一種電動(dòng)車分壓器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)車分壓器，包括：電池組（4）、充電輸入模塊（2）、串并聯(lián)切換輸出模塊（6）及控制模塊（3），其中，充電輸入模塊（2）和串并聯(lián)切換輸出模塊（6）分別和電池組（4）連接，控制模塊（3）分別與電池組（4）、充電輸入模塊（2）、串并聯(lián)切換輸出模塊（6）連接，其中電池組（4）的充電輸入和放電輸出在電路上是獨(dú)立的。本發(fā)明還提供了一種電動(dòng)車分壓器的控制方法。本發(fā)明能夠降低騎行和維修電動(dòng)車的觸電危險(xiǎn)、使得低電壓電池可以用在高電壓電動(dòng)車上，并延長(zhǎng)了電池的使用壽命、增加了電動(dòng)車的行駛里程。
【專利說(shuō)明】一種電動(dòng)車分壓器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)車分壓器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雖然目前的電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)已經(jīng)比較完善了，但是電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車的電池管理卻依舊是一片空白。本文中的電動(dòng)車指的是電動(dòng)摩托車或電動(dòng)自行車?，F(xiàn)在大多數(shù)的電動(dòng)車電池，都是采用簡(jiǎn)單的串聯(lián)充電、串聯(lián)放電的方式，由于成本低沒有考慮對(duì)電池單體進(jìn)行均衡，導(dǎo)致電動(dòng)車電池壽命比較短，經(jīng)常是一個(gè)單體壞則整個(gè)電池組都需要更換。而且由于串聯(lián)，產(chǎn)生了比較高的電壓，這對(duì)于電動(dòng)車使用者的安全，尤其是對(duì)電池車維修人員的安全，有著重大的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述電動(dòng)車電池串聯(lián)的管理系統(tǒng)存在的影響電池壽命、安全隱患，本發(fā)明提出了一種電動(dòng)車分壓器，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際提出了這種分壓器的控制方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種電動(dòng)車分壓器，包括:電池組、充電輸入模塊、串并聯(lián)切換輸出模塊及控制模塊，其中，充電輸入模塊和串并聯(lián)切換輸出模塊分別和電池組連接，控制模塊分別與電池組、充電輸入模塊、串并聯(lián)切換輸出模塊連接，其中電池組的充電輸入和放電輸出在電路上是獨(dú)立的。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，電池組包括兩個(gè)及以上電池單體。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，充電輸入模塊控制下的電池組中電池單體的充電關(guān)系是并聯(lián)的。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，控制模塊控制充電輸入模塊開閉，從而控制是否要給電池組充電。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，串并聯(lián)切換輸出模塊能夠?qū)崿F(xiàn)電池的串聯(lián)或并聯(lián)輸出。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，串并聯(lián)切換輸出模塊的串并聯(lián)之間的切換是通過控制模塊的控制信號(hào)調(diào)整的。
[0010]另一方面，本發(fā)明還提供了一種電動(dòng)車分壓器的控制方法，當(dāng)電池充電時(shí)，電池組中電池單體之間的連接是并聯(lián)的；當(dāng)電池放電時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整電池組中電池單體的輸出的串并聯(lián)關(guān)系。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
[0012]1、延長(zhǎng)了電池的壽命。假設(shè)現(xiàn)在有兩個(gè)電池，需要放4A的電流，原來(lái)用串聯(lián)方式則每個(gè)電池放電都為4A，而現(xiàn)在用并聯(lián)方式的話，每個(gè)電池放的是2A的電流。大電流放電對(duì)電池壽命有著比較大的影響，因此降低放電電流能夠延長(zhǎng)電池的壽命。
[0013]2、增加了行駛里程。在電動(dòng)車行駛過程中，能根據(jù)各種實(shí)際情況進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)的調(diào)整，減少了不必要的消耗，合理利用了電力資源從而增加了行駛里程。
[0014]3、降低了安全隱患。在停車維修時(shí)，電池連接是并聯(lián)，降低了電壓，降低了維修的安全隱患。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)也是一樣的。[0015]4、更加節(jié)省資源。比如原來(lái)96V電池中如果有部分單體損壞，只好全部一起更換，現(xiàn)在使用的是兩節(jié)48V電池，其中一節(jié)損壞，可以保留另一節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是分壓器電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是一種輸入保護(hù)模塊的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，電池組4左邊為電池充電電路，右邊為電池放電電路，電池的充電和放電接口是分開的。電池組4是由兩個(gè)以及多個(gè)電池單體5組成的。I為電池的充電輸入端，經(jīng)過充電輸入模塊2對(duì)電池充電，電池的充電的電路連接是并聯(lián)的。在充電過程中，充電輸入模塊2把充電電流、充電電壓、充電開關(guān)狀態(tài)等信息傳給控制模塊3，控制模塊3再根據(jù)具體情況控制充電開關(guān)。電池的放電要先經(jīng)過串并聯(lián)切換輸出模塊6再到電池的放電輸出端7。串并聯(lián)切換輸出模塊6會(huì)根據(jù)控制模塊3的控制信息而改變電池組4的連接方式為串聯(lián)或并聯(lián)輸出。同時(shí)，串并聯(lián)切換輸出模塊6也會(huì)將放電電壓、放電電流、串并聯(lián)狀態(tài)傳給控制模塊3。
[0019]本發(fā)明的控制方法如下:當(dāng)電池充電時(shí)，電池的連接是并聯(lián)的；當(dāng)電池放電時(shí)，根據(jù)具體情況自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整電池的輸出的串并聯(lián)關(guān)系，如當(dāng)停車、低速行駛、準(zhǔn)備遠(yuǎn)行程時(shí)，電池的輸出調(diào)整為并聯(lián)，低電壓輸出，當(dāng)電動(dòng)車起步、加速行駛、高速行駛、爬坡時(shí)，電池的輸出調(diào)整為串聯(lián)，高電壓輸出。
[0020]為了便于對(duì)發(fā)明的進(jìn)一步理解，下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】予以詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]充電輸入模塊2的一種示意如圖2，圖2左邊接圖1中電池的充電輸入端1，右邊接圖1中的電池組4。充電電流、充電電壓、充電開關(guān)狀態(tài)等信息13連接控制模塊3，經(jīng)控制模塊3分析后通過控制信號(hào)12打開充電控制開關(guān)11。14為二極管，其作用是防止電池單體5間因電位差而產(chǎn)生倒流放電，使得充電時(shí)電流只進(jìn)不出?，F(xiàn)在采用兩組48V電池示例，在充電時(shí)，電池經(jīng)充電輸入模塊2控制，其關(guān)系是并聯(lián)的。電池的充電輸入端I采用48V并聯(lián)充電?？刂颇K3則可根據(jù)充電電壓大小、電流大小等條件控制是否要充電。
[0022]放電過程依舊采用兩組48V電池示例。當(dāng)如當(dāng)停車、低速行駛、準(zhǔn)備遠(yuǎn)行程時(shí)，控制模塊3通過手動(dòng)或自動(dòng)方式控制串并聯(lián)切換輸出模塊6，使得電池的輸出調(diào)整為并聯(lián)，低電壓48V輸出到電池的放電輸出端7。當(dāng)電動(dòng)車起步、加速行駛、高速行駛、爬坡時(shí)，控制模塊3通過手動(dòng)或自動(dòng)方式控制串并聯(lián)切換輸出模塊6，使得電池的輸出調(diào)整為串聯(lián)，高電壓96V輸出到電池的放電輸出端7。與此同時(shí)，串并聯(lián)切換輸出模塊6也會(huì)將放電電壓、放電電流、串并聯(lián)狀態(tài)傳給控制模塊3作為進(jìn)一步控制的條件。
[0023]本發(fā)明采用這種技術(shù)方案的有益效果是:1、延長(zhǎng)了電池的壽命。假設(shè)現(xiàn)在有兩個(gè)電池，需要放4A的電流，原來(lái)用串聯(lián)方式則每個(gè)電池放電都為4A，而現(xiàn)在用并聯(lián)方式的話，每個(gè)電池放的是2A的電流。大電流放電對(duì)電池壽命有著比較大的影響，因此降低放電電流能夠延長(zhǎng)電池的壽命。2、增加了行駛里程。在電動(dòng)車行駛過程中，能根據(jù)各種實(shí)際情況進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)的調(diào)整，減少了不必要的消耗，合理利用了電力資源從而增加了行駛里程。3、降低了安全隱患。在停車維修時(shí)，電池連接是并聯(lián)，降低了電壓，降低了維修的安全隱患。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)也是一樣的。4、更加節(jié)省資源。比如原來(lái)96V電池中如果有部分單體損壞，只好全部一起更換，現(xiàn)在使用的是兩節(jié)48V電池，其中一節(jié)損壞，可以保留另一節(jié)。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車分壓器，其特征是包括:電池組(4)、充電輸入模塊(2)、串并聯(lián)切換輸出模塊(6)及控制模塊(3)， 其中，充電輸入模塊(2 )和串并聯(lián)切換輸出模塊(6 )分別和電池組(4 )連接，控制模塊(3 )分別與電池組(4 )、充電輸入模塊(2 )、串并聯(lián)切換輸出模塊(6 )連接， 其中電池組(4)的充電輸入和放電輸出在電路上是獨(dú)立的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車分壓器，其特征在于:電池組(4)包括兩個(gè)及以上電池單體(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分壓器，其特征在于:充電輸入模塊(2)控制下的電池組(4)中電池單體(5)的充電關(guān)系是并聯(lián)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分壓器，其特征在于:控制模塊(3)控制充電輸入模塊(2)開閉，從而控制是否要給電池組(4)充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分壓器，其特征在于:串并聯(lián)切換輸出模塊(6)能夠?qū)崿F(xiàn)電池的串聯(lián)或并聯(lián)輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分壓器，其特征在于:串并聯(lián)切換輸出模塊(6)的串并聯(lián)之間的切換是通過控制模塊(3)的控制信號(hào)調(diào)整的。
7.一種電動(dòng)車分壓器的控制方法，其特征是: 當(dāng)電池充電時(shí)，電池組(4)中電池單體(5)之間的連接是并聯(lián)的； 當(dāng)電池放電時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整電池組(4)中電池單體(5)的輸出的串并聯(lián)關(guān)系。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103762638SQ201410013252
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】曹小兵, 彭文磊 申請(qǐng)人:曹小兵