动力电池可以包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池等，本实用新型对此不作限定。
[0027]电池组主体110可以具有预先规定的电容量。例如，电池组主体110可以是标准规格的电化学电池。
[0028]如图2所示，电池组100还可以包括用于对电池组主体110进行充电的输入接口130。在电池组主体110的电量耗尽之后，可以在充电站，经由输入接口 130对电池组主体110进行充电，从而能够重复利用电池组100。容易理解的是，因为只需要将电池组100连接电网进行充电，因此传统的加油站也可以用作电池组充电站。而对于电池组充电的支付方式，可以与传统的车辆加油类似，无需额外的用户电费卡等。此外，电池组100可以通过直流电来进行充电，因此也可以在普通用户家中采用合适的充电设备对电池组100进行充电。
[0029]输出接口 120和输入接口 130可以设置在电池组主体110上。这两个接口在物理上可以实现为一个接口，也可以实现为两个独立的接口。本实用新型对此并不限定。此外，输入接口 130和输出接口 120可以是采用防接触电压设计的接口，从而能够确保用户操作的安全性，因此可以在由普通用户存放电池组100，而无需专门的充电站或者其它专门的场所来存放电池组100。
[0030]如图2所示，电池组100还可以包括充电状态指示灯模块140和内部安全监控模块150。充电状态指示灯模块140可以用于指示电池组主体110的充电状态。这样，用户可以直观地确定电池组主体110的充电状态。内部安全监控模块150可以监控电池组主体110的充电状态、温度等，以确定电池组主体110是否处于安全状态。如果内部安全监控模块150确定电池组主体110处于非安全状态，则其可以关闭电池组100。
[0031]可见，通过本实用新型的实施例提供的便携式电池组为车辆动力电池进行充电，能够减轻现有充电基础设施不完善以及固定充电时间长等所造成的限制。例如，在用户时间紧急的情况下，或者在车辆动力电池的电量即将耗尽而附近没有充电站的情况下，可以利用上述电池组为车辆动力电池进行充电，从而无需等待将车辆动力电池连接于充电站来进行充电。此外，也无需更换整个蓄电池，从而能够解决车辆设计限制等问题。
[0032]图3是应用根据本实用新型的实施例的便携式电池组的车辆的示意图。图3的车辆300可以是电动车辆。如图3所示，车辆300可以具有电源装置310，电源装置310可以包括车辆动力电池32和至少一个电池组100。至少一个电池组100可以以可拆卸的方式连接于车辆动力电池32，从而为车辆动力电池32进行充电。
[0033]在图3中，以两个电池组100为例进行说明。如图3所示，两个电池组100连接于车辆动力电池32。可以采用任何一种能够将两个电池组100的能量传递给车辆动力电池32的方式来将两个电池组100连接于车辆动力电池32。例如，可以采用如图3所示的串联方式。具体而言，第一个电池组100的输出接口可以连接于第二个电池组100的输入接口，第二个电池组100的输出接口可以连接于车辆动力电池32，从而能够将两个电池组100的能量传递给车辆动力电池32，来为车辆动力电池32充电。
[0034]应当理解的是，虽然图3中仅示出了两个电池组100为车辆动力电池32进行充电，但本实用新型并不限于这样的数量。车辆动力电池可以包含一定的能量，例如该能量可以让车辆行驶里程达到用户可接受的程度(例如，300km-500km)。因此，可以根据车辆动力电池所需的补充电量，连接一个或多个电池组来为车辆动力电池进行充电。可以设置不同规格的电池组，即设置具有不同的预定电容量的电池组。这样，可以根据车辆动力电池所需的补充电量以及电池组的预定电容量，选择一个或多个电池组来为车辆动力电池进行充电。
[0035]车辆动力电池32可以包括输入接口 321。输入接口 321可以用于与电池组100的输出接口 120进行连接。输入接口 321可以是采用防接触电压设计的接口，从而能够确保用户操作的安全性。
[0036]输入接口321可以设置于车辆300的任何合适的位置，通过电气耦合的方式与车辆动力电池32的主体相连接。例如，可以在车辆300的行李箱(比如行李箱底板充电区域)设置输入接口 321。相应地，电池组100可以被安装于车辆300的行李箱内。应当理解的是，输入接口 321的位置设计也应当确保在安装电池组100时无需专门的安全措施。
[0037]可以采用多种连接方式来将电池组100的输出接口120与车辆动力电池32的输入接口 321相连接。例如，如图4所示，可以采用插拔的方式来将输出接口 120与输入接口 321相连接。再例如，如图5所示，可以采用插头插座的方式来将输出接口 120与输入接口 321相连接。应当理解的是，虽然图4和图5给出了两种连接方式，但本实用新型并不限于此。在本实用新型中，可以采用任何其它合适的方式来连接电池组100与车辆动力电池32。
[0038]应当理解的是，输出接口120和输入接口321可以采用标准化的接口，而且在车辆300上设置输入接口 321的位置也可以采用标准化的位置，这样能够增强通用性，即可以在所有配备有标准的输入接口 321的车辆上使用电池组100。
[0039]电源装置310还可以包括与车辆动力电池32相耦合的控制单元33。控制单元33可以控制电池组100对车辆动力电池32的充电过程。具体而言，控制单元33可以启动或关闭电池组100对车辆动力电池32的充电过程。这样，能够控制电池组与车辆动力电池之间的电量平衡。
[0040]例如，控制单元33可以收集与电池组100和/或车辆动力电池32的工作状态相关的信息，根据所收集的信息来启动或者关闭充电过程。比如，控制单元33可以在确定车辆动力电池32的电量将要耗尽时，启动电池组100对车辆动力电池32的充电过程。控制单元33可以在车辆动力电池32的电量充满或者电池组100的电量耗尽时，关闭电池组100对车辆动力电池32的充电过程。
[0041]再例如，控制单元33可以根据用户的指示来启动或关闭充电过程。比如，控制单元33可以通过车钥匙的插拔、智能手机或者车辆的显示仪表等方式来接收用户的指示。
[0042]如上所述，控制单元33可以收集多种信息，例如，这样的信息可以包括:为车辆动力电池32充电所需的电池组100的数量、车辆动力电池32的电量或者电池组100的工作状态、充电过程中的出现的故障、距离车辆当前位置最近的充电站的位置等。控制单元33可以通过多种方式将上述的一种或多种信息提供给用户。例如，控制单元33可以将信息提供给车辆300的显示仪表，从而向用户呈现上述信息。或者，控制单元33也可以通过网络连接到用户的智能设备(例如，智能手机)，将上述信息提供给该智能设备，从而向用户通知上述信息。
[0043]在上述图3的实施例中，示出了电源装置310包括控制单元33。在另外的实施例中，控制单元33可以不设置在电源装置310内。图6示出了应用根据本实用新型的实施例的便携式电池组的另一车辆的示意图。在图6中，与图1-5中相同的部件仍采用相同的附图标记，并且这些相同的部件可以执行图1-5中所描述的功能，在此不再赘述。与图3的实施例所不同的是，在图6中，车辆30(Τ可以包括控制单元33'，但控制单元33'设置于电源装置310'之外。例如，控制单元33'可以设置在车辆30(Τ的控制系统内。控制单元33'所执行的功能与上述控制单元33的功能相同，不再赘述。
[0044]此外，车辆30(Τ还可以包括显示装置34。显示装置34可以显示至少一个电池组100和车辆动力电池32二者的电量，并且可以显示用户对控制单元33'的操作。
[0045]此外，可以理解的是，电池组可以在车辆行驶过程中或者静止期间为车辆动力电池进行充电，充电过程不受车辆移动状态的影响。在充电过程中，无需对电池组进行冷却。然而，在需要的情况下，也可以对电池组进行冷却。
[0046]还可以理解的是，由于单个电池组的电容量有限，因此不会对车辆动力电池过度充电，从而能够确保车辆动力电池较长的使用寿命。
[0047]在车辆动力电池无需充电时，电池组可以作为备用充电器随车携带。在电池组为车辆动力电池进行充电而电量耗尽之后，可以在电池组充电站将电量耗尽的电池组换成充满电量的电池组，并且可以快速便捷地将其安装于车辆。这样在必要的情况下能够为用户节省时间。此外，由于对电池组本身进行充电时无需车辆连接电网，因此无需为车辆设计与电池组充电相关的附加的充电器、充电电路绝缘电阻或者接地连接的监控装置等。
[0048]还应当理解的是，在适当的情况下，也可以将车辆连接于充电站，为车辆动力电池进行充电。例如，在用户有充分的等待时间时，可以通过充电站为车辆动力电池充电。
[0049]应当理解的是，本实用新型的保护范围并不局限于上面公开的各个实施例。本领域技术人员可以在不偏离本实用新型的实质的情况下对上述实施例做出各种变型和修改。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。
【主权项】
1.一种便携式电池组，其特征在于，包括: 可重复充电的电池组主体；以及 输出接口； 其中，所述电池组主体经由所述输出接口以可拆卸的方式连接于车辆动力电池，以为所述车辆动力电池进行充电。2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括用于对所述电池组主体进行充电的输入接口。3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述输出接口和所述输入接口均是防接触电压设计的接口。4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括: 用于指示所述电池组主体的充电状态的充电状态指示灯模块；以及 内部安全监控模块，其用于监控所述电池组主体是否处于安全状态，并在确定所述电池组主体处于非安全状态时关闭所述电池组。5.一种电源装置，其特征在于，包括: 车辆动力电池；以及 至少一个根据权利要求1-4中任一项所述的电池组，其以可拆卸的方式连接于所述车辆动力电池。6.根据权利要求5所述的电源装置，其特征在于，所述车辆动力电池包括用于与所述电池组的输出接口进行连接的输入接口，其中所述车辆动力电池的输入接口是防接触电压设计的接口。7.根据权利要求6所述的电源装置，其特征在于，所述车辆动力电池的输入接口与所述电池组的输出接口通过插拔的方式或者插头插座的方式进行连接。8.根据权利要求5-7中任一项所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括: 与所述车辆动力电池相耦合的控制单元，其用于启动或关闭所述至少一个电池组对所述车辆动力电池的充电过程。9.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求5-8中任一项所述的电源装置，其中所述电动汽车还包括控制单元，其用于启动或关闭所述至少一个电池组对所述车辆动力电池的充电过程。10.根据权利要求9所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车还包括显示装置，用于显示所述至少一个电池组和所述车辆动力电池的电量，并显示用户对所述控制单元的操作。
【文档编号】H01M2/10GK205542945SQ201521130401
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】U·拉赫蒙德
【申请人】大众汽车（中国）投资有限公司