CN103762638A - 一种电动车分压器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车分压器，包括：电池组（4）、充电输入模块（2）、串并联切换输出模块（6）及控制模块（3），其中，充电输入模块（2）和串并联切换输出模块（6）分别和电池组（4）连接，控制模块（3）分别与电池组（4）、充电输入模块（2）、串并联切换输出模块（6）连接，其中电池组（4）的充电输入和放电输出在电路上是独立的。本发明还提供了一种电动车分压器的控制方法。本发明能够降低骑行和维修电动车的触电危险、使得低电压电池可以用在高电压电动车上，并延长了电池的使用寿命、增加了电动车的行驶里程。

Description

一种电动车分压器及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动车电池管理系统领域，特别涉及一种电动车分压器及其控制方法。

背景技术

虽然目前的电动汽车的电池管理系统已经比较完善了，但是电动自行车、电动摩托车的电池管理却依旧是一片空白。本文中的电动车指的是电动摩托车或电动自行车。现在大多数的电动车电池，都是采用简单的串联充电、串联放电的方式，由于成本低没有考虑对电池单体进行均衡，导致电动车电池寿命比较短，经常是一个单体坏则整个电池组都需要更换。而且由于串联，产生了比较高的电压，这对于电动车使用者的安全，尤其是对电池车维修人员的安全，有着重大的隐患。

发明内容

为了克服上述电动车电池串联的管理系统存在的影响电池寿命、安全隐患，本发明提出了一种电动车分压器，并在此基础上结合实际提出了这种分压器的控制方法。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种电动车分压器，包括：电池组、充电输入模块、串并联切换输出模块及控制模块，其中，充电输入模块和串并联切换输出模块分别和电池组连接，控制模块分别与电池组、充电输入模块、串并联切换输出模块连接，其中电池组的充电输入和放电输出在电路上是独立的。

根据本发明，电池组包括两个及以上电池单体。

根据本发明，充电输入模块控制下的电池组中电池单体的充电关系是并联的。

根据本发明，控制模块控制充电输入模块开闭，从而控制是否要给电池组充电。

根据本发明，串并联切换输出模块能够实现电池的串联或并联输出。

根据本发明，串并联切换输出模块的串并联之间的切换是通过控制模块的控制信号调整的。

另一方面，本发明还提供了一种电动车分压器的控制方法，当电池充电时，电池组中电池单体之间的连接是并联的；当电池放电时，自动或手动调整电池组中电池单体的输出的串并联关系。

本发明的有益效果在于：

1、延长了电池的寿命。假设现在有两个电池，需要放4A的电流，原来用串联方式则每个电池放电都为4A，而现在用并联方式的话，每个电池放的是2A的电流。大电流放电对电池寿命有着比较大的影响，因此降低放电电流能够延长电池的寿命。

2、增加了行驶里程。在电动车行驶过程中，能根据各种实际情况进行串联或并联的调整，减少了不必要的消耗，合理利用了电力资源从而增加了行驶里程。

3、降低了安全隐患。在停车维修时，电池连接是并联，降低了电压，降低了维修的安全隐患。对于使用者来说也是一样的。

4、更加节省资源。比如原来96V电池中如果有部分单体损坏，只好全部一起更换，现在使用的是两节48V电池，其中一节损坏，可以保留另一节。

附图说明

图1是分压器电路结构框图；

图2是一种输入保护模块的示意图。

具体实施方式

本发明的电路结构框图如图1所示，电池组4左边为电池充电电路，右边为电池放电电路，电池的充电和放电接口是分开的。电池组4是由两个以及多个电池单体5组成的。1为电池的充电输入端，经过充电输入模块2对电池充电，电池的充电的电路连接是并联的。在充电过程中，充电输入模块2把充电电流、充电电压、充电开关状态等信息传给控制模块3，控制模块3再根据具体情况控制充电开关。电池的放电要先经过串并联切换输出模块6再到电池的放电输出端7。串并联切换输出模块6会根据控制模块3的控制信息而改变电池组4的连接方式为串联或并联输出。同时，串并联切换输出模块6也会将放电电压、放电电流、串并联状态传给控制模块3。

本发明的控制方法如下：当电池充电时，电池的连接是并联的；当电池放电时，根据具体情况自动或手动调整电池的输出的串并联关系，如当停车、低速行驶、准备远行程时，电池的输出调整为并联，低电压输出，当电动车起步、加速行驶、高速行驶、爬坡时，电池的输出调整为串联，高电压输出。

为了便于对发明的进一步理解，下面对本发明的具体实施方式予以详细说明。

充电输入模块2的一种示意如图2，图2左边接图1中电池的充电输入端1，右边接图1中的电池组4。充电电流、充电电压、充电开关状态等信息13连接控制模块3，经控制模块3分析后通过控制信号12打开充电控制开关11。14为二极管，其作用是防止电池单体5间因电位差而产生倒流放电，使得充电时电流只进不出。现在采用两组48V电池示例，在充电时，电池经充电输入模块2控制，其关系是并联的。电池的充电输入端1采用48V并联充电。控制模块3则可根据充电电压大小、电流大小等条件控制是否要充电。

放电过程依旧采用两组48V电池示例。当如当停车、低速行驶、准备远行程时，控制模块3通过手动或自动方式控制串并联切换输出模块6，使得电池的输出调整为并联，低电压48V输出到电池的放电输出端7。当电动车起步、加速行驶、高速行驶、爬坡时，控制模块3通过手动或自动方式控制串并联切换输出模块6，使得电池的输出调整为串联，高电压96V输出到电池的放电输出端7。与此同时，串并联切换输出模块6也会将放电电压、放电电流、串并联状态传给控制模块3作为进一步控制的条件。

本发明采用这种技术方案的有益效果是：1、延长了电池的寿命。假设现在有两个电池，需要放4A的电流，原来用串联方式则每个电池放电都为4A，而现在用并联方式的话，每个电池放的是2A的电流。大电流放电对电池寿命有着比较大的影响，因此降低放电电流能够延长电池的寿命。2、增加了行驶里程。在电动车行驶过程中，能根据各种实际情况进行串联或并联的调整，减少了不必要的消耗，合理利用了电力资源从而增加了行驶里程。3、降低了安全隐患。在停车维修时，电池连接是并联，降低了电压，降低了维修的安全隐患。对于使用者来说也是一样的。4、更加节省资源。比如原来96V电池中如果有部分单体损坏，只好全部一起更换，现在使用的是两节48V电池，其中一节损坏，可以保留另一节。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动车分压器，其特征是包括：电池组（4）、充电输入模块（2）、串并联切换输出模块（6）及控制模块（3），

其中，充电输入模块（2）和串并联切换输出模块（6）分别和电池组（4）连接，控制模块（3）分别与电池组（4）、充电输入模块（2）、串并联切换输出模块（6）连接，

其中电池组（4）的充电输入和放电输出在电路上是独立的。

2.根据权利要求1所述的电动车分压器，其特征在于：电池组（4）包括两个及以上电池单体（5）。

3.根据权利要求2所述的分压器，其特征在于：充电输入模块（2）控制下的电池组（4）中电池单体（5）的充电关系是并联的。

4.根据权利要求1所述的分压器，其特征在于：控制模块（3）控制充电输入模块（2）开闭，从而控制是否要给电池组（4）充电。

5.根据权利要求1所述的分压器，其特征在于：串并联切换输出模块（6）能够实现电池的串联或并联输出。

6.根据权利要求1所述的分压器，其特征在于：串并联切换输出模块（6）的串并联之间的切换是通过控制模块（3）的控制信号调整的。

7.一种电动车分压器的控制方法，其特征是：

当电池充电时，电池组（4）中电池单体（5）之间的连接是并联的；

当电池放电时，自动或手动调整电池组（4）中电池单体（5）的输出的串并联关系。

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