CN207984609U - 一种电动汽车用多工况蓄电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车用多工况蓄电池系统，电池一的阴极通过第一继电器的触头与控制器负极相连，电池一的阳极与电池二的阴极相连，电池二的阳极通过第三继电器的触头与电池三的阴极相连，电池三的阳极与电池四的阴极相连，电池四的阳极通过第二继电器的触头与控制器正极相连；电池一的阴极还通过第四继电器的触头与电池三的阴极相连，电池二的阳极通过第五继电器的触头与电池三的阳极相连，电池二的阳极还通过第六继电器的触头与电池四的阳极相连；电池一的阴极还通过第七继电器的触头与充电器的负极相连，充电器的正极通过第八继电器的触头与电池四的阳极相连。在出现亏电时，电动汽车可继续行驶至充电站。

Description

一种电动汽车用多工况蓄电池系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车用电池系统，特别涉及一种电动汽车用多工况蓄电池系统，属于电池系统技术领域。

背景技术

目前，电动汽车用蓄电池组采用固定连接方式，不能采取组合的方式给电机供电，蓄电池组电量用到超过额定容量的70%或者更少的时候，蓄电池组就不能为电动车供电，车辆只能停止运营，等待救援拖车。造成该缺陷的原因主要在于，各蓄电池之间均采用串联固定连接，无法在蓄电池亏电的应急时刻，蓄电池组继续驱动车辆。

目前，铅酸蓄电池组没有能量管理系统，不采用均衡充电措施，造成蓄电池组单体之间的容量差异，在使用过程中容量差异加大。性能越差的蓄电池单体，每次充电量不足，放电量超出其规定的范围。性能太差的蓄电池单体会拖累性能好的蓄电池单体，最终导致整组蓄电池的性能提前进入衰退阶段。

锂离子蓄电池组采用均衡充电措施，但是该均衡充电是针对每一节蓄电池单体进行均衡充电，不对若干节蓄电池组打包进行均衡充电。单个电动汽车用锂离子蓄电池组的均衡充电系统BMS连线复杂，成本高，由于蓄电池单体的电压差只有2-3V，管理系统不能做到精确控制。造成蓄电池组单体之间的容量差异，在使用过程中会加大。性能越差的蓄电池单体，每次充电量不足，放电量超出其规定的范围。性能太差的蓄电池单体会拖累性能好的蓄电池单体，最终导致整组蓄电池组的性能提前进入衰退阶段。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种电动汽车用多工况蓄电池系统，在出现亏电甚至是严重亏电时，可以使电动汽车继续行驶至充电站进行充电，避免等待救援拖车。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种电动汽车用多工况蓄电池系统，包括电池一、电池二、电池三和电池四，电池一的阴极通过第一继电器K1的常开触头与控制器负极C-相连，电池一的阳极与电池二的阴极相连，电池二的阳极通过第三继电器K3的常开触头与电池三的阴极相连，电池三的阳极与电池四的阴极相连，电池四的阳极通过第二继电器K2的常开触头与控制器正极C+相连；电池一的阴极还通过第四继电器K4的常开触头与电池三的阴极相连，电池二的阳极通过第五继电器K5的常开触头与电池三的阳极相连，电池二的阳极还通过第六继电器K6的常开触头与电池四的阳极相连；电池一的阴极还通过第七继电器K7的常开触头与充电器的负极相连，充电器的正极通过第八继电器K8的常开触头与电池四的阳极相连。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：电动汽车正常行驶时，第一继电器K1、第二继电器K2、第四继电器K4和第六继电器K6的常开触头闭合，由电池一与电池二串联而成的第一电池组，与由电池三与电池四串联而成的第二电池组实现并联，共同向电动汽车供电。电动汽车行进过程中，当两两串联再并联的蓄电池组的端电压降低至其额定电压的70%时，即为亏电状态；例如单个电池的额定电压为48V，两两串联再并联的额定电压为96V，当端电压下降至96*0.7=67.2V时为亏电状态。此时第四继电器K4和第六继电器K6的常开触头断开，第五继电器K5的常开触头闭合，实现了由电池一、电池二与电池四串联向电动汽车供电，三电池串联的端电压上升，端电压为48V*3*0.7=100.8V，可以满足电动汽车继续前进，以便行驶到附近的充电站，避免在路上抛锚。电动汽车采用三个串联电池组供电过程中，当三个串联电池组的端电压降低至额定电压的60%，即48V*3*0.6=86.4V时，为严重亏电。此时第五继电器K5的常开触头断开，第三继电器K3的线圈得电使相应的常开触头闭合，由电池一、电池二、电池三与电池四串联向电动汽车供电，此时四组蓄电池串联之后的端电压为48V*3*0.6+48V*0.7=120V，进一步保证电动汽车行驶到附近的充电站。

作为本实用新型的改进，第一至第八继电器的线圈一一对应连接在第一至第八光耦的输出端，第一至第八光耦的输入端一一对应与总控制芯片的第一至第八继电器控制信号输出端相连接；电池一、二、三、四的阳极一一对应通过第一、二、三、四电池阳极MOS管与均衡充电电源VB+相连，第一、二、三、四电池阳极MOS管一一对应受控于第九、十、十一、十二光耦，第九、十、十一、十二光耦的输入端一一对应与总控制芯片的脉宽调制端口一、二、三、四；充电按键KD通过发光二极管二极管DS1与总控制芯片的充电信号输入端PAD11相连接，电池一、二、三、四的阳极还一一对应与总控制芯片的电池一、二、三、四电压信号检测端相连；电池一、二、三、四的阴极一一对应通过第一、二、三、四电池阴极MOS管接地，第一、二、三、四电池阴极MOS管一一对应受控于第十三、十四、十五、十六光耦，第十三、十四、十五、十六光耦的输入端一一对应与总控制芯片的电池一、二、三、四均衡充电信号控制端连接。

电动汽车正常行驶时，总控制芯片的第一继电器控制信号输出端PA1由低电平变成高电平将第一光耦G1导通，第一继电器K1的线圈得电且常开触头闭合，第二继电器控制信号输出端PA2由低电平变成高电平将第二光耦G2导通，第二继电器K2的线圈得电且常开触头闭合，第四继电器控制信号输出端PA4由低电平变成高电平将第四光耦G4导通，第四继电器K4的线圈得电且常开触头闭合，第六继电器控制信号输出端PA6由低电平变成高电平将第六光耦G6导通，第六继电器K6的线圈得电且常开触头闭合，由电池一与电池二串联而成的第一电池组，与由电池三与电池四串联而成的第二电池组实现并联，共同向电动汽车供电。

当电动汽车行进过程中出现亏电时，总控制芯片的第四继电器控制信号输出端PA4和第六继电器控制信号输出端PA6由高电平变成低电平，使第四继电器K4和第六继电器K6的常开触头断开；然后总控制芯片的第五继电器控制信号输出端PA5也由低电平变成高电平将第五光耦G5导通，第五继电器K5的线圈得电且常开触头闭合，实现了由电池一、电池二与电池四串联向电动汽车供电，可以满足电动汽车继续前进，以便行驶到附近的充电站，避免在路上抛锚。

当电动汽车继续行进出现严重亏电时，总控制芯片的第五继电器控制信号输出端PA5由高电平变成低电平，第五继电器K5的常开触头断开，然后总控制芯片的第三继电器控制信号输出端PA3也由低电平变成高电平将第三光耦G3导通，第三继电器K3的线圈得电且常开触头闭合，由电池一、电池二、电池三与电池四串联向电动汽车供电，进一步保证电动汽车行驶到附近的充电站。当电动汽车到站连接好充电器后，按下充电按键KD，总控制芯片的充电信号输入端PAD11由低电平变为高电平，总控制芯片向控制第一至第八继电器的触头全部断开；然后第四继电器控制信号输出端PA4由低电平变成高电平将第四光耦G4导通，第四继电器K4的线圈得电且常开触头闭合；第六继电器控制信号输出端PA6由低电平变成高电平将第六光耦G6导通，第六继电器K6的线圈得电且常开触头闭合；第七继电器控制信号输出端PA7由低电平变成高电平将第七光耦G7导通，第七继电器K7的线圈得电且常开触头闭合；第八继电器控制信号输出端PA8由低电平变成高电平将第八光耦G8导通，第八继电器K8的线圈得电且常开触头闭合，由电池一与电池二串联而成的第一电池组，与由电池三与电池四串联而成的第二电池组实现并联，连接在充电器两端进行充电。

当充电器检测到蓄电池组充电已完成后，总控制芯片的第一至第八继电器控制信号输出端均处于低电平状态，使第一至第八继电器的常开触头均断开，然后静置20分钟以上。接着第一继电器K1和第三继电器K3的触头闭合，总控制芯片接收电池一电压信号检测端PAD7的信号计算出电池一的电压值，接收电池二电压信号检测端PAD8的信号计算出电池二的电压值，接收电池三电压信号检测端PAD9的信号计算出电池三的电压值，接收电池三电压信号检测端PAD10的信号计算出电池四的电压值，各电池的电压值测量完毕后，第一继电器K1和第三继电器K3的触头断开，再对端电压低于规定值的电池按端电压由低到高的顺序逐个进行均衡充电，直至端电压达到规定值。

例如给电池一均衡充电时，总控制芯片的电池一均衡充电信号控制端PB4由低电平变为高电平，将第十三光耦G13及第一电池阴极MOS管M1b导通，总控制芯片的脉宽调制端口一PWM1输出脉冲宽度调制信号，将第九光耦G9和第一电池阳极MOS管M1a导通并控制充电电流。

例如给电池二均衡充电时，总控制芯片的电池二均衡充电信号控制端PB5由低电平变为高电平，将第十四光耦G14及第二电池阴极MOS管M2b导通，总控制芯片的脉宽调制端口二PWM2输出脉冲宽度调制信号，将第十光耦G10和第二电池阳极MOS管M2a导通并控制充电电流。

例如给电池三均衡充电时，总控制芯片的电池三均衡充电信号控制端PB6由低电平变为高电平，将第十五光耦G15及第三电池阴极MOS管M3b导通，总控制芯片的脉宽调制端口三PWM3输出脉冲宽度调制信号，将第十一光耦G11和第三电池阳极MOS管M3a导通并控制充电电流。

例如给电池四均衡充电时，总控制芯片的电池四均衡充电信号控制端PB7由低电平变为高电平，将第十六光耦G16及第四电池阴极MOS管M4b导通，总控制芯片的脉宽调制端口四PWM4输出脉冲宽度调制信号，将第十二光耦G12和第四电池阳极MOS管M4a导通并控制充电电流。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型电动汽车用多工况蓄电池系统的电气原理图。

图2为本实用新型所应用电动汽车的控制原理框图。

图3为本实用新型所应用电动汽车的电气原理图。

图4为本实用新型所应用电动汽车的控制原理图。

图5为电动汽车中丝杆伺服电机及油泵电机的控制原理图。

图6为本实用新型所应用电动汽车的传动原理图。

图中：1a.第一主轴轮；1b.第一皮带；1c.第一驱动轮；2a.第二主轴轮；2b.第二皮带；2c.第二驱动轮轴；2d.第二被动摩擦盘；2e.第二主动摩擦盘；2f.第二滑套；2g.第二主动轴；2h.第二轴承机构；2j.第二滑套拉簧；2k.第二环状滑块；2k1.第二滑块滚珠；2m.第二油缸；2m1.第二油缸注油口；3a.第三主轴轮；3b.第三皮带；3c.第三驱动轮轴；3d.第三被动摩擦盘；3e.第三主动摩擦盘；3f.第三滑套；3g.第三主动轴；3h.第三轴承机构；3j.第三滑套拉簧；3k.第三环状滑块；3k1.第三滑块滚珠；3m.第三油缸；3m1.第三油缸注油口；4a.第四主轴轮；4b.第四皮带；4c.第四驱动轮轴；4d.第四被动摩擦盘；4e.第四主动摩擦盘；4f.第四滑套；4g.第四主动轴；4h.第四轴承机构；4j.第四滑套拉簧；4k.第四环状滑块；4k1.第四滑块滚珠；4m.第四油缸；4m1.第四油缸注油口；5.主减速器；6.万向节；7.动力轴；7a.动力轴轴承；8.多通道控制油缸；8a.控制油缸活塞；8b.第一回油口；8c.第二回油口；8d.控制油缸进油口；8e.第一出油口；8f.第二出油口；8g.第三出油口；8h.球头支撑；8j.支撑盘；8k1.光杆；8k2.丝杆；9.从动齿轮；10.主动齿轮；11.油箱；12.加速踏板；13.制动踏板；M1.电机一；M2.电机二；M3.电机三；M4.电机四；M5.丝杆伺服电机；M6.油泵电机；SDR.伺服电机控制芯片；B1.油泵；CZ1.插装阀；YV1.电磁换向阀；F1.溢流阀；DH.点火钥匙；U1.电机控制芯片一；U1a.电机驱动电路一；U1b.电机驱动模块一；U1c.通讯模块一；U1d.蓝牙模块；U2.电机控制芯片二；U2a.电机驱动电路二；U2b.电机驱动模块二；U2c.通讯模块二；U3.电机控制芯片三；U3a.电机驱动电路三；U3b.电机驱动模块三；U3c.通讯模块三；U4.电机控制芯片四；U4a.电机驱动电路四；U4b.电机驱动模块四；U4c.通讯模块四；E1.电机电流传感器一；E2.电机电流传感器二；E3.电机电流传感器三；E4.电机电流传感器四；T1.电机温度传感器一；T2.电机温度传感器二；T3.电机温度传感器三；T4.电机温度传感器四；T5.蓄电池温度传感器；HL1.加速霍尔传感器；HL2.制动霍尔传感器；PAD1.电机一电流信号输入端；PAD2.电机二电流信号输入端；PAD3.电机三电流信号输入端；PAD4.电机四电流信号输入端；PAD5.加速信号输入端；PAD6.制动信号输入端；PAD7. 电池一电压信号检测端；PAD8. 电池二电压信号检测端；PAD9.电池三电压信号检测端；PAD10. 电池四电压信号检测端；PAD11.充电信号输入端；PA1.第一继电器控制信号输出端；PA2.第二继电器控制信号输出端；PA3.第三继电器控制信号输出端；PA4.第四继电器控制信号输出端；PA5.第五继电器控制信号输出端；PA6.第六继电器控制信号输出端；PA7.第七继电器控制信号输出端；PA8.第八继电器控制信号输出端；PB0.丝杆正转信号输出端；PB1.活塞复位信号输出端；PB2.丝杆反转信号输出端；PB3.油泵控制信号输出端；PB4.电池一均衡充电信号控制端；PB5. 电池二均衡充电信号控制端；PB6. 电池三均衡充电信号控制端；PB7. 电池四均衡充电信号控制端；PH1.电机一温度信号输入端；PH2.电机二温度信号输入端；PH3.电机三温度信号输入端；PH4.电机四温度信号输入端；PH5.蓄电池温度信号输入端；PH6.点火信号输入端；PK1.油路建压信号输出端；PWM1.脉宽调制端口一；PWM2.脉宽调制端口二；PWM3.脉宽调制端口三；PWM4.脉宽调制端口四；G0a.油泵控制光耦；G0b.换向阀控制光耦；G1.第一光耦；G2.第二光耦；G3.第三光耦；G4.第四光耦；G5.第五光耦；G6.第六光耦；G7.第七光耦；G8.第八光耦；G9.第九光耦；G10.第十光耦；G11.第十一光耦；G12.第十二光耦；K1.第一继电器；K2.第二继电器；K3.第三继电器；K4.第四继电器；K5.第五继电器；K6.第六继电器；K7.第七继电器；K8.第八继电器；KD.充电按键；DS1.发光二极管二极管；X1.电池一；X2.电池二；X3.电池三；X4.电池四。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型的电动汽车用多工况蓄电池系统包括电池一X1、电池二X2、电池三X3和电池四X4，电池一的阴极通过第一继电器K1的常开触头与控制器负极C-相连，电池一的阳极与电池二的阴极相连，电池二的阳极通过第三继电器K3的常开触头与电池三的阴极相连，电池三的阳极与电池四的阴极相连，电池四的阳极通过第二继电器K2的常开触头与控制器正极C+相连；电池一的阴极还通过第四继电器K4的常开触头与电池三的阴极相连，电池二的阳极通过第五继电器K5的常开触头与电池三的阳极相连，电池二的阳极还通过第六继电器K6的常开触头与电池四的阳极相连；电池一的阴极还通过第七继电器K7的常开触头与充电器的负极相连，充电器的正极通过第八继电器K8的常开触头与电池四的阳极相连。

第一至第八继电器的线圈一一对应连接在第一至第八光耦的输出端，第一至第八光耦的输入端一一对应与总控制芯片的第一至第八继电器控制信号输出端相连接；电池一、二、三、四的阳极一一对应通过第一、二、三、四电池阳极MOS管与均衡充电电源VB+相连，第一、二、三、四电池阳极MOS管一一对应受控于第九、十、十一、十二光耦，第九、十、十一、十二光耦的输入端一一对应与总控制芯片的脉宽调制端口一、二、三、四；充电按键KD通过发光二极管二极管DS1与总控制芯片的充电信号输入端PAD11相连接，电池一、二、三、四的阳极还一一对应与总控制芯片的电池一、二、三、四电压信号检测端相连；电池一、二、三、四的阴极一一对应通过第一、二、三、四电池阴极MOS管接地，第一、二、三、四电池阴极MOS管一一对应受控于第十三、十四、十五、十六光耦，第十三、十四、十五、十六光耦的输入端一一对应与总控制芯片的电池一、二、三、四均衡充电信号控制端连接。

电动汽车正常行驶时，总控制芯片的第一继电器控制信号输出端PA1由低电平变成高电平将第一光耦G1导通，第一继电器K1的线圈得电且常开触头闭合，第二继电器控制信号输出端PA2由低电平变成高电平将第二光耦G2导通，第二继电器K2的线圈得电且常开触头闭合，第四继电器控制信号输出端PA4由低电平变成高电平将第四光耦G4导通，第四继电器K4的线圈得电且常开触头闭合，第六继电器控制信号输出端PA6由低电平变成高电平将第六光耦G6导通，第六继电器K6的线圈得电且常开触头闭合，由电池一与电池二串联而成的第一电池组，与由电池三与电池四串联而成的第二电池组实现并联，共同向电动汽车供电。

当电动汽车行进过程中出现亏电时，总控制芯片的第四继电器控制信号输出端PA4和第六继电器控制信号输出端PA6由高电平变成低电平，使第四继电器K4和第六继电器K6的常开触头断开；然后总控制芯片的第五继电器控制信号输出端PA5也由低电平变成高电平将第五光耦G5导通，第五继电器K5的线圈得电且常开触头闭合，实现了由电池一、电池二与电池四串联向电动汽车供电，可以满足电动汽车继续前进，以便行驶到附近的充电站，避免在路上抛锚。

当电动汽车继续行进出现严重亏电时，总控制芯片的第五继电器控制信号输出端PA5由高电平变成低电平，第五继电器K5的常开触头断开，然后总控制芯片的第三继电器控制信号输出端PA3也由低电平变成高电平将第三光耦G3导通，第三继电器K3的线圈得电且常开触头闭合，由电池一、电池二、电池三与电池四串联向电动汽车供电，进一步保证电动汽车行驶到附近的充电站。

当电动汽车到站连接好充电器后，按下充电按键KD，总控制芯片的充电信号输入端PAD11由低电平变为高电平，总控制芯片向控制第一至第八继电器的触头全部断开；然后第四继电器控制信号输出端PA4由低电平变成高电平将第四光耦G4导通，第四继电器K4的线圈得电且常开触头闭合；第六继电器控制信号输出端PA6由低电平变成高电平将第六光耦G6导通，第六继电器K6的线圈得电且常开触头闭合；第七继电器控制信号输出端PA7由低电平变成高电平将第七光耦G7导通，第七继电器K7的线圈得电且常开触头闭合；第八继电器控制信号输出端PA8由低电平变成高电平将第八光耦G8导通，第八继电器K8的线圈得电且常开触头闭合，由电池一与电池二串联而成的第一电池组，与由电池三与电池四串联而成的第二电池组实现并联，连接在充电器两端进行充电。

当充电器检测到蓄电池组充电已完成后，总控制芯片的第一至第八继电器控制信号输出端均处于低电平状态，使第一至第八继电器的常开触头均断开，然后静置20分钟以上。接着第一继电器K1和第三继电器K3的触头闭合，总控制芯片接收电池一电压信号检测端PAD7的信号计算出电池一的电压值，接收电池二电压信号检测端PAD8的信号计算出电池二的电压值，接收电池三电压信号检测端PAD9的信号计算出电池三的电压值，接收电池三电压信号检测端PAD10的信号计算出电池四的电压值，各电池的电压值测量完毕后，第一继电器K1和第三继电器K3的触头断开，再对端电压低于规定值的电池按端电压由低到高的顺序逐个进行均衡充电，直至端电压达到规定值。

例如给电池一均衡充电时，总控制芯片的电池一均衡充电信号控制端PB4由低电平变为高电平，将第十三光耦G13及第一电池阴极MOS管M1b导通，总控制芯片的脉宽调制端口一PWM1输出脉冲宽度调制信号，将第九光耦G9和第一电池阳极MOS管M1a导通并控制充电电流。

例如给电池二均衡充电时，总控制芯片的电池二均衡充电信号控制端PB5由低电平变为高电平，将第十四光耦G14及第二电池阴极MOS管M2b导通，总控制芯片的脉宽调制端口二PWM2输出脉冲宽度调制信号，将第十光耦G10和第二电池阳极MOS管M2a导通并控制充电电流。

例如给电池三均衡充电时，总控制芯片的电池三均衡充电信号控制端PB6由低电平变为高电平，将第十五光耦G15及第三电池阴极MOS管M3b导通，总控制芯片的脉宽调制端口三PWM3输出脉冲宽度调制信号，将第十一光耦G11和第三电池阳极MOS管M3a导通并控制充电电流。

例如给电池四均衡充电时，总控制芯片的电池四均衡充电信号控制端PB7由低电平变为高电平，将第十六光耦G16及第四电池阴极MOS管M4b导通，总控制芯片的脉宽调制端口四PWM4输出脉冲宽度调制信号，将第十二光耦G12和第四电池阳极MOS管M4a导通并控制充电电流。

如图6所示，电动汽车包括由主减速器5驱动的后桥，主减速器5的输入轴通过万向节6与动力轴7相连接，动力轴7的前后两端分别通过动力轴轴承7a支撑在汽车底盘上，动力轴7上自前向后依次安装有第一主轴轮、第二主轴轮、第三主轴轮和第四主轴轮，第一主轴轮通过第一皮带与第一驱动轮传动连接，第二主轴轮通过第二皮带与第二驱动轮传动连接，第三主轴轮通过第三皮带与第三驱动轮传动连接，第四主轴轮通过第四皮带与第四驱动轮传动连接。第一驱动轮1c固定在电机一M1的输出轴上，第二驱动轮通过离合装置二由电机二M2驱动，第三驱动轮通过离合装置三由电机三M3驱动，第四驱动轮通过离合装置四由电机四M4驱动，电机一和电机三位于动力轴7的右侧，电机二和电机四位于动力轴7的左侧。电机一启动后，第一驱动轮1c通过第一皮带1b驱动第一主轴轮1a转动，第一主轴轮1a驱动动力轴7转动，动力轴7通过万向节6驱动主减速器5运转，进而驱动汽车前进，当电机一达到最大负荷后，电机二启动且离合装置二结合，由电机一和电机二共同驱动；当电机二也达到最大负荷后，电机三启动且离合装置三结合，由电机一、电机二和电机三共同驱动；当电机三也达到最大负荷后，电机四启动且离合装置四结合，由四台电机共同驱动汽车前进。

第二驱动轮支撑在第二驱动轮轴2c上，第二驱动轮轴2c的右端安装有第二被动摩擦盘2d，第二被动摩擦盘2d的右端安装有可与第二被动摩擦盘2d相离合的第二主动摩擦盘2e，第二主动摩擦盘2e固定在第二滑套2f的左端，第二滑套2f通过花键安装在第二主动轴2g的左端且可沿第二主动轴2g滑动，第二主动轴2g的右端由电机二驱动，第二滑套2f的右端设有与第二滑套同步旋转的第二轴承机构2h，第二滑套2f与第二轴承机构2h之间连接有第二滑套拉簧2j；第二主动摩擦盘2e的右端面设有第二主动摩擦盘环形凹槽，第二主动摩擦盘2e的右侧安装有第二环状滑块2k，第二环状滑块2k的左端面安装有多个与第二主动摩擦盘环形凹槽相适配的第二滑块滚珠2k1，第二环状滑块2k的右端面与第二油缸2m的活塞固定连接，第二油缸2m的右端设有第二油缸注油口2m1。

第三驱动轮支撑在第三驱动轮轴3c上，第三驱动轮轴3c的右端安装有第三被动摩擦盘3d，第三被动摩擦盘3d的右端安装有可与第三被动摩擦盘3d相离合的第三主动摩擦盘3e，第三主动摩擦盘3e固定在第三滑套3f的左端，第三滑套3f通过花键安装在第三主动轴3g的左端且可沿第三主动轴3g滑动，第三主动轴3g的右端由电机三驱动，第三滑套3f的右端设有与第三滑套3f同步旋转的第三轴承机构3h，第三滑套3f与第三轴承机构3h之间连接有第三滑套拉簧3j；第三主动摩擦盘3e的右端面设有第三主动摩擦盘环形凹槽，第三主动摩擦盘的右侧安装有第三环状滑块3k，第三环状滑块3k的左端面安装有多个与第三主动摩擦盘环形凹槽相适配的第三滑块滚珠3k1，第三环状滑块3k的右端面与第三油缸3m的活塞固定连接，第三油缸3m的右端设有第三油缸注油口3m1。电机三投入运行时，第三主动轴3g通过花键驱动第三滑套3f转动，第三滑套3f带动第三环状滑块3k同步转动，液压系统向第三油缸注油口3m1注入压力油，第三油缸3m的活塞向前顶出，推动第三环状滑块3k前行，各第三滑块滚珠3k1嵌入第三主动摩擦盘环形凹槽内并推动第三主动摩擦盘3e向前与第三被动摩擦盘3d结合，电机三的动力得以传递到第三驱动轮轴3c上，第三驱动轮通过第三皮带3b驱动第三主轴轮3a转动，将电机三动力传递到动力轴7上。需要电机三撤出运行时，第三油缸注油口3m1泄压，第三滑套拉簧3j使第三主动摩擦盘3e后退与第三被动摩擦盘3d分离，然后电机三停止运行。

第四驱动轮支撑在第四驱动轮轴4c上，第四驱动轮轴4c的右端安装有第四被动摩擦盘4d，第四被动摩擦盘4d的右端安装有可与第四被动摩擦盘4d相离合的第四主动摩擦盘4e，第四主动摩擦盘4e固定在第四滑套4f的左端，第四滑套4f通过花键安装在第四主动轴4g的左端且可沿第四主动轴4g滑动，第四主动轴4g的右端由电机四驱动，第四滑套4f的右端设有与第四滑套4f同步旋转的第四轴承机构4h，第四滑套4f与第四轴承机构4h之间连接有第四滑套拉簧4j；第四主动摩擦盘4e的右端面设有第四主动摩擦盘环形凹槽，第四主动摩擦盘4e的右侧安装有第四环状滑块4k，第四环状滑块4k的左端面安装有多个与第四主动摩擦盘环形凹槽相适配的第四滑块滚珠4k1，第四环状滑块4k的右端面与第四油缸4m的活塞固定连接，第四油缸4m的右端设有第四油缸注油口4m1。电机四投入运行时，第四主动轴4g通过花键驱动第四滑套4f转动，第四滑套4f带动第四环状滑块4k同步转动，液压系统向第四油缸注油口4m1注入压力油，第四油缸4m的活塞向前顶出，推动第四环状滑块4k前行，各第四滑块滚珠4k1嵌入第四主动摩擦盘环形凹槽内并推动第四主动摩擦盘4e向前与第四被动摩擦盘4d结合，电机四的动力得以传递到第四驱动轮轴4c上，第四驱动轮通过第四皮带4b驱动第四主轴轮4a转动，将电机四动力传递到动力轴7上。需要电机四撤出运行时，第四油缸注油口4m1泄压，第四滑套拉簧4j使第四主动摩擦盘4e后退与第四被动摩擦盘4d分离，然后电机四停止运行。

如图5所示，第二、三和四油缸均受控于液压系统，液压系统包括油箱11、油泵B1和多通道控制油缸8，多通道控制油缸8的内腔中部固定有支撑盘8j，支撑盘8j的中心孔中插接有光杆8k1，光杆8k1的左端连接有球头支撑8h，球头支撑8h的另一端连接在控制油缸活塞8a的右端中心，光杆8k1的右端从多通道控制油缸8的右端盖中心穿出且连接有丝杆8k2，丝杆8k2上旋接有丝杆螺母，丝杆螺母的外周套装有从动齿轮9，丝杆螺母和从动齿轮9实现轴向定位且从动齿轮9与主动齿轮10相啮合，主动齿轮10安装在丝杆伺服电机M5的输出轴上。

多通道控制油缸8的中部下方设有第一回油口8b，第一回油口8b位于支撑盘8j的左侧，多通道控制油缸8的右端下方设有第二回油口8c，多通道控制油缸8的左端下方设有控制油缸进油口8d，多通道控制油缸8的左部上端自左向右依次设有第一、二、三出油口，第三出油口8g位于第一回油口8b的左侧，第一出油口8e与控制油缸进油口8d共轴线且与第二油缸注油口2m1相连，第二出油口8f与第三油缸注油口3m1相连，第三出油口8g与第四油缸注油口4m1相连。

油泵B1的入口与油箱11相连，油泵B1的出口与控制油缸进油口8d相连，第一回油口8b与第二回油口8c分别通过软管与油箱11相连；油泵B1的出口管路与插装阀CZ1的入口相连，插装阀CZ1的液控口与电磁换向阀YV1的B口相连，电磁换向阀YV1的T口及插装阀CZ1的出口均与油箱11相连，插装阀CZ1的液控口还通过溢流阀F1 与油箱11相连。

如图2至图4所示，电机一由电机驱动模块一U1b驱动，电机驱动模块一U1b由电机驱动电路一U1a驱动，电机驱动电路一U1a受控于电机控制芯片一，电机一设有探测电机温度的电机温度传感器一T1，电机驱动模块一U1b的电源回路上对应设有电机电流传感器一E1。

电机二由电机驱动模块二U2b驱动，电机驱动模块二U2b由电机驱动电路二U2a驱动，电机驱动电路二U2a受控于电机控制芯片二，电机二设有探测电机温度的电机温度传感器二T2，电机驱动模块二U2b的电源回路上对应设有电机电流传感器二E2。

电机三由电机驱动模块三U3b驱动，电机驱动模块三U3b由电机驱动电路三U3a驱动，电机驱动电路三U3a受控于电机控制芯片三，电机三设有探测电机温度的电机温度传感器三T3，电机驱动模块三U3b的电源回路上对应设有电机电流传感器三E3。

电机四由电机驱动模块四U4b驱动，电机驱动模块四U4b由电机驱动电路四U4a驱动，电机驱动电路四U4a受控于电机控制芯片四，电机四设有探测电机温度的电机温度传感器四T4，电机驱动模块四U4b的电源回路上对应设有电机电流传感器四E4。

电动汽车的加速踏板12安装有加速霍尔传感器HL1，制动踏板13安装有制动霍尔传感器HL2；各电机电流传感器的信号线分别接入电机控制芯片一U1相应的电机电流信号输入端，各电机温度传感器的信号线分别接入电机控制芯片一U1相应的电机温度信号输入端，点火钥匙DH的信号线接入电机控制芯片一U1的点火信号输入端PH6，加速霍尔传感器HL1的信号线接入电机控制芯片一U1的加速信号输入端PAD5，制动霍尔传感器HL2的信号线接入电机控制芯片一U1的制动信号输入端PAD6。

电机控制芯片一的信号端口连接有通讯模块一，电机控制芯片二的信号端口连接有通讯模块二，电机控制芯片三的信号端口连接有通讯模块三，电机控制芯片四的信号端口连接有通讯模块四，通讯模块一U1c的通讯口通过CAN数据总线分别与通讯模块二、通讯模块三、通讯模块四的通讯口连接。

电机电流传感器一E1的信号线接入电机控制芯片一U1的电机一电流信号输入端PAD1，电机电流传感器二E2的信号线接入电机控制芯片一U1的电机二电流信号输入端PAD2，电机电流传感器三E3的信号线接入电机控制芯片一U1的电机三电流信号输入端PAD3，电机电流传感器四E4的信号线接入电机控制芯片一U1的电机四电流信号输入端PAD4；电机温度传感器一T1的信号线接入电机控制芯片一U1的电机一温度信号输入端PH1，电机温度传感器二T2的信号线接入电机控制芯片一U1的电机二温度信号输入端PH2，电机温度传感器三T3的信号线接入电机控制芯片一U1的电机三温度信号输入端PH3，电机温度传感器四T4的信号线接入电机控制芯片一U1的电机四温度信号输入端PH4；各通讯模块均包括HCPL2630光耦和TJA1050芯片，HCPL2630光耦的IN1L端口与电机控制芯片一U1的PM1端口连接， HCPL2630光耦的OUT2端口与电机控制芯片一U1的PM0端口连接；光耦的IN2L端口与TJA1050芯片的RXD端口连接，各TJA1050芯片的CANH端口和CANL端口各自通过数据总线相连。

点火钥匙DH接通后，电机控制芯片一U1的点火信号输入端PH6接收到点火信号投入运行，电机控制芯片一U1作为总控制器。加速踏板12被压下后，电机控制芯片一U1的加速信号输入端PAD5接收到加速霍尔传感器HL1的信号，电机控制芯片一U1始终读取加速信号值，计算出车辆目标行驶速度，通过电机驱动电路一U1a和电机驱动模块一U1b驱动电机一运行，同时通过伺服电机控制芯片SDR控制丝杆伺服电机M5使控制油缸活塞8a到达第一出油口8e处。

电机驱动模块一U1b的电源回路上设有电机电流传感器一E1，电机电流传感器一E1将电机一的电流值I1送入电机控制芯片一U1的电机一电流信号输入端PAD1。电机一上安装有电机温度传感器一T1，电机温度传感器一T1的信号线接入电机控制芯片一U1的电机一温度信号输入端PH1。电机控制芯片一U1 根据电机一电流信号输入端PAD1和电机一温度信号输入端PH1接收到的数据，调整电机一的工作电流。

电机驱动模块二U2b 的电源回路上设有电机电流传感器二E2，电机电流传感器二E2将电机二的电流值I2送入电机控制芯片一U1的电机二电流信号输入端PAD2。电机二上安装有电机温度传感器二T2，电机温度传感器二T2的信号线接入电机控制芯片一U1的电机二温度信号输入端PH2。根据电机控制芯片一U1的电机二电流信号输入端PAD2和电机二温度信号输入端PH2接收到的数据，电机控制芯片二U2调整电机二的工作电流。

电机驱动模块三U3b 的电源回路上设有电机电流传感器三E3，电机电流传感器三E3将电机三的电流值I3送入电机控制芯片一U1的电机三电流信号输入端PAD3。电机三上安装有电机温度传感器三T3，电机温度传感器三T3的信号线接入电机控制芯片一U1的电机三温度信号输入端PH3。根据电机控制芯片一U1的电机三电流信号输入端PAD3和电机三温度信号输入端PH3接收到的数据，电机控制芯片三U3调整电机三的工作电流。

电机驱动模块四U4b 的电源回路上设有电机电流传感器四E4，电机电流传感器四E4将电机四的电流值I4送入电机控制芯片一U1的电机四电流信号输入端PAD4。电机四上安装有电机温度传感器四T4，电机温度传感器四T4的信号线接入电机控制芯片一U1的电机四温度信号输入端PH4。根据电机控制芯片一U1的电机四电流信号输入端PAD4和电机四温度信号输入端PH4接收到的数据，电机控制芯片四U4调整电机四的工作电流。

丝杆伺服电机M5由伺服电机控制芯片SDR驱动，伺服电机控制芯片SDR的丝杆正转信号输入端DR+与电机控制芯片一U1的丝杆正转信号输出端PB0相连，伺服电机控制芯片SDR的丝杆反转信号输入端DR-与电机控制芯片一U1的丝杆反转信号输出端PB2相连，伺服电机控制芯片SDR的活塞复位信号输入端PU与电机控制芯片一U1的活塞复位信号输出端PB1相连；油泵驱动单元包括油泵控制光耦G0a和油泵MOS管，电机控制芯片一U1的油泵控制信号输出端PB3与油泵控制光耦G0a的输入端相连，油泵控制光耦G0a的输出端通过油泵MOS管驱动油泵电机M6；电机控制芯片一U1的油路建压信号输出端PK1与换向阀控制光耦G0b的输入端相连，电磁换向阀YV1的线圈受控于换向阀控制光耦G0b；蓄电池组安装有蓄电池温度传感器T5，蓄电池温度传感器T5的信号线接入电机控制芯片一U1的蓄电池温度信号输入端PH5；蓄电池组的阴极串联有第一继电器K1的触头，第一继电器K1的线圈连接在第一光耦G1的输出端，第一光耦G1的输入端与电机控制芯片一U1的第一继电器控制信号输出端PA1相连接；蓄电池组的阳极串联有第二继电器K2的触头，第二继电器K2的线圈连接在第二光耦G2的输出端，第二光耦G2的输入端与电机控制芯片一U1的第二继电器控制信号输出端PA2相连接。

电机控制芯片一U1的串口连接有蓝牙模块U1d，蓝牙模块U1d向用户手机发送蓄电池组及各电机的电流及温度数据、车速和剩余电量可供续航里程。

Claims (2)

1.一种电动汽车用多工况蓄电池系统，包括电池一、电池二、电池三和电池四，其特征在于：电池一的阴极通过第一继电器(K1)的常开触头与控制器负极(C-)相连，电池一的阳极与电池二的阴极相连，电池二的阳极通过第三继电器(K3)的常开触头与电池三的阴极相连，电池三的阳极与电池四的阴极相连，电池四的阳极通过第二继电器(K2)的常开触头与控制器正极(C+)相连；电池一的阴极还通过第四继电器(K4)的常开触头与电池三的阴极相连，电池二的阳极通过第五继电器(K5)的常开触头与电池三的阳极相连，电池二的阳极还通过第六继电器(K6)的常开触头与电池四的阳极相连；电池一的阴极还通过第七继电器(K7)的常开触头与充电器的负极相连，充电器的正极通过第八继电器(K8)的常开触头与电池四的阳极相连。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用多工况蓄电池系统，其特征在于：第一至第八继电器的线圈一一对应连接在第一至第八光耦的输出端，第一至第八光耦的输入端一一对应与总控制芯片的第一至第八继电器控制信号输出端相连接；电池一、二、三、四的阳极一一对应通过第一、二、三、四电池阳极MOS管与均衡充电电源(VB+)相连，第一、二、三、四电池阳极MOS管一一对应受控于第九、十、十一、十二光耦，第九、十、十一、十二光耦的输入端一一对应与总控制芯片的脉宽调制端口一、二、三、四；充电按键(KD)通过发光二极管(DS1)与总控制芯片的充电信号输入端(PAD11)相连接，电池一、二、三、四的阳极还一一对应与总控制芯片的电池一、二、三、四电压信号检测端相连；电池一、二、三、四的阴极一一对应通过第一、二、三、四电池阴极MOS管接地，第一、二、三、四电池阴极MOS管一一对应受控于第十三、十四、十五、十六光耦，第十三、十四、十五、十六光耦的输入端一一对应与总控制芯片的电池一、二、三、四均衡充电信号控制端连接。