CN216833524U - 一种电动车用动力能源整车电气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车用动力能源整车电气系统，电动车用动力能源整车电气系统包括：充电电池、动力能源控制电路板、仪表显示模块、电门锁和电机；动力能源控制电路板包括功能电路、电源接口、通讯接口、仪表供电接口、电门锁接口、电机供电接口和电机控制接口；充电电池与电源接口连接；仪表显示模块分别与通讯接口和仪表供电接口连接；电门锁与电门锁接口连接；电机分别与电机供电接口和电机控制接口连接；其中，动力能源控制电路板集成电池能量管理功能和电机驱动控制功能。本申请方案减少了电气部件的数量和电路板之间的线束使用，降低了生产的复杂度和整车的故障率，提高了电动车的可靠性。

Description

一种电动车用动力能源整车电气系统

技术领域

本实用新型实施例涉及电动车制造技术，尤其涉及一种电动车用动力能源整车电气系统。

背景技术

随着科技的进步，社会的发展，电动车作为一种新能源绿色环保产品而受到人们的喜爱。

然而当前市场上普遍销售的电动车整车电气架构已经固化，这种传统的电动车的电气系统生产过程复杂，整车的故障率也偏高。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动车用动力能源整车电气系统，以减少电气部件的数量和电路板之间的线束使用，降低生产的复杂度和整车的故障率，提高电动车的可靠性。

本实用新型实施例提供了一种电动车用动力能源整车电气系统，电动车用动力能源整车电气系统包括：充电电池、动力能源控制电路板、仪表显示模块、电门锁和电机；所述动力能源控制电路板包括功能电路、电源接口、通讯接口、仪表供电接口、电门锁接口、电机供电接口和电机控制接口；所述充电电池与所述电源接口连接；所述仪表显示模块分别与所述通讯接口和所述仪表供电接口连接；所述电门锁与所述电门锁接口连接；所述电机分别与所述电机供电接口和所述电机控制接口连接；其中，所述动力能源控制电路板集成电池能量管理功能和电机驱动控制功能。

可选地，所述功能电路包括电源电路、驱动电路和控制单元；所述电源电路分别与所述电源接口、所述仪表供电接口、所述电门锁接口、所述电机供电接口、所述驱动电路和所述控制单元连接；所述驱动电路分别与所述控制单元和所述电机控制接口连接；所述控制单元与所述通讯接口连接；所述电源电路由电池管理系统控制，所述驱动电路由动力控制系统控制，所述电池管理系统和所述动力控制系统集成于所述控制单元。

可选地，所述控制单元包括单片机，所述电池管理系统和所述动力控制系统集成于所述单片机。

可选地，电动车用动力能源整车电气系统还包括电流检测单元和温度检测单元；所述动力能源控制电路板还包括电机数据采集接口，所述电机数据采集接口与所述控制单元连接；所述电流检测模块设置于所述电机的相线上，与所述电机数据采集接口连接，用于检测所述电机的三相电流数据；所述温度检测单元紧贴所述电机设置，与所述电机数据采集接口连接，用于实时检测所述电机的运行温度。

可选地，所述电流检测单元为霍尔电流传感器，所述温度检测单元为热敏电阻。

可选地，所述动力能源控制电路板还包括：充电接口，所述充电接口与所述电源电路连接，用于外接充电器，为所述充电电池充电。

可选地，所述动力能源控制电路板还包括：照明供电接口，所述照明供电接口与所述电源电路连接；所述电动车用动力能源整车系统还包括前大灯和后尾灯；所述前大灯与所述仪表显示模块连接，并经所述仪表显示模块与所述控制单元连接；所述后尾灯与所述照明供电接口连接。

可选地，所述动力能源控制电路板还包括：照明控制接口，所述照明控制接口与所述控制单元连接；所述后尾灯与所述照明控制接口连接。

可选地，电动车用动力能源整车电气系统还包括：刹车组件，所述刹车组件包括前刹车元件和后刹车元件，所述刹车组件与所述仪表显示模块连接，还经所述仪表显示模块与所述控制单元连接。

可选地，电动车用动力能源整车电气系统还包括：调速组件，所述调速组件与所述仪表显示模块连接，还经所述仪表显示模块与所述控制单元连接。

本实用新型实施例提供的电动车用动力能源整车电气系统设置有充电电池、动力能源控制电路板、仪表显示模块、电门锁和电机，充电电池与动力能源控制电路板，可以为动力能源控制电路板提供电能，电门锁可以输入供电信号或者关电信号并输入至动力能源控制电路板，动力能源控制电路板集成了电池管理系统、电机驱动控制系统和电动车其它部件管理电路或芯片，可以管理充电电池并驱动电机，还为仪表显示模块提供通讯信号以控制显示内容，实现了对电动车的动力控制和电源管理，可以替代电池管理系统和电机驱动系统的相互连接的组合装置，减少了电气部件的数量和电路板之间的线束使用，降低了生产的复杂度和整车的故障率，提高了电动车的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电动车用动力能源整车电气系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种电动车用动力能源整车电气系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种电动车用动力能源整车电气系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种电动车用动力能源整车电气系统的结构示意图，参照图1，电动车用动力能源整车电气系统100包括：充电电池101、动力能源控制电路板102、仪表显示模块103、电门锁104和电机105；动力能源控制电路板102包括功能电路106、电源接口a、通讯接口c、仪表供电接口b、电门锁接口d、电机供电接口e和电机控制接口f；充电电池101与电源接口a连接；仪表显示模块103分别与通讯接口c和仪表供电接口b连接；电门锁104与电门锁接口d连接；电机105分别与电机供电接口e和电机控制接口f连接；其中，动力能源控制电路板102集成电池能量管理功能和电机驱动控制功能。

具体地，充电电池101可以为锂离子电池、铅酸电池或其他任何适用于电动车的可充电电池101，充电电池101与动力能源控制电路板102的电源接口a连接，可以为功能电路106以及动力能源控制电路板102外接的设备提供电能。动力能源控制电路板102为集成了电池管理系统、电机105驱动控制系统和电动车其它部件管理电路的电路板，可以对充电电池101进行充电、供电、温度和其他任何电池管理操作，保证充电电池101充放电的电流、电压及温度安全，对电动车的电机105进行驱动和管理，根据电门锁104发出的信号控制电动车的供电情况，还可以控制仪表显示模块103的显示内容。仪表显示模块103可以液晶显示装置、发光二极管显示装置、指针显示装置和其他任何适用于电动车的仪表装置，可以显示电动车的运行状态信息，运行状态信息可以包括电量、电池充放电电流、速度、运行里程、大灯开光状态和其他任何关于电动车的运行信息。功能电路106可以将充电电池101提供的电源进行处理并为仪表显示模块103供电，且为仪表显示模块103提供通讯信号以控制仪表显示模块103显示的内容。电门锁104为电动车的供电开关装置，可以根据用户的具体操作向动力能源控制电路板102输入供电信号或者关电信号，其中，用户的具体操作可以为插拔钥匙、转动钥匙或者按电子钥匙的按钮。电机105为电动车的驱动装置，可以带动电动车前进。电机105分别经电机供电接口e和电机控制接口f与功能电路106连接，功能电路106可以将充电电池101提供的电源进行升压或其他操作，并提供给电机105，还可以为电机105提供驱动信号。

本实施例提供的电动车用动力能源整车电气系统设置有充电电池、动力能源控制电路板、仪表显示模块、电门锁和电机，充电电池与动力能源控制电路板，可以为动力能源控制电路板提供电能，电门锁可以输入供电信号或者关电信号并输入至动力能源控制电路板，动力能源控制电路板集成了电池管理系统、电机驱动控制系统和电动车其它部件管理电路或芯片，可以管理充电电池并驱动电机，还为仪表显示模块提供通讯信号以控制显示内容，实现了对电动车的动力控制和电源管理，可以替代电池管理系统和电机驱动系统的相互连接的组合装置，减少了电气部件的数量和电路板之间的线束使用，降低了生产的复杂度和整车的故障率，提高了电动车的可靠性。

可选地，图2为本实用新型实施例提供的另一种电动车用动力能源整车电气系统的结构示意图，参照图2，电动车用动力能源整车电气系统100还包括电流检测单元202和温度检测单元203，动力能源控制电路板102还包括电机数据采集接口g和充电接口h；功能电路106包括电源电路204、驱动电路205和控制单元206；电源电路204分别与电源接口a、仪表供电接口b、电门锁接口d、电机供电接口e、驱动电路205、充电接口h和控制单元206连接；驱动电路205分别与控制单元206和电机控制接口f连接；控制单元206分别与通讯接口c和电机数据采集接口g连接；电流检测模块设置于电机105的相线上，与电机数据采集接口g连接，可以检测电机105的三相电流数据；温度检测单元203紧贴电机105设置，与电机数据采集接口g连接，可以实时检测电机105的运行温度。电源电路204由电池管理系统控制，驱动电路205由动力控制系统控制，电池管理系统和动力控制系统集成于控制单元206。

具体地，电流检测单元202为电流传感器，可以检测电机105各相线电流，示例性地，电流检测单元202可以为霍尔电流传感器。温度检测单元203为温度传感器，可以检测电机105的运行温度，示例性地，温度检测单元203可以为热敏电阻。电源电路204可以为升降压供电及充电电路，可以将充电电池101的提供的电源调整成适当电压等级后供给驱动电路205、控制单元206、仪表显示模块103、电机105和其他需要供电的设备。电源电路204的供电状态受电门锁104发出信号的控制。充电接口h可以外接充电器201，电源电路204还可以接收充电器201输入的充电电源并进行调整后由充电接口h输出至充电电池101，为充电电池101充电。电源电路204的状态还受到控制单元206的控制，控制单元206还可以根据动力能源控制电路板102的温度、充电电池101的温度、充电电池101的供电电流、充电电池101的供电电压和其他相关信息控制电源电路204的供电和充电状态。驱动电路205为电机105的驱动信号产生电路，驱动电路205与控制单元206连接，根据控制单元206发出的控制信号驱动电机105运行，示例性地，驱动电路205可以为三相全桥电路。控制单元206可以为单片机或其他微控制芯片，具有信号处理和控制的功能，电池管理系统和动力控制系统集成于单片机。控制单元206可以根据电流检测单元202和温度检测单元203采集到的数据调整输出至驱动电路205的信号，以改变电机105的运行状态，实现对电机105的闭环控制。

示例性地，在用户需要用电动车时，可以将钥匙插入电门锁104，电门锁104向电源电路204输入开始供电信号，电源电路204根据开始供电信号开始为驱动电路205、控制单元206、仪表显示模块103、电机105和电动车其它模块供电，此时电动车正常工作。电源电路204将充电电池101提供的电源进行升压，并将升压后的不同电压等级的电源供给对应的设备和电路。控制单元206向驱动电路205发出控制信号，该控制信号可以为脉宽调制信号，控制驱动电路205驱动电机105。电流检测单元202时刻检测电机105的三相电流并反馈至控制单元206，控制单元206可以在电机105的三相电流超过预设值的时候停止向驱动电路205发送控制信号，或改变控制信号以降低电机105的三相电流，从而降低电机105转速。相似地，温度检测单元203可以监测电机105的运行温度，并将电机105温度反馈至控制单元206。控制单元206可以在电机105的温度过高时停止向驱动电路205发送控制信号，或改变控制信号以降低电机105的三相电流，从而降低电机105转速，进而降低电机105的温度。控制单元206可以检测电源电路204的供电状态、充电电池101的容量、电机105的转速和电机105温度，将这些信息进行分析处理后生成电动车运行信息并传输至仪表显示模块103实时更新显示。用户可以通过观察仪表显示模块103了解电动车的运行速度、电量、电机105温度和其他电动车运行相关信息。在电池电量较低时，用户可以用充电器201连接充电接口h，为充电电池101进行充电。在充电的过程中，电源电路204可以调节并稳定充电接口h输入的电源并供给充电电池101。电源电路204还可以包括板载温度传感器，时刻检测动力能源控制电路板102的温度信号并传输至控制单元206，控制单元206还可以根据电路板的温度控制电源电路204中充电线路的通断，防止充电过热导致的起火，实现了对电机105和充电电池101的检测和控制，动力能源控制电路板102集成了电池管理和电机105控制功能，控制单元206既可以进行电池控制还可以进行驱动电机105控制，节省了一个控制装置，降低了器件成本，提高了装配的便捷程度和可靠度。

可选地，图3为本实用新型实施例提供的又一种电动车用动力能源整车电气系统的结构示意图，参照图3，动力能源控制电路板102还包括：照明供电接口i和照明控制接口j，照明供电接口i与电源电路204连接。照明控制接口j与控制单元206连接。电动车用动力能源整车系统还包括前大灯304和后尾灯301，后尾灯301与照明控制接口j连接；前大灯304与仪表显示模块103连接，并经仪表显示模块103与控制单元206连接；后尾灯301与照明供电接口i连接。电动车用动力能源整车电气系统100还包括：刹车组件和调速组件305，刹车组件包括前刹车元件302和后刹车元件303，刹车组件与仪表显示模块103连接，还经仪表显示模块103与控制单元206连接。调速组件305与仪表显示模块103连接，还经仪表显示模块103与控制单元206连接。

具体地，前大灯304为电动车前部的照明装置，可以经仪表显示模块103与动力能源控制电路板102连接，由电源电路204为前大灯304供电，控制单元206可以切换前大灯304的开关和明暗模式。后尾灯301经照明供电接口i与电源电路204直接连接，后尾灯301经照明控制接口j与控制单元206直接连接，由控制单元206控制后尾灯301的开关、明暗和指示方向等状态。照明供电接口i为动力能源控制电路板102上为后尾灯301供电的接口，与电源电路204连接。照明控制接口j为动力能源控制电路板102上为后尾灯301提供控制信号的接口，与控制单元206连接。刹车组件也经仪表显示模块103与控制单元206连接，可以将刹车信号发送至控制单元206，控制单元206可以根据刹车信号控制电机105暂停工作，还可以根据刹车信号控制后尾灯301闪烁，以提醒后车注意。刹车组件可以包括鼓式刹车或盘式刹车。调速组件305可以为电动车转把，可以输入调速信号，控制单元206可以根据调速信号调整电机105的转速，以实现电动车的行驶速度的调整。

本实用新型实施例提供的电动车用动力能源整车电气系统，充电电池与动力能源控制电路板，可以为动力能源控制电路板提供电能，电门锁可以输入供电信号或者关电信号并输入至动力能源控制电路板，动力能源控制电路板集成了电池管理系统、电机驱动控制系统和电动车其它部件管理电路或芯片，可以管理充电电池并驱动电机，还为仪表显示模块提供通讯信号以控制显示内容，实现了对电动车的动力控制和电源管理，可以替代电池管理系统和电机驱动系统的相互连接的组合装置，减少了电气部件的数量和电路板之间的线束使用，降低了生产的复杂度和整车的故障率，提高了电动车的可靠性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，包括：充电电池、动力能源控制电路板、仪表显示模块、电门锁和电机；

所述动力能源控制电路板包括功能电路、电源接口、通讯接口、仪表供电接口、电门锁接口、电机供电接口和电机控制接口；

所述充电电池与所述电源接口连接；

所述仪表显示模块分别与所述通讯接口和所述仪表供电接口连接；

所述电门锁与所述电门锁接口连接；

所述电机分别与所述电机供电接口和所述电机控制接口连接；

其中，所述动力能源控制电路板集成电池能量管理功能和电机驱动控制功能。

2.根据权利要求1所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，所述功能电路包括电源电路、驱动电路和控制单元；

所述电源电路分别与所述电源接口、所述仪表供电接口、所述电机供电接口、所述电门锁接口、所述驱动电路和所述控制单元连接；所述驱动电路分别与所述控制单元和所述电机控制接口连接；所述控制单元与所述通讯接口连接；所述电源电路由电池管理系统控制，所述驱动电路由动力控制系统控制，所述电池管理系统和所述动力控制系统集成于所述控制单元。

3.根据权利要求2所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，所述控制单元包括单片机，所述电池管理系统和所述动力控制系统集成于所述单片机。

4.根据权利要求2所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，还包括电流检测单元和温度检测单元；所述动力能源控制电路板还包括电机数据采集接口，所述电机数据采集接口与所述控制单元连接；所述电流检测模块设置于所述电机的相线上，与所述电机数据采集接口连接，用于检测所述电机的三相电流数据；所述温度检测单元紧贴所述电机设置，与所述电机数据采集接口连接，用于实时检测所述电机的运行温度。

5.根据权利要求4所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，所述电流检测单元为霍尔电流传感器，所述温度检测单元为热敏电阻。

6.根据权利要求2所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，所述动力能源控制电路板还包括：充电接口，所述充电接口与所述电源电路连接，用于外接充电器，为所述充电电池充电。

7.根据权利要求2所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，所述动力能源控制电路板还包括：照明供电接口，所述照明供电接口与所述电源电路连接；所述电动车用动力能源整车系统还包括前大灯和后尾灯；所述前大灯与所述仪表显示模块连接，并经所述仪表显示模块与所述控制单元连接；所述后尾灯与所述照明供电接口连接。

8.根据权利要求7所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，所述动力能源控制电路板还包括：照明控制接口，所述照明控制接口与所述控制单元连接；所述后尾灯与所述照明控制接口连接。

9.根据权利要求2所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，还包括：刹车组件，所述刹车组件包括前刹车元件和后刹车元件，所述刹车组件与所述仪表显示模块连接，还经所述仪表显示模块与所述控制单元连接。

10.根据权利要求2所述电动车用动力能源整车电气系统，其特征在于，还包括：调速组件，所述调速组件与所述仪表显示模块连接，还经所述仪表显示模块与所述控制单元连接。

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