[发明专利]快速充电系统及其充电方法

说明书

本发明公开了一种快速充电系统及其充电方法，快速充电系统包括充电桩系统、车载动力电池系统以及外置热管理系统；充电桩系统上设置有充电接口；充电桩系统连接普通供电网络，以存储来自普通供电网络输入的交流电，并将存储的交流电转化为相对较高输出功率的直流电从充电接口输出；车载动力电池系统包括多个动力电池，动力电池之间设置有供冷却媒质流动的导热管路，导热管路上设置有导热接口；外置热管理系统通过导热接口与车载动力电池系统连接；外置热管理系统中储存有冷却媒质，充电时，外置热管理系统利用导热接口，向导热管路中输入冷却媒质，对动力电池进行冷却。本发明的快速充电系统及其使用方法，低成本、易于实现、且充电质量稳定。

技术领域

本发明涉及动力与储能领域，特别涉及一种快速充电系统及其充电方法。

背景技术

近些年，国内电动汽车的发展呈爆炸式的增长，新能源汽车的发展对快速充电的需求日益迫切。快速充电可以大大缩短电动汽车的充电时间。例如在15分钟内，给电动汽车充入80％电池容量的电量。但是，快速充电对动力电池的快充性能、充电桩的设备线路以及电池系统的散热也提出了更高的要求。

快速充电对动力电池的要求：若要实现15分钟以内的快充，动力电池的充电倍率要求大于4C，为保证一定的续航里程和较长的使用寿命，动力电池又必须兼具一定的能量密度和较长的循环寿命。

快速充电对设备线路的要求：快速充电桩通常采用直流大功率对电动汽车进行充电。现有普通市电线路无法满足充电桩瞬时充电时的功率要求，必须重新铺设电网线路，需要对现有电网设备进行系统地改造，建造成本较高。

快速充电对系统散热的要求：电池高功率充电时会产生大量的热，短时热量累积要求动力电池系统具有更高的散热效率。传统的散热方法主要是增加翅片、铺设导热铝管，或者在导热管路中填充冷却剂，或者采用车用空调对快充时的电池进行散热。采用增加翅片、铺设导热铝管的方式进行散热，会增加电池包体积、重量和成本；在导热管路中填充冷却剂的方法虽然有利于电池系统的散热与温度均衡，但是增加了整车重量，冷却剂的泄露也可能带来安全隐患；采用车用空调对快充时的电池进行散热，需要增加空调功率，增加整车重量与成本。

综上所述，目前缺乏一种满足快速充电要求的低成本、易于实现、且充电质量稳定的快速充电系统。

发明内容

本发明针对快充型动力电池、快速充电桩的设备线路以及电池系统散热等方面存在的技术不足，提供一种使电动汽车与电力网络实现互联的快速充电系统解决方案。

本发明提供了一种快速充电系统，包括充电桩系统、车载动力电池系统以及外置热管理系统；

所述充电桩系统上设置有用于连接所述车载动力电池系统的充电接口；

所述充电桩系统，连接普通供电网络，以存储来自普通供电网络输入的交流电，并将存储的交流电转化为相对较高输出功率的直流电从所述充电接口输出；

所述车载动力电池系统，包括多个动力电池；所述动力电池之间设置有供冷却媒质流动的导热管路，所述导热管路上设置有导热接口；

所述外置热管理系统通过所述导热接口与所述车载动力电池系统连接；所述外置热管理系统中储存有冷却媒质，充电时，所述外置热管理系统利用所述导热接口，向所述导热管路中输入所述冷却媒质，对所述动力电池进行冷却；充电结束后，所述外置热管理系统回收所述冷却媒质。

作为一种可实施方式，所述充电桩系统包括电源装置、储能装置以及充电控制装置；

所述电源装置的输入端连接普通供电网络，所述电源装置的输出端连接所述储能装置的输入端；

所述储能装置的输出端连接所述充电接口；所述储能装置将从所述电源装置中获取的交流电进行存储，并将存储的交流电转化为相对较高输出功率的直流电从所述充电接口输出；