CN110481333A - 一种具有高续航里程的电动车电池组系统 - Google Patents

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葛建新
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Abstract

本发明公开了一种具有高续航里程的电动车电池组系统，包括太阳能发电模块、第一电池组模块、第二电池组模块、第一驱动模块、供电选择模块、充电控制模块。通过设置两组电池组和多种充电方式，能够让车辆在行驶时自动充电，同时在停靠时加速充电，从而实现提高电动车续航能力的目的。

Description

一种具有高续航里程的电动车电池组系统
技术领域
本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种具有高续航里程的电动车电池组系统。
背景技术
电动车续航不足是很多用户最大的心病，每天回家雷打不动的第一件事就是给电动车充电，骑在半路上还得时刻关心剩余电量是否够返程使用。因此高续航的电动车是行业内的主要发展方向，现有的提高续航的办法主要是通过增加电池容量，或是将其他能源转化为电能进行存储，进而实现高续航的目的。
但现有技术中电池边放边冲充电速度低，且发热量较大，不利于整车的安全性，同时过充和过放也会导致电池组的使用寿命缩减，增加用户的使用成本。
公开号为CN208411414U的专利文件公开一种可持续续航的新能源电动车，通过可持续续航的新能源电动车，能够在耗电行驶的同时进行充电，持续为电动车进行续航，同时使用风能和太阳能新能源避免对环境的污染，解决现有电动车不能进行持续续航的问题，避免每次电力不足需要耗费大量时间找充电站进行长时间充电的情况，减少了电动车使用的麻烦，节约了大量的电力资源。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有高续航里程的电动车电池组系统，通过设置两组电池组和多种充电方式，能够让车辆在行驶时自动充电，同时在停靠时加速充电，从而实现提高电动车续航能力的目的。
本发明所要解决的技术问题为：
A.如何提高电动车的续航里程。
B.如何提高充电速度，提高电池的使用寿命。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种具有高续航里程的电动车电池组系统，包括太阳能发电模块、第一电池组模块、第二电池组模块、第一驱动模块、供电选择模块、充电控制模块；
所述第一驱动模块用于将电能转化为机械能，为电动车提供动力；
所述第一电池组模块和第二电池组模块用于存储电能，并均可独立为第一驱动模块进行供电；
所述太阳能发电模块用于将太阳能转化为电能，并将电能存储至第一电池组模块和第二电池组模块；
所述供电选择模块用于比较第一电池组模块和第二电池组模块的剩余电量，并从中选择一个为第一驱动模块进行供电；所述供电选择模块包括用于检测剩余电量的电量检测单元、用于比较第一电池组模块和第二电池组模块剩余电量的电量比较单元、用于切换供电的供电切换单元、以及用于提示充电的提醒模块；
所述充电控制模块用于控制太阳能发电模块工作状态的切换并根据第一电池组模块和第二电池组模块的供电状态从中选择一个作为充电组，所述充电控制模块包括安装在驾驶座上的压力检测单元、用于检测车辆实时速度的车速检测单元。
进一步的，所述供电选择模块选择第一驱动模块供电的具体步骤如下：
S1.启动车辆时，电量检测单元获取第一电池组模块和第二电池组模块的剩余电量，并对应标记为B和B；
S2.电量比较单元对B和B以及预设值C进行大小比较，若B和B均小于C，则提醒模块提示需充电；
若B和B均大于C，且B≥B,则供电切换单元选择第一电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B＝C后，切换至第二电池组模块继续为第一驱动模块供电，若B＜B，则供电切换单元选择第二电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B＝C后，切换至第一电池组模块继续为第一驱动模块供电；
若B>C且B≤C，则供电切换单元选择第一电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B＝C后，不切换至第二电池组模块继续为第一驱动模块进行供电且提醒模块提示需充电；
若B>C且B≤C，则供电切换单元选择第二电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B＝C后，不切换至第一电池组模块继续为第一驱动模块进行供电且提醒模块提示需充电。
进一步的，所述太阳能发电模块包括固定发电板和折叠发电板，所述固定发电板固定连接在车架顶部靠近车尾的一端，所述折叠发电板包括固定部分和活动部分，且所述固定部分固定连接在固定发电板的下方，所述活动部分沿车身方向在车架上滑动连接，所述折叠发电板的滑动部分连接有用于控制其展开和折叠的第二驱动模块，且第二驱动模块与第一驱动模块的供电方式相同，所述车架顶部固定连接有透明挡风板，所述透明挡风板位于固定发电板的上方并延伸至车架前部。
进一步的，所述太阳能发电模块通过充电控制模块对第一电池组模块和第二电池组模块进行充电的具体步骤如下：
SS1.充电控制模块调用供电选择模块获取第一电池组模块和第二电池组模块实时的剩余电量和供电状态；
SS2.从第一电池组模块和第二电池组模块中选择供电状态为未供电的作为充电组，当折叠发电板为展开状态且剩余电量小于预设值D时，固定发电板和折叠发电板同时对充电组进行充电，直至剩余电量等于预设值D，当折叠发电板为折叠状态且剩余电量小于预设值D时，固定发电板单独对充电组进行充电，直至剩余电量等于预设值D，其中预设值D大于预设值C。
进一步的，所述折叠发电板展开及折叠的具体步骤为：
充电控制模块获取压力检测单元采集的压力值和车速检测单元采集的实时车速，若压力值小于或等于预设压力P同时实时车速为，则充电控制模块调用第二驱动模块控制折叠发电板展开；若满足实时车速不为或压力值大于预设压力P中的至少一种情况，则第二驱动模块控制折叠发电板折叠。
本发明的有益效果：
(1)实现在多个供电装置之间切换，在到达过放安全线前停止放电，可有效提高锂电池的使用寿命。供电切换单元还具有手动切换的功能，方便驾驶员进行供电选择，其中一个电池组在到达过放安全线后，只使用未到达预设值C的电池组进行供电，并将预设值C作为是否切换供电的标准，在降至预设值C后，不进行供电的切换，提示充电，有效防止电池组的过放，提高使用寿命。
(2)设置两种发电板，其中固定发电板可在行驶或停靠时对未供电的电池组持续进行充电，而不影响驾驶员的视野，而折叠发电板可在行驶时收起，在停靠时展开，增大发电板面积，进一步提高充电速度，配合预设值D能够防止电池进行过充，有助于延长电池的使用寿命。
(3)两个电池组配合两种发电板，能够在使用其中一个电池组的同时对另一个电池组进行太阳能充电，有助于延长电池的续航能力，同时通过充电控制模块和供电选择模块相配合，能够实现两个电池组供电和充电的自动切换，方便使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的系统框图；
图2是本发明展开状态下的立体图；
图3是本发明的折叠状态下的立体图；
图4是本发明的折叠状态下的侧视图；
图5为车架、透明挡风板、固定发电板和折叠发电板的纵向截面示意图。
图中：车架1、透明挡风板2、固定发电板3、折叠发电板4、第二驱动模块5。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，本实施例提供了一种具有高续航里程的电动车电池组系统，包括太阳能发电模块、第一电池组模块、第二电池组模块、第一驱动模块、供电选择模块、充电控制模块；
第一驱动模块用于将电能转化为机械能，为电动车提供动力，采用电动机作为电动车的动力装置；
第一电池组模块和第二电池组模块用于存储电能，适配快速充电并均可独立为第一驱动模块进行供电；第一电池组模块和第二电池组模块均为锂电池组，可通过连接市电充电或是通过太阳能发电模块进行充电。
太阳能发电模块用于将太阳能转化为电能，并将电能存储至第一电池组模块和第二电池组模块；
供电选择模块用于比较第一电池组模块和第二电池组模块的剩余电量，并从中选择一个为第一驱动模块进行供电；供电选择模块包括用于检测剩余电量的电量检测单元、用于比较第一电池组模块和第二电池组模块剩余电量的电量比较单元、用于切换供电的供电切换单元、以及用于提示充电的提醒模块；
充电控制模块用于控制太阳能发电模块工作状态的切换并根据第一电池组模块和第二电池组模块的供电状态从中选择一个作为充电组，充电控制模块包括安装在驾驶座上的压力检测单元、用于检测车辆实时速度的车速检测单元。
供电选择模块选择第一驱动模块供电的具体步骤如下：
S1.启动车辆时，电量检测单元获取第一电池组模块和第二电池组模块的剩余电量，并对应标记为B1和B2；
S2.电量比较单元对B1和B2以及预设值C进行大小比较，若B1和B2均小于C，则提醒模块提示需充电；预设值C为防止电池过放的安全线，如设置为10％。
若B1和B2均大于C，说明未到过放安全线，还可继续供电，且B1≥B2,则供电切换单元选择第一电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B1＝C后，切换至第二电池组模块继续为第一驱动模块供电，若B1＜B2，则供电切换单元选择第二电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B2＝C后，切换至第一电池组模块继续为第一驱动模块供电；
若B1>C且B2≤C，则供电切换单元选择第一电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B1＝C后，不切换至第二电池组模块继续为第一驱动模块进行供电且提醒模块提示需充电；
若B2>C且B1≤C，则供电切换单元选择第二电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B2＝C后，不切换至第一电池组模块继续为第一驱动模块进行供电且提醒模块提示需充电。
实现在多个供电装置之间切换，在到达过放安全线前停止放电，可有效提高锂电池的使用寿命。供电切换单元还具有手动切换的功能，方便驾驶员进行供电选择，其中一个电池组在到达过放安全线后，只使用未到达预设值C的电池组进行供电，并在降至预设值C后，不进行供电的切换，提示充电，有效防止电池组的过放，提高使用寿命。
太阳能发电模块包括固定发电板3和折叠发电板4，固定发电板3固定连接在车架1顶部靠近车尾的一端，折叠发电板4包括固定部分和活动部分，且固定部分固定连接在固定发电板3的下方，活动部分沿车身方向在车架1上滑动连接，展开后，到达车架1的前端，折叠发电板4的滑动部分连接有用于控制其展开和折叠的第二驱动模块5，采用通过弹簧、拉线、自锁步进电机实现折叠发电板4的展开和折叠，且第二驱动模块5与第一驱动模块的供电方式相同，使用同一个供电装置，车架1顶部固定连接有透明挡风板2，透明挡风板2位于固定发电板3的上方并延伸至车架1前部，可有效保护太阳能发电模块。
太阳能发电模块通过充电控制模块对第一电池组模块和第二电池组模块进行充电的具体步骤如下：
SS1.充电控制模块调用供电选择模块获取第一电池组模块和第二电池组模块实时的剩余电量和供电状态；
SS2.从第一电池组模块和第二电池组模块中选择供电状态为未供电的作为充电组，当折叠发电板4为展开状态且剩余电量小于预设值D时，预设值D为充电安全线，可设置为95％，防止锂电池过充，固定发电板3和折叠发电板4同时对充电组进行充电，面积更大，同时充电，速度越快，直至剩余电量等于预设值D，当折叠发电板4为折叠状态且剩余电量小于预设值D时，固定发电板3单独对充电组进行充电，直至剩余电量等于预设值D，其中预设值D大于预设值C。
折叠发电板4展开及折叠的具体步骤为：
充电控制模块获取压力检测单元采集的压力值和车速检测单元采集的实时车速，若压力值小于或等于预设压力P同时实时车速为0，说明驾驶座没有人，且车处于停靠状态，则充电控制模块调用第二驱动模块5控制折叠发电板4展开；若满足实时车速不为0或压力值大于预设压力P中的至少一种情况，则第二驱动模块5控制折叠发电板4折叠。
通过设置两种发电板，固定发电板3可在行驶或停靠时持续进行充电，而不影响驾驶员的视野，而折叠发电板4可在行驶时收起，在停靠时展开，增大发电板面积，提高充电速度。
本实施例的具体工作过程如下：
1)电池组的放电过程：设置预设值C作为安全放电线，在两个电池组的剩余电量均小于C时，不进行供电，直接提示需要充电，可选择通过充电桩连接市电进行充电或是通过太阳能发电模块进行充电，在任意一个或两个电池组大于预设值C时，优先选择剩余电量较高的作为供电设备，放电至C时，切换至另一个电池组继续供电，直至两个电池组均等于C时，停止供电，提示充电。
2)电池组的充电过程：通过设置充电的预设值D的太阳能发电模块包括固定发电板3以及折叠发电板4，其中固定发电板3位于车辆的顶端，能够随时采集太阳能，对为在放电且剩余电量低于D的电池组进行充电，直至剩余电量到达D，同时通过充电控制模块内的压力和车速的传感器，判断车辆是否处于停靠状态，在停靠状态时，将折叠发电板4展开，使固定发电板3以及折叠发电板4同时对未供电的电池组进行充电，充电速度更块，而在非停靠状态时，折叠发电板4折叠收在固定发电板3下方，不进行发电，为驾驶员提供良好的视野。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有高续航里程的电动车电池组系统，其特征在于，包括太阳能发电模块、第一电池组模块、第二电池组模块、第一驱动模块、供电选择模块、充电控制模块；
所述第一驱动模块用于将电能转化为机械能，为电动车提供动力；
所述第一电池组模块和第二电池组模块用于存储电能，并均可独立为第一驱动模块进行供电；
所述太阳能发电模块用于将太阳能转化为电能，并将电能存储至第一电池组模块和第二电池组模块；
所述供电选择模块用于比较第一电池组模块和第二电池组模块的剩余电量，并从中选择一个为第一驱动模块进行供电；所述供电选择模块包括用于检测剩余电量的电量检测单元、用于比较第一电池组模块和第二电池组模块剩余电量的电量比较单元、用于切换供电的供电切换单元、以及用于提示充电的提醒模块；
所述充电控制模块用于控制太阳能发电模块工作状态的切换并根据第一电池组模块和第二电池组模块的供电状态从中选择一个作为充电组，所述充电控制模块包括安装在驾驶座上的压力检测单元、用于检测车辆实时速度的车速检测单元。
2.根据权利要求1所述的一种具有高续航里程的电动车电池组系统，其特征在于，所述供电选择模块选择第一驱动模块供电的具体步骤如下：
S1.启动车辆时，电量检测单元获取第一电池组模块和第二电池组模块的剩余电量，并对应标记为B1和B2；
S2.电量比较单元对B1和B2以及预设值C进行大小比较，若B1和B2均小于C，则提醒模块提示需充电；
若B1和B2均大于C，且B1≥B2,则供电切换单元选择第一电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B1＝C后，切换至第二电池组模块继续为第一驱动模块供电，若B1＜B2，则供电切换单元选择第二电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B2＝C后，切换至第一电池组模块继续为第一驱动模块供电；
若B1>C且B2≤C，则供电切换单元选择第一电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B1＝C后，不切换至第二电池组模块继续为第一驱动模块进行供电且提醒模块提示需充电；
若B2>C且B1≤C，则供电切换单元选择第二电池组模块为第一驱动模块进行供电，直至B2＝C后，不切换至第一电池组模块继续为第一驱动模块进行供电且提醒模块提示需充电。
3.根据权利要求1所述的一种具有高续航里程的电动车电池组系统，其特征在于，所述太阳能发电模块包括固定发电板(3)和折叠发电板(4)，所述固定发电板(3)固定连接在车架(1)顶部靠近车尾的一端，所述折叠发电板(4)包括固定部分和活动部分，且所述固定部分固定连接在固定发电板(3)的下方，所述活动部分沿车身方向在车架(1)上滑动连接，所述折叠发电板(4)的滑动部分连接有用于控制其展开和折叠的第二驱动模块(5)，且第二驱动模块(5)与第一驱动模块的供电方式相同，所述车架(1)顶部固定连接有透明挡风板(2)，所述透明挡风板(2)位于固定发电板(3)的上方并延伸至车架(1)前部。
4.根据权利要求3所述的一种具有高续航里程的电动车电池组系统，其特征在于，所述太阳能发电模块通过充电控制模块对第一电池组模块和第二电池组模块进行充电的具体步骤如下：
SS1.充电控制模块调用供电选择模块获取第一电池组模块和第二电池组模块实时的剩余电量和供电状态；
SS2.从第一电池组模块和第二电池组模块中选择供电状态为未供电的作为充电组，当折叠发电板(4)为展开状态且剩余电量小于预设值D时，固定发电板(3)和折叠发电板(4)同时对充电组进行充电，直至剩余电量等于预设值D，当折叠发电板(4)为折叠状态且剩余电量小于预设值D时，固定发电板(3)单独对充电组进行充电，直至剩余电量等于预设值D，其中预设值D大于预设值C。
5.根据权利要求3所述的一种具有高续航里程的电动车电池组系统，其特征在于，所述折叠发电板(4)展开及折叠的具体步骤为：
充电控制模块获取压力检测单元采集的压力值和车速检测单元采集的实时车速，若压力值小于或等于预设压力P同时实时车速为0，则充电控制模块调用第二驱动模块(5)控制折叠发电板(4)展开；若满足实时车速不为0或压力值大于预设压力P中的至少一种情况，则第二驱动模块(5)控制折叠发电板(4)折叠。
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