一种电动汽车防馈电系统及补电办法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车防馈电系统及补电办法，其中电动汽车防馈电系统包括VCU、DC/DC模块、动力电池管理系统、蓄电池、摩擦发电装置和太阳能发电装置，所述摩擦发电装置通过充电电路一连接到所述DC/DC模块，所述太阳能发电装置连接到所述DC/DC模块，DC/DC模块连接到所述蓄电池为其充电。本发明专利技术克服了现有技术需要用动力电池供电，导致续航降低，并且不便于在汽车运行过程中对蓄电池进行充电的技术问题。术问题。术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车防馈电系统及补电办法


[0001]本专利技术属于新能源汽车领域，涉及一种电动汽车防馈电系统及补电办法。

技术介绍

[0002]电动汽车相比传统汽车因使用了更多的电子控制单元而产生更大的静态电流，引起低压馈电，因此容易导致蓄电池电压不足现象时常发生。现有解决方案常常是采集蓄电池电压后，根据电压衰减当达到一定阈值后用主电池闲时供电，该方案直接影响主电池容量，导致续航降低，同时在汽车处于运行过程中不便于对蓄电池进行充电，否则会对动力电池的使用造成一定影响，而不能及时充电有可能对蓄电池供电的用电设备的使用造成影响，从而产生了两难的选择问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电动汽车防馈电系统，以解决现有技术需要用动力电池供电，导致续航降低，并且不便于在汽车运行过程中对蓄电池进行充电的技术问题。
[0004]所述的一种电动汽车防馈电系统，包括VCU、DC/DC模块、动力电池管理系统和蓄电池，还包括摩擦发电装置和太阳能发电装置，所述摩擦发电装置通过充电电路一连接到所述DC/DC模块，所述太阳能发电装置连接到所述DC/DC模块，DC/DC模块连接到所述蓄电池为其充电，当蓄电池电压低于需要补电的初始阈值时，VCU检测车体是否处于运行状态，车体处于运行状态VCU控制摩擦发电装置为蓄电池充电，车体处于停止状态VCU控制太阳能发电装置为蓄电池充电。
[0005]优选的，所述摩擦发电装置包括导电组件、半轴组件和车架组件，所述车架组件包括车架组件壳、安装板一和环形绝缘板，所述车架组件壳通过安装板一与车架底部固定连接，所述车架组件壳套接在半轴外，所述车架组件壳内通过直线驱动装置安装有可动的环形绝缘板，所述半轴组件套接安装在所述半轴上，所述半轴组件与所述环形绝缘板彼此相对的侧面均设有多个相同的发电槽一，两个侧面的发电槽一数量相等并均绕所述半轴周向均匀布置，所述半轴组件中设有从所述发电槽一中露出的负/正极摩擦电极一，所述正/负极摩擦电极一安装在所述环形绝缘板中并从所述发电槽一露出，所述负/正极摩擦电极一与所述正/负极摩擦电极一相对并在启动后随所述半轴转动与所述正/负极摩擦电极一发生摩擦，所述导电组件包括第一导电体和第二导电体，所述负/正极摩擦电极一与所述正/负极摩擦电极一分别通过所述第一导电体和所述第二导电体连接到所述充电电路一。
[0006]优选的，所述半轴组件包括固定绝缘体、可动绝缘体和对着所述车架组件壳的环形摩擦板，所述导电组件还包括第三导电体，所述固定绝缘体固定套接在所述半轴上，所述可动绝缘体套接在所述固定绝缘体外并通过轴承与所述固定绝缘体连接，所述负/正极摩擦电极一和所述发电槽一安装在绝缘的所述环形摩擦板上，所述可动绝缘体设有凹槽并与所述环形摩擦板可拆卸固定连接形成容纳所述固定绝缘体的内腔，所述固定绝缘体的外侧与之相对的所述凹槽内侧均沿周向均匀设有若干相同的发电槽二，所述固定绝缘体内安装
若干从所述发电槽二露出的正/负极摩擦电极二，所述可动绝缘体内设有若干从所述发电槽二露出的负/正极摩擦电极二，所述正/负极摩擦电极二与所述负/正极摩擦电极二摩擦接触，所述正/负极摩擦电极二通过所述第三导电体连接到所述供电线路一，所述负/正极摩擦电极二连接到所述第二导电体。
[0007]优选的，所述导电组件还包括电刷导电组件，所述电刷导电组件包括安装板二和套接在半轴外的电刷盘，所述安装板二固定在所述车架底部并与所述电刷盘固定连接，所述电刷盘上设有与分别与所述第三导电体和所述第二导电体接触导电的两组电刷，所述第三导电体和所述第二导电体分别通过两组所述电刷连接到充电电路一。
[0008]优选的，所述太阳能发电装置包括展开机构和设于展开机构上的太阳能电池，所述太阳能电池为柔性太阳能电池薄膜或若干小块的太阳能电池板，所述展开机构包括固定在车体上的支架结构、固定在支架结构上的固定板、活动连接在所述固定板上的若干展开板和驱动所述展开板运动的展开电机，所述展开机构展开后太阳能电池遮蔽所述车体，所述展开电机受所述VCU控制。
[0009]本专利技术还提供了一种电动汽车防馈电的补电方法，应用于上述的一种电动汽车防馈电系统，通过VCU采集蓄电池的电压，每当蓄电池电压低于需要补电的设定阈值时向用户发送补电请求；当蓄电池电压低于设定需要补电的初始阈值时，检测车体是否处于运行状态，如果车体处于运行状态则启动摩擦发电装置，摩擦发电装置经过DC/DC模块向所述蓄电池充电；如果车体处于停止状态则启动太阳能发电装置，太阳能发电装置经过DC/DC模块向所述蓄电池充电；当VCU采集到蓄电池电压上升到安全阈值以上时停止充电。
[0010]优选的，所述摩擦发电装置具有持续发电模式和惯性发电模式，设定阈值还包括电压低于初始阈值的次级阈值，在蓄电池电压位于初始阈值和次级阈值之间时，控制摩擦发电装置启动时处于惯性发电模式，利用车轮转速变化产生的惯性令摩擦发电装置中正、负极发电材料相对运动产生摩擦，从而发电向蓄电池供电；当蓄电池电压低于设定需要补电的次级阈值，且车体仍处于运行状态时，VCU将摩擦发电装置转化为持续发电模式，利用半轴相对车体连续转动让摩擦发电装置中正、负极发电材料相对运动产生摩擦，持续发电向蓄电池充电。
[0011]优选的，所述设定阈值还包括最低阈值，当蓄电池电压低于最低阈值时，通过模拟电池管理系统控制动力电池经DC/DC模块向蓄电池充电，此情况下VCU采集蓄电池电压依次与初始阈值、次级阈值和最低阈值进行比较，根据蓄电池电压所处的阈值范围选择相应的充电线路和模式。
[0012]优选的，蓄电池还能通过与外接电源连接充电，当VCU采集到蓄电池电压上升到安全阈值以上时，检测蓄电池是否是由外部电源充电，如果不是则发出指令停止对蓄电池充电，否则持续对蓄电池充电至充满为止。
[0013]优选的，所述VCU连接到T-BOX,VCU通过T-BOX向车联网平台持续发送包含蓄电池估计电量的补电请求，车联网平台再向用户的手机APP发送补电请求。
[0014]本专利技术的技术效果：1、本系统在通常情况下不再通过动力电池对蓄电池进行充电，因此避免消耗动力电池电量，保证汽车的续航里程不会缩短，另一方面则根据汽车是否允许选择摩擦发电装置或太阳能发电装置对蓄电池进行充电。摩擦发电装置充分利用汽车行驶时产生的半轴转动发电从而能有效补充蓄电池电量，不影响动力电池的输出电流电
压，让其能稳定供电。而当汽车停止时，本方案又能通过展开的太阳能发电装置为蓄电池充电，不仅节能环保，由于太阳能发电装置展开后遮蔽车体顶部，还能避免太阳照射导致车内温度过高，一举两得。
[0015]2、此外本专利技术中摩擦发电装置具有持续发电模式和惯性发电模式，前者能稳定持续的发电，在蓄电池需要补充电能且电量较低时生效，能稳定快速地将电量充到安全范围。而当蓄电池需要补充电能但电量较高，短期不会影响使用时，则采用惯性发电模式充电，该模式下主要通过半轴变速产生的惯性令固定绝缘体上的电极与可动绝缘体上的电极摩擦产生电流，进而对蓄电池充电。这种模式的优点是不会想本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车防馈电系统，包括VCU、DC/DC模块、动力电池管理系统和蓄电池，其特征在于：还包括摩擦发电装置(2)和太阳能发电装置(3)，所述摩擦发电装置(2)通过充电电路一连接到所述DC/DC模块，所述太阳能发电装置(3)连接到所述DC/DC模块，DC/DC模块连接到所述蓄电池为其充电，当蓄电池电压低于需要补电的初始阈值时，VCU检测车体(1)是否处于运行状态，车体(1)处于运行状态VCU控制摩擦发电装置(2)为蓄电池充电，车体(1)处于停止状态VCU控制太阳能发电装置(3)为蓄电池充电。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车防馈电系统，其特征在于：所述摩擦发电装置(2)包括导电组件、半轴(12)组件和车架(11)组件，所述车架(11)组件包括车架组件壳(204)、安装板一(201)和环形绝缘板(203)，所述车架组件壳(204)通过安装板一(201)与车架(11)底部固定连接，所述车架组件壳(204)套接在半轴(12)外，所述车架组件壳(204)内通过直线驱动装置(202)安装有可动的环形绝缘板(203)，所述半轴(12)组件套接安装在所述半轴(12)上，所述半轴(12)组件与所述环形绝缘板(203)彼此相对的侧面均设有多个相同的发电槽一，两个侧面的发电槽一数量相等并均绕所述半轴(12)周向均匀布置，所述半轴(12)组件中设有从所述发电槽一中露出的负/正极摩擦电极一(213)，所述正/负极摩擦电极一(212)安装在所述环形绝缘板(203)中并从所述发电槽一露出，所述负/正极摩擦电极一(213)与所述正/负极摩擦电极一(212)相对并在启动后随所述半轴(12)转动与所述正/负极摩擦电极一(212)发生摩擦，所述导电组件包括第一导电体和第二导电体，所述负/正极摩擦电极一(213)与所述正/负极摩擦电极一(212)分别通过所述第一导电体和所述第二导电体连接到所述充电电路一。3.根据权利要求2所述的一种电动汽车防馈电系统，其特征在于：所述半轴(12)组件包括固定绝缘体(208)、可动绝缘体(206)和对着所述车架组件壳(204)的环形摩擦板(207)，所述导电组件还包括第三导电体，所述固定绝缘体(208)固定套接在所述半轴(12)上，所述可动绝缘体(206)套接在所述固定绝缘体(208)外并通过轴承与所述固定绝缘体(208)连接，所述负/正极摩擦电极一(213)和所述发电槽一安装在绝缘的所述环形摩擦板(207)上，所述可动绝缘体(206)设有凹槽并与所述环形摩擦板(207)可拆卸固定连接形成容纳所述固定绝缘体(208)的内腔，所述固定绝缘体(208)的外侧与之相对的所述凹槽内侧均沿周向均匀设有若干相同的发电槽二，所述固定绝缘体(208)内安装若干从所述发电槽二露出的正/负极摩擦电极二(214)，所述可动绝缘体(206)内设有若干从所述发电槽二露出的负/正极摩擦电极二(215)，所述正/负极摩擦电极二(214)与所述负/正极摩擦电极二(215)摩擦接触，所述正/负极摩擦电极二(214)通过所述第三导电体连接到所述供电线路一，所述负/正极摩擦电极二(215)连接到所述第二导电体。4.根据权利要求3所述的一种电动汽车防馈电系统，其特征在于：所述导电组件还包括电刷导电组件，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：檀生辉，吴勇，伍旭东，王东，蒋立伟，朱岳松，刘恒，王凯，吴二导，孙鸿健，王铭，陶振，胡珍珠，姜敏，郝玉峰，何志维，齐红青，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
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