CN107813731A - 一种电动车用电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动车用电系统，包括电池管理系统和车载控制系统，所述电池管理系统包括电池、与电池的正负极通过第一正极导线和负极导线连接的放电接口、设置在第一正极导线上的接触器以及控制器，所述第一正极导线连接电池的正极，负极导线连接电池的负极，所述车载控制系统与放电接口电连接以及与控制器信号连接，所述电池管理系统还包括设置在第二正极导线上与接触器并联的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的源极与第二MOS管的源极连接，第一MOS管的漏极通过第二正极导线连接到电池的正极，第二MOS管的漏极通过第二正极导线连接到放电接口，所述控制器控制第一MOS管、第二MOS管以及接触器的断开和闭合。该电动车用电系统能够针对车辆不同的用电情况以不同的回路供电，能够有效地减小能耗。
Description
技术领域
本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种用于低速电动汽车的电动车用电系统。
背景技术
在电动汽车中，一方面需要为电机供电，一方面需要为控制系统供电，由于电机仅仅需要在汽车行进过程中对其进行供电，而控制系统在汽车行进的过程中以及在汽车停止行进的过程中也需要进行供电，为了节省能耗，人们分别采用两个独立电源分别为控制系统和电机供电，两个独立电源给电源的管理带来的很大的麻烦，并且需要在车上为了两个独立电源设置相应的结构，需要占用一定的空间，同时增加了车辆的成本。为此，有些厂商直接将电机和控制系统接入同一电路，当不对电机进行供电时，仍旧需要接通电路对控制系统供电，必然增加了待机能耗。目前还有的做法是对功率回路用MOS管做负控的控制方法，这虽然减小了功耗，但是电池管理系统和整车等设备不共地，需要加隔离，必然需要增加成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电动车用电系统，采用同一电源且采用MOS管正控的方式为整车和控制系统进行供电，能够通过控制MOS管和接触器的开关来控制电池的输出，减小了能耗。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电动车用电系统，包括电池管理系统和车载控制系统，所述电池管理系统包括电池、与电池的正负极通过第一正极导线和负极导线连接的放电接口、设置在第一正极导线上的接触器以及控制器，所述第一正极导线连接电池的正极，负极导线连接电池的负极，所述车载控制系统与放电接口电连接以及与控制器信号连接，其特征在于，所述电池管理系统还包括设置在第二正极导线上与接触器并联的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的源极与第二MOS管的源极连接，第一MOS管的漏极通过第二正极导线连接到电池的正极，第二MOS管的漏极通过第二正极导线连接到放电接口，所述控制器控制第一MOS管、第二MOS管以及接触器的断开和闭合。
优选地，所述电池通过DC/DC模块与控制器电连接。
优选地，所述电池管理系统还包括与第一正极导线和负极导线连接的充电接口和连接到充电接口上的充电机，所述充电机与控制器信号连接。
优选地，当充电机接入电源后，控制器控制接触器闭合、第一MOS管断开。
优选地，所述车载控制系统包括与控制器信号连接的MCU，当车辆启动时，控制器能够根据MCU发送的车辆启动信号控制接触器闭合、第二MOS管断开。
优选地，在第二正极导线上设置有限流电路。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
该电动车用电系统的电池管理系统采用MOS管正控的方式控制电池输出的方式，使得在车辆需要较大输出时采用一个具有较多用电设备的回路，需要较小输出时采用另一个具有较少用电设备的回路，减少了能耗。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的电动车用电系统的原理图
图2是根据本发明的一个优选实施例的MOS管的连接图
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1和2所示的一种电动车用电系统，包括电池管理系统和与电池管理系统信号连接和电连接的车载控制系统，所述电池管理系统与车载控制系统能够实时进行通讯并且电池管理系统能够根据车载控制系统的状态来控制电量的输出。
所述电池管理系统包括电池1、与电池的正负极通过第一正极导线11和负极导线12连通的放电接口21和充电接口22、设置在第一正极导线11上的接触器3、设置在第二正极导线13上与接触器3并联的第一MOS管41和第二MOS管42以及控制第一MOS管41和第二MOS管42断开(OFF)和闭合(ON)的控制器5，所述第一MOS管41和第二MOS管42串联设置，并且第一MOS管41的源极S与第二MOS管42的源S极相连，所述第一MOS管41的漏极D与电池1的正极相连，第二MOS管41的漏极D与放电接口21相连。
所述放电接口21同时与车载控制系统连接进而能够实现电池1为车载控制系统供电。所述车载控制系统包括MCU、仪表以上位机等，具体地，可以采用现有技术。所述控制器5通过控制接触器3、第一MOS管41和第二MOS管42的断开和闭合能够选择通过哪一个回路对车载控制系统供电。
具体地，所述控制器5通过第一驱动器51与第一MOS管41的栅极G连接，通过第二驱动器52与第二MOS管42的栅极G连接，所述控制器5通过第一驱动器51和第二驱动器52能够分别控制第一MOS管41和第二MOS管42的断开和闭合。具体地，所述驱动器对MOS管的控制都属于现有技术，此处不再详述。
为了防止过电流将MOS管击穿，在第二正极导线13上设置有限流电路9，当控制器5检测到回路中电流超过设定值后，控制限流电路断开回路，保证MOS管的安全，当控制器通过电压采用电路检测到回路中的负载移除，在经过一段时间的延迟后，控制器控制限流电路9重新闭合，继续供电。所述限流电路9和电压采用电路采用现有技术，其工作原理不再详述。
在车辆通过启动钥匙或者启动按钮启动时使接触器3闭合，同时控制器5使第一MOS管41和第二MOS管42关闭，此时电池1通过第一正极导线11和负极导线12为车辆的所有用电设备供电。当车辆通过启动钥匙或者启动按钮关闭车辆电源后，接触器3断开，控制器5控制第一MOS管41和第二MOS管42打开，此时电池1通过第二正极导线13和负极导线12为车载控制系统供电，此时车辆处于关闭状态，只有一小部分设备需要用电，由于通过第一MOS管41和第二MOS管42的电流相对于车辆正常使用时很小，这样有效地减小了车辆在停车期间电池电量的损失。
当电池放电至欠压时，控制器5控制第一MOS管41断开，第二MOS管42闭合，电池5不再进行供电，等待充电；当电池充电至满电时，控制器5控制第一MOS管41断开，第二MOS管42闭合，等待放电。
当电池能够正常使用时，通过钥匙、启动按钮等启动开关启动车辆时，此时需要较多的电量，MCU检测到启动开关闭合，发送信号到电池管理系统的控制器5，控制器5使第二MOS管42断开，闭合接触器3，此时电池1通过接触器3所在的回路为车载控制系统以及其它用电设备供电。
所述电池管理系统还包括与充电接口22连接的充电机6，所述充电机6通过电池管理系统内的通讯接口23与控制器5信号连接，当控制器5检测到充电机6接入市电或者其它电源时，控制器5控制接触器3闭合(正常情况下，充电之前车辆处于停车状态，接触器3处于断开状态)，第一MOS管41断开，充电机6通过第一正极导线11和负极导线12组成的回路对电池1进行充电。
在对电池5进行充电时，采用充电机6对电池进行充电，充电机6连接到第二正极导线13和负极导线12上，当控制器5检测到充电机6接入市电或者其它电源时，控制接触器3闭合以对电池1进行充电。
所述车载控制系统还包括仪表和上位机，所述仪表和上位机通过通讯接口23与控制器5信号连接以显示电池的状态，或者所述仪表和上位机通过MCU与控制器5进行通讯。所述控制器5与通讯接口23、通讯接口23与充电机6、MCU、仪表、上位机之间的通讯均采用CAN总线。
为了保证用电安全，在第一正极导线11上且不与第二正极导线13并联的位置处设置有保险丝10。
所述电池1通过DC/DC模块14与控制器5电连接，DC/DC模块8将电池1的电压调整为12V。
为了对一些参数进行检测，所述电池管理系统还包括与控制器信号连接的用以检测电池电压的电池电压采样模块、检测回路上电流的电流采样模块、检测电池温度的温度采样模块，所述电池电压采样模块、电流采用模块以及温度采样模块采用现有技术。并且电流采用模块优选为采用分流器7，所述分流器7设置在负极导线12上。所述电池管理系统还包括与控制器5信号连接的接触器驱动模块用以驱动接触器3的打开和关闭。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种电动车用电系统，包括电池管理系统和车载控制系统，所述电池管理系统包括电池、与电池的正负极通过第一正极导线和负极导线连接的放电接口、设置在第一正极导线上的接触器以及控制器，所述第一正极导线连接电池的正极，负极导线连接电池的负极，所述车载控制系统与放电接口电连接以及与控制器信号连接，其特征在于，所述电池管理系统还包括设置在第二正极导线上与接触器并联的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的源极与第二MOS管的源极连接，第一MOS管的漏极通过第二正极导线连接到电池的正极，第二MOS管的漏极通过第二正极导线连接到放电接口，所述控制器控制第一MOS管、第二MOS管以及接触器的断开和闭合。
2.根据权利要求1所述的一种电动车用电系统，其特征在于，所述电池通过DC/DC模块与控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种电动车用电系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括与第一正极导线和负极导线连接的充电接口和连接到充电接口上的充电机，所述充电机与控制器信号连接。
4.根据权利要求3所述的一种电动车用电系统，其特征在于，当充电机接入电源后，控制器控制接触器闭合、第一MOS管断开。
5.根据权利要求1所述的一种电动车用电系统，其特征在于，所述车载控制系统包括与控制器信号连接的MCU，当车辆启动时，控制器能够根据MCU发送的车辆启动信号控制接触器闭合、第二MOS管断开。
6.根据权利要求1所述的一种电动车用电系统，其特征在于，在第二正极导线上设置有限流电路。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108501767A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-07 | 娄底职业技术学院 | 一种纯电动车 |
| CN112644333A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-13 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 轨道车辆及其电池控制系统 |
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2017
- 2017-11-09 CN CN201711099383.2A patent/CN107813731A/zh active Pending
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