CN210640703U - 一种辅助电源、应用该辅助电源的供电装置及电动车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种辅助电源、应用该辅助电源的供电装置及电动车,辅助电源包括相连接的控制装置和储能装置,控制装置包括电源板、主控板、驱动板及均压板,储能装置为超级电容模组,其中,主控板与驱动板相连接,均压板与驱动板相连接,超级电容模组分别与均压板和驱动板相连接;电源板有分别与驱动板相连接的第一电源板和第二电源板;第一电源板、第二电源板和超级电容模组能够相并联连接;在主控板的控制下,通过第二电源板的供电变化控制超级电容模组的充电及放电。本实用新型能够辅助组合的原电源装置高效满足负载设备的瞬时大功率用电需求,降低原电源装置损耗,延长其使用寿命,节约成本,利于增强环保效果,适于在相关领域推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电源技术领域,尤其涉及一种辅助电源、应用该辅助电源的供电装置及电动车。
背景技术
随着能源与环境问题日益突出,为减少化石能源的消耗并有效避免环境受到污染恶化,在交通工具领域,电动车开始受到重视,并在很多地区得到普遍推广和使用,实现减少尾气排放的同时,也使环保效果得到增强。目前,电动车主要采用的动力电池为蓄电池,大多是铅酸蓄电池和锂电池,其中,铅酸蓄电池具有电压稳定、维护简单、质量稳定及可靠性高等优点,但同时也存在很多缺点,如功率密度低、循环使用寿命短、使用温度范围窄、低温下放出的能量大幅缩减等;锂电池具有能量密度大、内阻小等优势,但其功率密度小、抗低温性能差、循环使用寿命不稳定,性能易受外界因素影响。随着蓄电池的使用,因在电动车的启动、加速及爬坡时所需要的峰值功率较高,蓄电池瞬间放电电流较大,会加速缩短电池的循环使用寿命,从而使其低温情况下的续航能力进一步降低。总体上,采用蓄电池驱动车辆,在避免尾气排放污染环境的同时,也存在因蓄电池的缺陷所导致的电动车续航里程有限、电池寿命终止后更换电池的高成本、以及电池报废后其自身对环境所造成的污染等问题。
因此,亟需研究开发更优的设备,延长蓄电池使用寿命,降低经济成本,从而保障蓄电池驱动的相关电动车等设备的长期有效运行,并减少污染,增强环境保护。
实用新型内容
本实用新型的目的是,针对现有技术存在的问题,提供一种辅助电源,能够有效延长蓄电池的使用寿命,降低经济成本,且使用简单方便,利于保障蓄电池所驱动的电动车等设备的长期有效运行,从而减少污染,增强环保效果。
本实用新型解决问题的技术方案是:一种辅助电源,包括相连接的控制装置和储能装置,所述控制装置包括电源板、主控板、驱动板及均压板,所述储能装置为超级电容模组,其中,所述主控板与所述驱动板相连接,所述均压板与所述驱动板相连接,所述超级电容模组分别与所述均压板和所述驱动板相连接;所述电源板有两组,分别为第一电源板和第二电源板,所述第一电源板和所述第二电源板分别与所述驱动板相连接;所述第一电源板、所述第二电源板和所述超级电容模组能够相并联连接;在所述主控板的控制下,通过所述第二电源板的供电变化控制所述超级电容模组的充电及放电。
进一步地,在本实用新型所述的辅助电源中,所述驱动板包括放电控制电路、保护及充电控制电路、过温警示电路和过压警示电路;其中,所述放电控制电路用于控制所述超级电容模组的放电;所述保护及充电控制电路用于控制对所述超级电容模组的充电及保护;所述过温警示电路用于对所述超级电容模组内部温度超过阈值时发出警示;所述过压警示电路用于对所述超级电容模组内部电压超过阈值时发出警示;所述第二电源板为所述放电控制电路和所述保护及充电控制电路供电。
优选地,在本实用新型所述的辅助电源中,在所述驱动板上还设有蜂鸣器,所述蜂鸣器能够与所述过温警示电路和/或所述过压警示电路同时发出警示;所述蜂鸣器还能够与所述过温警示电路和所述过压警示电路构成自检电路。
优选地,在本实用新型所述的辅助电源中,在所述放电控制电路上设有第一接触器,在所述保护及充电控制电路上设有第二接触器;所述第二电源板为所述第一接触器和所述第二接触器供电。
较佳地,在本实用新型所述的辅助电源中,当所述超级电容模组处于过温状态时,所述第一接触器和所述第二接触器均处于断开状态;当所述超级电容模组处于过压状态时,所述第二接触器处于断开状态;当所述辅助电源接入的负载需要短时大功率时,所述第一接触器处于闭合状态,所述超级电容模组进入放电模式;当所述辅助电源接入的负载处于长时间大功率需求状态,所述超级电容模组的放电不能满足负载的要求时,所述第一接触器和所述第二接触器均进入断开状态,所述超级电容模组进入充电停止和放电停止模式;当所述辅助电源接入的负载处于无大功率需求状态时,所述第一接触器处于断开状态,所述第二接触器处于闭合状态,所述超级电容模组进入充电模式。
进一步地,在本实用新型所述的辅助电源中,所述主控板包括单片机、数据存储电路和 USB接口,所述驱动板包括数据采集电路,所述数据采集电路用于对超级电容模组及其所在电路的运行情况进行采集并将所采集信息传送给所述数据存储电路;所述数据存储电路用于接收并存储所述数据采集电路所采集的信息;所述USB接口用于连接外部终端;所述单片机用于进行信息接收与处理,以及发送控制信息。
优选地,在本实用新型所述的辅助电源中,所述单片机为设有AD模拟数字转换电路的单片机,所述单片机的晶振频率为20MHZ以上。
本实用新型还提供了一种包括上述辅助电源的供电装置,包括蓄电池及上述辅助电源,所述蓄电池与所述辅助电源并联连接,所述蓄电池能够为所述辅助电源充电。
进一步地,在本实用新型所述的供电装置中,所述供电装置还包括超级电容充电器和霍尔电流传感器,所述蓄电池通过所述超级电容充电器给超级电容模组充电,所述霍尔电流传感器用于检测所述蓄电池与所述辅助电源的总电流。
基于本实用新型所提供的辅助电源和供电装置,能够应用于任何相关的需要电启动和运行的设备,尤其适用于车辆相关设备,本实用新型还提供了一种包括上述供电装置的电动车。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:辅助电源结构设计优化,简便快捷地实现了对超级电容模组充放电的安全且高效的调控,通过与为电动车等负载设备供电的蓄电池等原电源装置组合构成供电装置,在保障为车辆负载等设备供电的同时,能够辅助组合的原电源装置满足负载设备的瞬间短时大功率用电需求,从而降低了对蓄电池等原电源装置的损耗,有效延长了蓄电池等电池的使用寿命,进而为相关电动车等负载设备的长期有效运行提供了保障,且利于节约经济成本,增强环保效果,适于在相关领域推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的一实施例中辅助电源的结构框图;
图2为本实用新型的一实施例中供电装置的结构框图;
图3为本实用新型的一实施例中电动车的电路原理框图;
图4为本实用新型的另一实施例中辅助电源的主控板部分电路图;
图5为本实用新型的另一实施例中辅助电源的驱动板部分电路图。
图中所示:1-第一电源板;2-第二电源板;3-主控板;4-驱动板;5-均压板;6-超级电容模组;7-蓄电池;8-超级电容充电器;9-霍尔电流传感器;10-车辆负载;11-过温警示灯;12- 过压警示灯;13-蜂鸣器;
K1-总开关和程序下载开关;K2-采集数据按键;K3-读取数据按键;KA-第一接触器; KM-第二接触器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明,但本实用新型不受实施例的任何限制。为增进公众对本实用新型的彻底了解,在以下优选实施例中详细说明了具体的细节,而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。本实用新型实施例各器件型号除做特殊说明的以外不做其他限制,只要能完成相应功能的器件均可。另外,为了避免对本实用新型的实质造成不必要的混淆,并没有详细说明众所周知的元件、电路和使用方法等。
在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,本实用新型的一种辅助电源,包括相连接的控制装置和储能装置,所述控制装置包括电源板、主控板3、驱动板4及均压板5,所述储能装置为超级电容模组6,其中,所述主控板3与驱动板4相连接,所述均压板5与驱动板4相连接,所述超级电容模组6分别与均压板5和驱动板4相连接;所述电源板有两组,分别为第一电源板1和第二电源板2,所述第一电源板1和第二电源板2分别与驱动板4相连接;所述第一电源板1、第二电源板2和超级电容模组6能够相并联连接;在主控板3的控制下,通过第二电源板2的供电变化控制所述超级电容模组6的充电及放电。
在上述实施例中,所述控制装置用于控制所述储能装置的运行,具体地,在所述控制装置中,在所述主控板3的控制下,通过电源板、驱动板4及均压板5的联合作用控制超级电容模组6的运行。所述主控板3用于接收和处理驱动板4、均压板5及超级电容模组6的运行信息,并向驱动板4、均压板5及超级电容模组6发送控制信息;所述驱动板4用于接收主控板3的控制信息并对应发送给超级电容模组6和均压板5,并将超级电容模组6和均压板5的运行信息发送给主控板3;所述均压板5用于对超级电容模组6进行均压处理;所述第一电源板1用于为主控板3和驱动板4提供电源;所述第二电源板2用于为控制超级电容模组6充电及放电的电路进行供电,通过第二电源板2的供电变化控制超级电容模组6的充电及放电;在主控板3的控制下,所述超级电容模组6根据与辅助电源组合应用的蓄电池等原电源装置及负载的运行情况进行充放电,能够简便快捷地实现辅助瞬间短时大功率需求的满足,并且保障自身安全运行的同时,充分保障相关负载的高效运行,以及相关蓄电池等原电源装置的长寿命循环使用。
在上述实施例中,为增强对辅助电源的有效控制,且便于操作,所述第一电源板1和第二电源板2超级电容模组6由与辅助电源组合应用的蓄电池等原电源装置分别进行供电,所述超级电容模组6由与辅助电源组合应用的蓄电池等原电源装置进行充电,当所述超级电容模组6处于充电状态时,所述第一电源板1、第二电源板2和超级电容模组6并联连接于所述与辅助电源组合应用的蓄电池等原电源装置。
在上述实施例中,采用的所述超级电容模组具有功率密度大、工作温度范围广、循环寿命长、绿色环保等显著优点,便于进行瞬间短时大功率的提供,从而能够更有效地辅助蓄电池等原电源装置进行供电,也利于实现相关负载的高效稳定运行,进而延缓蓄电池等原电源装置的损耗,增加其使用寿命,减少环境污染,节约经济成本,为使用者提供更多的方便以及更好的用户体验。
在上述实施例中,所述超级电容模组6内设置的超级电容单体以及各超级电容单体之间的连接方式能够根据具体辅助的电池及相关的负载进行确定,为保障辅助电源快捷高效地提供大功率,所述各超级电容单体之间优选为串联连接;为保障瞬间大功率作业的安全及超级电容模组自身的稳定,所述各超级电容单体优选为软包超级电容单体,所述各超级电容单体之间通过超声焊接连接。
在应用上述实施例的本实用新型辅助电源时,只需将其与为负载供电的蓄电池等原电源装置进行并联连接固定即可,以由蓄电池作为原电源装置进行供电的电动车为例,如图2-图 3所示,连接本实用新型的辅助电源后,辅助电源与蓄电池7组合构成供电装置,共同为车辆负载10供电,组合成新型的电动车。在新型电动车具体运行过程中,当车辆在启动、加速、爬坡时,通常需要峰值功率,辅助电源和蓄电池7同时进行放电,快速满足车辆对这种瞬间短时大功率的需求,通过本实用新型辅助电源的辅助,有效降低蓄电池7瞬间放电的电流和功率,从而减少蓄电池7的损耗,使蓄电池7的使用寿命得到延长,相应地提升了电动车的续航能力,节约了更换电池的成本,解决了电池报废后其自身对环境所造成的污染等问题,而且由于引入的辅助电源中超级电容模组6的工作温度范围大,利于克服蓄电池7的低温环境下难于启动的缺陷,也使相关车辆的工作温度范围扩大,尤其是低温作业能力得到增强;当车辆处于长时间大功率需求状态,车辆进入平稳运行,辅助电源停止供电,辅助电源中的超级电容模组6进入充电停止和放电停止模式;当车辆处于无大功率需求状态时,辅助电源停止供电,辅助电源中的超级电容模组6进入充电模式。在本实用新型的辅助电源与蓄电池 7并联连接固定后,在辅助电源中的超级电容模组6、第一电源板1和第二电源板2分别与蓄电池7相连接,其中,蓄电池7为第一电源板1和第二电源持续充电,蓄电池7为超级电容模组6间歇式充电,通过第二电源板2的供电变化控制超级电容模组6的充电及放电;辅助电源与蓄电池7得到充分利用,相互协调运行,高效保障了电动车的安全稳定运行。优选地,为增强辅助电源的安全稳定性,从而为辅助电源与蓄电池7组合构成的供电装置的长期高效运行提供保障,如图3所示,进行超级电容充电器8和霍尔电流传感器9的设置,蓄电池7 通过所述超级电容充电器8给辅助电源中的超级电容模组6充电,辅助电源通过所述霍尔电流传感器9检测蓄电池7与辅助电源的总电流;其中,所述超级电容充电器8设置在辅助电源中的超级电容模组6的保护及充电控制电路上,实现对超级电容模组6的充电保护;所述霍尔电流传感器9与驱动板4相连接,在电动车运行过程中,所述霍尔电流传感器9检测蓄电池7与辅助电源所组合构成的供电装置的总电流并将检测信息经驱动板4传送给主控板3,在主控板3的控制下,根据电动车的运行情况,控制超级电容模组6的充电及放电。
在本实用新型的另一实施例中,如图1-图3所示,为增强超级电容的作业安全稳定性,所述驱动板4优选包括放电控制电路、保护及充电控制电路、过温警示电路和过压警示电路;其中,所述放电控制电路用于控制超级电容模组6的放电;所述保护及充电控制电路用于控制对超级电容模组6的充电及保护;所述过温警示电路用于对超级电容模组6内部温度超过阈值时发出警示;所述过压警示电路用于对超级电容模组6内部电压超过阈值时发出警示;所述第二电源板2为所述放电控制电路和所述保护及充电控制电路供电。优选地,为明确具体发生的警示故障所在,在所述过温警示电路上设有过温警示灯11,在所述过压警示电路上设有过压警示灯12,所述过温警示灯11和过压警示灯12的颜色不同,如过压警示灯12为红色LED灯,所述过温警示灯11为绿色LED灯,以明确警示故障发生所在。优选地,为提高警示效果,在驱动板4上还设有蜂鸣器13,所述蜂鸣器13能够与所述过温警示电路或所述过压警示电路同时发出警示,进行声光同时报警;在超级电容模组6发生过温时,通过蜂鸣器13发出的鸣叫声和所述过温警示电路的警示灯的闪亮提供报警,提示相关管理人员过温故障发生;在超级电容模组6发生过压时,通过蜂鸣器13发出的鸣叫声和所述过压警示电路的警示灯的闪亮提供报警,提示相关管理人员过压故障发生。优选地,为更有效地进行温度监控,以保障辅助电源的安全稳定运行,在超级电容模组6中的相邻超级电容单体之间设有温度传感器,所述温度传感器用于检测各超级电容单体的温度信息并将检测信息通过均压板 5和驱动板4发送给主控板3;在主控板3中,对接收的温度信息进行判断,出现超级电容模组6内部温度超过阈值时,所述主控板3发送过温警示指令给所述过温警示电路和蜂鸣器13,所述过温警示电路和蜂鸣器13发出声光警示。优选地,所述蜂鸣器13还能够与所述过温警示电路和所述过压警示电路构成自检电路,对辅助电源整体进行检测,以保障安全运行。
在上述实施例中,优选地,如图3所示,在所述放电控制电路上设有第一接触器KA,在所述保护及充电控制电路上设有第二接触器KM,所述第二电源板2为第一接触器KA和第二接触器KM供电;在主控板3的控制下,通过高效控制第一接触器KA和第二接触器KM,简便快捷地通过第二电源板2的供电变化实现对超级电容模组6的充电及放电的精准控制。较佳地,为使所述超级电容模组6更加高效地根据应用的蓄电池等电源装置及负载的运行情况进行充放电,实现辅助满足瞬间短时大功率的需求,在电动车等负载运行过程中,当超级电容模组6处于过温状态时,所述第一接触器KA和第二接触器KM均处于断开状态;当超级电容模组6处于过压状态时,所述第二接触器KM处于断开状态;当所述辅助电源接入的负载需要短时大功率时,所述第一接触器KA处于闭合状态,所述超级电容模组6进入放电模式;当所述辅助电源接入的负载处于长时间大功率需求状态,所述超级电容模组6的放电不能满足负载的要求时,所述第一接触器KA和第二接触器KM均进入断开状态,所述超级电容模组6进入充电停止和放电停止模式;当所述辅助电源接入的负载处于无大功率需求状态时,所述第一接触器KA处于断开状态,所述第二接触器KM处于闭合状态,所述超级电容模组6进入充电模式。
在本实用新型的另一实施例中,为保障辅助电源的安全稳定运行,增强对超级电容模组6的过压保护,优选地,所述均压板5包括均压管理单元电路;所述超级电容模组6内设有若干超级电容单元,所述超级电容单元为一个超级电容单体、或者多个超级电容单体相联接的组合;每个所述超级电容单元对应连接一组所述均压管理单元电路,其中,每组所述均压管理单元电路的正极与其对应连接的所述超级电容单元的正极相连接,每组所述均压管理单元电路的负极与其对应连接的所述超级电容单元的负极相连接;较佳地,每组均压管理单元电路对应连接一个超级电容单体,每个超级电容单体通过各自连接均压管理单元电路进行高效均压处理。
在本实用新型的另一实施例中,如图1-图3所示,为增强辅助电源为负载提供更加高效地提供瞬间短时大功率的准确性和可靠稳定性,所述主控板3优选包括单片机、数据存储电路和USB接口,所述驱动板4包括数据采集电路,所述数据采集电路用于对超级电容模组6 及其所在电路的运行情况进行采集并将所采集信息传送给所述数据存储电路;所述数据存储电路用于接收并存储所述数据采集电路所采集的信息;所述USB接口用于连接外部终端;所述单片机用于进行信息接收与处理,以及发送控制信息。
在上述实施例中,通过所述数据采集电路对超级电容模组6及其所在电路的运行情况进行采集并传送给所述数据存储电路,采集的信息包括对辅助电源所应用的负载运行时的电压电流状态和辅助电源中超级电容模组6内部温度情况,以便为辅助电源出现问题时进行现场数据还原和单片机进行优化设计提供数据信息;通过所述单片机接收和处理辅助电源中各电路及器件的运行信息,并根据信息处理结果向相关电路和/或相关器件发送控制信息指令,从而控制辅助电源的运行,为更有效地调控辅助电源,优选地,所述单片机为设有AD模拟数字转换电路的单片机,所述单片机的晶振频率为20MHZ以上,较佳地,所述单片机为STC8A 单片机。优选地,在所述驱动板4上设有总开关和程序下载开关K1、采集数据按键K2和读取数据按键K3,所述USB接口优选为microUSB接口,以便于连接多种外部终端进行程序下载及数据传输;所述总开关和程序下载开关K1用于控制所述主控板3和驱动板4的供电,还用于启动程序下载更新及调试,通过所述辅助电源的USB接口连接外部计算机等终端设备进行程序下载更新及调试。所述数据采集电路优选通过总开关和程序下载开关K1和采集数据按键K2控制,需要采集数据时,按下总开关和程序下载开关K1,然后再按下采集数据按键K2,与此同时,读取数据按键K3断开,在所述单片机的控制下,所述数据采集电路对超级电容模组6的电压、超级电容模组6的内部温度和总回路电流等信息进行采集,较佳地,以间隔5s的速度进行跟踪采集记录,以保障采集信息的及时性与准确性。需要读取采集的数据时,断开采集数据按键K2,通过所述辅助电源的USB接口连接外部计算机等终端设备,按下读取数据按键K3,提取主控板3上数据存储电路所存储的数据,从而便于在计算机等外部终端设备上进行数据处理,进而能够利于在辅助电源出现问题时进行现场数据还原和对单片机进行优化设计。
在应用本实用新型辅助电源时,使用方法同上述各实施例,具体采用的电源板等各器件的规格根据目标应用负载的具体情况进行设置;为进一步说明本实用新型辅助电源的使用效果,以辅助电源应用于采用蓄电池供电的电动车为例,如图3-图5所示,将辅助电源与蓄电池7并联连接,使辅助电源与蓄电池7组合作为车辆负载10的供电装置,在辅助电源中的第一电源板1以5V DC/DC电源板为例、第二电源板2以12V DC/DC电源板为例,第一电源板 1分别为主控板3和驱动板4提供5V的电源,第二电源板2分别为第一接触器KA和第二接触器KM提供各接触器所需要的12V的电源,第一电源板1和第二电源板2均由蓄电池7持续供电;第一电源板1的正极输入端和负极输入端分别与蓄电池7的正极端和负极端相连接,第一电源板1的输出端与驱动板4相连接;第二电源板2的正极输入端和负极输入端分别与蓄电池7的正极端和负极端相连接,第二电源板2的输出端与驱动板4相连接;驱动板4与主控板3相连接,驱动板4上设有总开关和程序下载开关K1,总开关和程序下载开关K1闭合为驱动板4和主控板3接入5V电源;驱动板4上设有过温指示输出端口,与过温警示灯 11相连接,过温警示灯11为绿色LED灯;驱动板4上设有为过压指示输出端口,与过压警示灯12相连接,过压警示灯12为红色LED灯;驱动板4上设有采集数据按键K2;驱动板 4上设有读取数据按键K3;驱动板4连接有霍尔电流传感器9;主控板3上设有程序下载开关K1。在具体应用过程中,将辅助电源与蓄电池7进行并联连接安装时,需先将各开关打开,以保障安装操作安全;紧固连接后,启动自检电路,辅助电源进行自检,自检时,过压警示灯12常亮、过温警示灯11常亮、蜂鸣器13长鸣,自检结束后,过压警示灯12灭、过温警示灯11灭、蜂鸣器13停止鸣叫5S后再滴滴鸣叫6声,辅助电源进入正常工作状态;对于蜂鸣器13停止鸣叫的间隔时间以及随后滴滴鸣叫的次数可根据具体负载设备的空间进行设定。辅助电源进入正常工作状态后,第一接触器KA主触点断开,第二接触器KM主触点闭合,蓄电池7通过超级电容充电器8给超级电容模组6充电,首次充电需从0V起充,由于超级电容模组6主要是为满足电动车短时大功率的用电需要,实际使用过程中只需几秒即可充满,具体充电电流大小根据实际电动车蓄电池7工况进行。在电动车的运行过程中,霍尔电流传感器9对蓄电池7与辅助电源所组合而成的供电装置的总电流(即总回路电流)进行实时检测,并将检测信息经驱动板4传送给主控板3,在主控板3的控制下,根据电动车的运行情况,控制超级电容模组6的充电及放电;具体地,当主控板3接收到霍尔电流传感器9检测的供电装置的总电流信息达到大于在主控板3中预设的电流阈值时,第一接触器KA闭合,超级电容模组6放电,当主控板3接收到霍尔电流传感器9检测的供电装置的总电流信息小于在主控板3中预设的电流阈值时,第一接触器KA断开;在主控板3中预设的电流阈值具体根据车辆负载10的用电情况进行设定,以保障电动车在需要瞬间短时大功率时能够得到满足为标准;在电动车运行过程中,当电动车需要启动、爬坡等加速时,第一接触器KA闭合,超级电容模组6放电,即辅助电源辅助蓄电池7进行放电满足车辆的短时大功率需求,由此,在提高满足车辆运行需求功率速度的同时,减小了蓄电池7的放电电流,也使蓄电池7的放电倍率减小,从而实现电动车续航里程的增加;当车辆处于如上长坡等长时间大功率需求状态时,超级电容模组6的能量已经放完,即辅助电源已经无法继续辅助蓄电池7为车辆提供大功率需求时,第一接触器KA和第二接触器同时断开,车辆进入平稳运行,辅助电源停止供电,辅助电源中的超级电容模组6进入充电停止和放电停止模式,减小蓄电池7的负担,由蓄电池7继续保障车辆的功率需要;当车辆无大功率需求时,第一接触器KA断开,第二接触器KM闭合,辅助电源的超级电容模组6进入充电模式和浮充模式。
上述电动车实施例应用过程中,对于辅助电源的过温过压保护控制,在主控板3的控制下进行;在主控板3中根据不同车辆的情况预设不同的运行温度及电压阈值;在辅助电源的超级电容模组6内的超级电容单体之间的温度传感器进行实时温度检测并将检测信息传送给主控板3,在主控板3中,对接收的检测信息进行判断,当超级电容模组6内部温度超过预设的最高运行温度阈值时,主控板3发送过温警示指令给过温警示电路和蜂鸣器13,过温警示电路上的过温警示灯11亮起发出光电警示的同时蜂鸣器13发出长鸣声报警示,第一接触器KA和第二接触器KM断开,切断超级电容模组6的充放电回路,超级电容模组6停止充电和放电,阻断升温,待超级电容模组6内部温度下降到预设的正常工作温度范围时,第二接触器KM闭合,超级电容模组6进入充电正常运行状态;均压板5通过单体电压采集线采集超级电容模组6内各超级电容单体电压,当发生过压时,均压板5向主控板3发送过压信号,主控板3发送过压警示指令给过压警示电路和蜂鸣器13,过压警示电路上的过压警示灯 12亮起发出光电警示的同时蜂鸣器13发出长鸣声报警示,第二接触器KM断开,切断超级电容模组6的充电回路,超级电容模组6停止充电,超级电容模组6内相关超级电容单体电压通过均压板5进行降压,当降到预设的正常工作电压范围时,第二接触器KM闭合,超级电容模组6进入充电正常运行状态;在上述对辅助电源进行过温过压保护控制过程中,对蓄电池7的自身性能没有任何影响,对电动车的运行也不会造成影响,蓄电池7持续给电动车供电,保障电动车的正常运行。总体上,通过本实用新型的辅助电源的应用,使辅助电源与用于电动车等负载设备的蓄电池等原电源装置组合构成新的供电装置,所组合构成的供电装置为电动车等负载设备联合供电,辅助电源针对性地辅助蓄电池等原电源装置进行短时大功率供电,有效降低了蓄电池等原电源装置的损耗,延长了蓄电池等原电源装置的使用寿命,相应地,减少了维修维护操作,从而为相关电动车等设备的长期有效运行提供保障,并利于减少污染,增强环保效果,降低经济成本,适于在相关领域推广应用。
本实用新型不限于上述实施方式,本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更,都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种辅助电源,包括相连接的控制装置和储能装置,所述控制装置包括电源板、主控板、驱动板及均压板,所述储能装置为超级电容模组,其中,所述主控板与所述驱动板相连接,所述均压板与所述驱动板相连接,所述超级电容模组分别与所述均压板和所述驱动板相连接;所述电源板有两组,分别为第一电源板和第二电源板,所述第一电源板和所述第二电源板分别与所述驱动板相连接;所述第一电源板、所述第二电源板和所述超级电容模组能够相并联连接;在所述主控板的控制下,通过所述第二电源板的供电变化控制所述超级电容模组的充电及放电。
2.根据权利要求1所述的辅助电源,其特征在于:所述驱动板包括放电控制电路、保护及充电控制电路、过温警示电路和过压警示电路;其中,所述放电控制电路用于控制所述超级电容模组的放电;所述保护及充电控制电路用于控制对所述超级电容模组的充电及保护;所述过温警示电路用于对所述超级电容模组内部温度超过阈值时发出警示;所述过压警示电路用于对所述超级电容模组内部电压超过阈值时发出警示;所述第二电源板为所述放电控制电路和所述保护及充电控制电路供电。
3.根据权利要求2所述的辅助电源,其特征在于:在所述驱动板上还设有蜂鸣器,所述蜂鸣器能够与所述过温警示电路或所述过压警示电路同时发出警示;所述蜂鸣器还能够与所述过温警示电路和所述过压警示电路构成自检电路。
4.根据权利要求2所述的辅助电源,其特征在于:在所述放电控制电路上设有第一接触器,在所述保护及充电控制电路上设有第二接触器;所述第二电源板为所述第一接触器和所述第二接触器供电。
5.根据权利要求4所述的辅助电源,其特征在于:
当所述超级电容模组处于过温状态时,所述第一接触器和所述第二接触器均处于断开状态;
当所述超级电容模组处于过压状态时,所述第二接触器处于断开状态;
当所述辅助电源接入的负载需要短时大功率时,所述第一接触器处于闭合状态,所述超级电容模组进入放电模式;
当所述辅助电源接入的负载处于长时间大功率需求状态时,所述超级电容模组的放电不能满足负载的要求时,所述第一接触器和所述第二接触器均进入断开状态,所述超级电容模组进入充电停止和放电停止模式;
当所述辅助电源接入的负载处于无大功率需求状态时,所述第一接触器处于断开状态,所述第二接触器处于闭合状态,所述超级电容模组进入充电模式。
6.根据权利要求1至5任一项所述的辅助电源,其特征在于:所述主控板包括单片机、数据存储电路和USB接口,所述驱动板包括数据采集电路,所述数据采集电路用于对超级电容模组及其所在电路的运行情况进行采集并将所采集信息传送给所述数据存储电路;所述数据存储电路用于接收并存储所述数据采集电路所采集的信息;所述USB接口用于连接外部终端;所述单片机用于进行信息接收与处理,以及发送控制信息。
7.根据权利要求6所述的辅助电源,其特征在于:所述单片机为设有AD模拟数字转换电路的单片机,所述单片机的晶振频率为20MHZ以上。
8.一种供电装置,其特征在于:包括蓄电池及如权利要求1至7中任一项所述的辅助电源,所述蓄电池与所述辅助电源并联连接,所述蓄电池能够为所述辅助电源充电。
9.根据权利要求8所述的供电装置,其特征在于:所述供电装置还包括超级电容充电器和霍尔电流传感器,所述蓄电池通过所述超级电容充电器给超级电容模组充电,所述霍尔电流传感器用于检测所述蓄电池与所述辅助电源的总电流。
10.一种电动车,其特征在于:包括权利要求8至9中任一项所述的供电装置。
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