CN217197788U - 一种电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车。该电动车包括：电池、动力能源系统、显示系统和用电部件；动力能源系统与电池连接，动力能源系统用于将交流电转换为低压为电池充电；电池用于为动力能源系统供电；显示系统包括报警模块和显示模块，报警模块、显示模块和用电部件均与动力能源系统连接，动力能源系统还用于将电池输出的电压转换为输出电压，并在电池在线时为报警模块输出输出电压，在电动车开启状态下为显示模块和用电部件输出输出电压。本实用新型实施例的技术方案通过设计动力能源系统集成部件，将充电功能、电源转换功能以及驱动行驶功能集成，使整车的高压与低压分离，供电更安全，简化整车架构，降低故障率。

Description

一种电动车

技术领域

本实用新型实施例涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动车。

背景技术

随着科技的进步与社会的发展，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，近年来，电动车烧车事件层出不穷，除了由电池原因造成的起火外，电路短路也是电动车烧车的重要原因。

当前市场普遍使用的电动车架构，是电池直接给整车主要电器部件供电的架构。这种架构会导致电池高电压遍布整车主要电器部件，存在电路短路的风险。同时，传统电动车的整车架构不包含充电器的功能，充电时需要额外配置充电器，使充电器易发生丢失。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动车，以降低整车电路短路的风险，简化整车架构，且在充电时省去使用额外充电器。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电动车，包括电池、动力能源系统、显示系统和用电部件；

动力能源系统与电池连接，动力能源系统用于将交流电转换为低压为电池充电；电池用于为动力能源系统供电；显示系统包括报警模块和显示模块，报警模块、显示模块和用电部件均与动力能源系统连接，动力能源系统还用于将电池输出的电压转换为输出电压，并在电池在线时为报警模块输出输出电压，在电动车开启状态下为显示模块和用电部件输出输出电压。

可选的，动力能源系统包括电源转换模块和对外供电模块；

电源转换模块与电池连接，电源转换模块用于将电池输出的电压转换为输出电压；对外供电模块包括对外供电控制单元、第一输出口和第二输出口，对外供电控制单元与电源转换模块连接，第一输出口与报警模块连接，第二输出口与显示模块和用电部件连接，对外供电控制单元用于控制第一输出口和第二输出口的供电状态。

可选的，动力能源系统还包括控制模块和对内供电模块；

对内供电模块与电源转换模块连接，控制模块与对内供电模块连接，对内供电模块用于将输出电压转换为对内供电电压，为控制模块供电。

可选的，该电动车还包括驱动部件，动力能源系统还包括电控模块；

驱动部件与电控模块连接；电控模块用于根据外部信号控制驱动部件的状态。

可选的，外部信号包括转把信号、刹车信号和档位信号。

可选的，动力能源系统还包括充电模块；

充电模块与电池连接，充电模块用于将交流电转换为低压为电池充电。

可选的，充电模块包括整流单元、充电控制单元和电流采样单元；

整流单元用于将交流电整流为直流电；电流采样单元与整流单元连接，电流采样单元用于采集整流单元输出的直流电的电流值；充电控制单元与电流采样单元连接，充电控制单元用于根据电流采样单元采集的直流电的电流值进行充电控制，为电池充电。

可选的，该电动车还包括通信接口，动力能源系统还包括通信模块；

通信模块与通信接口连接，通信模块通过通信接口与外部通信连接。

可选的，通信模块包括至少两个通信单元，每个通信单元对应连接一通信接口。

可选的，报警模块用于在电动车关闭状态下持续监测震动及轮动信号，在监测到震动及轮动信号时反馈报警信号至动力能源系统，动力能源系统还用于根据报警信号动作。

本实用新型实施例的技术方案通过在电动车整车架构中设置动力能源系统集成部件，可驱动电动车正常行驶，也可将电池提供的电能转换为低压电能，输出至相应的显示系统和用电部件，以供正常运行；并且动力能源系统还可将接入的交流电转换成电池所需的低压直流电能，无需借助额外的电源适配器，即可供电池蓄电使用。在整车架构中，高电压电能仅由电池输入至动力能源系统，动力能源系统输出至显示系统和各用电部件的电能均为低压电能，实现了高压与低压的分离，减小了线束的过电流负担，降低线路短路的风险。动力能源系统集成了充电功能、电源转换功能以及驱动行驶功能，各功能电路之间实现了部分部件共用，简化整车架构，降低故障率，使电动车在使用过程中更加安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种电动车的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种电动车的整车架构上-电逻辑的流程图。

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。

本实用新型实施例提供一种电动车。图1为本实用新型实施例提供的一种电动车的结构示意图。如图1所示，该电动车包括：电池10、动力能源系统20、显示系统30和用电部件40。

动力能源系统20与电池10连接，动力能源系统20用于将交流电转换为低压为电池10充电；电池10用于为动力能源系统20供电；显示系统30包括报警模块31和显示模块32，报警模块31、显示模块32和用电部件40均与动力能源系统20连接，动力能源系统20还用于将电池10输出的电压转换为输出电压，并在电池10在线时为报警模块31输出输出电压，在电动车开启状态下为显示模块32和用电部件40输出输出电压。

具体地，电动车的整车架构可以包括电池10、动力能源系统20、显示系统30和用电部件40。电池10与动力能源系统20连接，电池10放电时可为动力能源系统20供电，使电动车能够正常行驶。电池10电量不足时，动力能源系统20可将输入的交流电转换为直流低压电能，为电池10充电。示例性地，外部接入的交流电可以是220V交流市电。显示系统30可用于显示电动车的相关状态信息和/或电动车安全信息。显示系统30可以包括报警模块31和显示模块32。其中，报警模块31用于在电动车处于不安全的情况时，例如：电动车出现可能失窃或误上电的情况时，向相应的用电部件40发出报警信号，控制用电部件40发出相应的动作，以提醒电动车主及时查看电动车的状态，确保安全。示例性地，报警模块31可以是报警器，报警信号可以是语音、蜂鸣和/或不同颜色的报警信号灯。显示模块32可以包括仪表，用于显示电动车自身的相关状态信息以及电动车行驶信息等。示例性地，电动车自身的相关状态信息可以包括电动车的剩余电量信息、行驶速度信息和/或剩余电量可行驶里程信息；电动车行驶信息可以包括电动车处于刹车状态、转向状态和/或加速状态。

报警模块31、显示模块32和用电部件40均与动力能源系统20相连接，可由动力能源系统20将电池10输出的电能转换为低压电能，并输出至报警模块31、显示模块32和用电部件40，满足报警模块31、显示模块32和用电部件40的电能需求。在电池10在线时，由动力能源系统20将电池10输出的电压进行转换，提供输出电压至报警模块31，使报警模块31能够持续处于待机状态。在电动车启动状态下，动力能源系统20可对电池10输出的电压进行电压转换，提供输出电压至显示模块32和用电部件40，使显示模块32和用电部件40能够正常工作，并控制电动车正常行驶。

基于此，在电动车正常启动行驶时，电池10输出电能，由动力能源系统20将电池10输出的电能转换为低压电能，以供电动车整车运行使用；在电动车电池10电量不足时，接入交流电，由动力能源系统20将交流电能转换为低压直流电能，输入至电池10，以供电池10蓄电使用。由此可见，在电动车的整车架构中，只有电池10和动力能源系统20的输入端为高压电能，而由动力能源系统20输出的电能均为低压电能，将不同低压电压值的电能输出至相应的显示系统30及用电部件40，实现了整车架构中高压与低压的分离，提高了电动车整车架构的安全性。并且动力能源系统20集成了充电功能、电源转换功能以及驱动行驶功能，由集成部件代替了原有的实现各功能的分立电器部件，简化了整车架构，降低了故障率，使用更方便。

本实施例的技术方案通过在电动车整车架构中设置动力能源系统集成部件，可驱动电动车正常行驶，也可将电池提供的电能转换为低压电能，输出至相应的显示系统和用电部件，以供正常运行；并且动力能源系统还可将接入的交流电转换成电池所需的低压直流电能，无需借助额外的电源适配器，即可供电池蓄电使用。在整车架构中，高电压电能仅由电池输入至动力能源系统，动力能源系统输出至显示系统和各用电部件的电能均为低压电能，实现了高压与低压的分离，减小了线束的过电流负担，降低线路短路的风险。动力能源系统集成了充电功能、电源转换功能以及驱动行驶功能，各功能电路之间实现了部分部件共用，简化整车架构，降低故障率，使电动车在使用过程中更加安全。

可选的，图2是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图2所示，动力能源系统20包括电源转换模块21和对外供电模块22。

电源转换模块21与电池10连接，电源转换模块21用于将电池10输出的电压转换为输出电压；对外供电模块22包括对外供电控制单元221、第一输出口222和第二输出口223，对外供电控制单元221与电源转换模块21连接，第一输出口222与报警模块31连接，第二输出口223与显示模块32和用电部件40连接，对外供电控制单元221用于控制第一输出口222和第二输出口223的供电状态。

具体地，动力能源系统20中设置有电源转换模块21和对外供电模块22，可用于实现电源转换功能，将对于用电部件40所需电压较高的电能转换为相应的低压电能，输出至外部用电部件40及显示系统30。对于普通的电动车，电池10输出的电压一般为60V直流电，而显示系统30及用电部件40所需的电能一般为12V的低压直流电。因此，电源转换模块21直接与电池10连接，可将电池10供电时，输出的60V直流电转换为12V的低压直流电，并输入至对外供电模块22，由对外供电模块22输出至相应的用电设备。

其中，对外供电模块22包括对外供电控制单元221和多个电压输出口，示例性地，可以包括第一输出口222和第二输出口223。对外供电控制单元221与电源转换模块21直接相连接，以控制由电源转换模块21转换得到的低压电能对外输出至用电设备。此外，对外供电控制单元221分别与第一输出口222和第二输出口223相连接，第一输出口222与报警模块31相连接。报警模块31属于长供电模块，即在电动车处于关机状态，整车系统未上电时，电池10始终接入动力能源系统20，使报警模块31处于待机状态。在报警模块31运行时，可由对外供电控制单元221控制转换后的12V直流低压电能由第一输出口222输出至报警模块31，以实现电动车的报警功能。第二输出口223与显示模块32以及用电部件40相连接，用于在电动车正常启动，整车系统上电后，由对外供电控制单元221将转换后的12V直流低压电能输入至第二输出口223，通过第二输出口223将低压电能输出至显示模块32和用电部件40，以供正常使用。示例性地，用电部件40可以包括灯具和/或喇叭等。

可选的，图3是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图3所示，动力能源系统20还包括控制模块23和对内供电模块24。

对内供电模块24与电源转换模块21连接，控制模块23与对内供电模块24连接，对内供电模块24用于将输出电压转换为对内供电电压，为控制模块23供电。

具体地，控制模块23是电动车整车架构的核心部件，控制电动车实现电源转换功能、充电功能、驱动行驶功能以及通信功能。控制模块23可以是微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，可以包括单片机或单片微型计算机。对于动力能源系统集成部件，可将分别控制电源转换功能、充电功能、驱动行驶功能以及通信功能的硬件电路均集成于一个MCU芯片上。并且在硬件电路的集成过程中，电路之间的一些电器元件可进行复用，从而简化电路结构，减少电器元件，节省制造成本且整车的故障率可有效降低。

控制模块23在正常工作时，也需要相应的电能供应。而控制模块23所需的电压相比于外部用电设备所需的电压更低，示例性地，控制模块23所需电压为3.3V的低压直流电。因此动力能源系统20还包括对内供电模块24，用于给控制模块23输出相应的低压电能，使控制模块23可正常工作。通过与电池10直接相连接的电源转换模块21将电池10输出的60V输出电压转换为3.3V的对内供电电压，传输至对内供电模块24，对内供电模块24将控制输出3.3V的低压直流电至控制模块23，以提供控制模块23的正常运行所需电能。

可选的，图4是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图4所示，该电动车还包括驱动部件50，动力能源系统20还包括电控模块25；

驱动部件50与电控模块25连接；电控模块25用于根据外部信号控制驱动部件50的状态。

具体地，驱动部件50可以包括电机，电机接收到驱动电信号后，通过转动给电动车提供动力，驱动电动车行驶。动力能源系统20还包括电控模块25，电控模块25与驱动部件50相连接，用于在电动车行进过程中，根据控制模块23接收到的外部信号，将外部信号转换为驱动电信号输出至电控模块25；同时，电池10输出电能经过电源转换模块21的处理转换为低压电能后，提供至电控模块25，电控模块25接收驱动电信号及电能后，控制驱动部件50的运行状态，从而控制电动车的行驶状态。示例性地，电动车的行驶状态可以包括加速、减速和/或电动车行驶的速度范围。可选的，外部信号包括转把信号、刹车信号和档位信号。具体地，当电动车在行驶过程中，用户通过向速度增大的方向转把或向速度减小的方向转把，以控制电动车加速或减速时，转把信号会传输至动力能源系统20中的控制模块23，控制模块23接收到信号后，会将信号传输至电控模块25。电控模块25根据接收到的转把信号，控制驱动部件50的转速增大或减小，以实现电动车加速或减速。在电动车的行驶过程中，当遇到突发情况时，用户通过控制制动把的位置发出刹车信号。刹车信号传输至动力能源系统20中的控制模块23，进而传输至电控模块25。电控模块25根据接收到的刹车信号，控制驱动部件50的转速为零，以实现电动车制动。在电动车行驶于路况良好的道路上时，用户通过调高电动车的档位，发出档位信号；或者电动车行驶于路况较差的道路上时，用户发出调低档位的档位信号。档位信号传输至控制模块23后，控制模块23将接收的信号输出至电控模块25，电控模块25根据档位信号控制驱动部件50所能达到的最大转速提升或降低一档，实现电动车在不同路况的道路上以不同的速度档位行驶。

可选的，图5是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图5所示，动力能源系统20还包括充电模块26。

充电模块26与电池10连接，充电模块26用于将交流电转换为低压为电池10充电。

具体地，动力能源系统20集成了车载充电功能，通过充电模块26实现，从而使用户在为电动车充电时，不需额外的电源适配器即可完成充电，为用户提供了方便，且减少了由电源适配器为电动车带来的安全隐患，例如：电源适配器丢失导致无法及时为电动车充电，电源适配器温度过高发生自燃，或者电源适配器进水导致损坏而无法充电的情况。电动车通过动力能源系统20中集成的充电模块26，可将外部接入的交流电转换为低压直流电，以满足电池10的充电需求。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，充电模块26包括整流单元261、充电控制单元262和电流采样单元263；

整流单元261用于将交流电整流为直流电；电流采样单元263与整流单元261连接，电流采样单元263用于采集整流单元261输出的直流电的电流值；充电控制单元262与电流采样单元263连接，充电控制单元262用于根据电流采样单元263采集的直流电的电流值进行充电控制，为电池10充电。

具体地，充电模块26集成于动力能源系统20中，与控制模块23相连接，用于在通过交流电源线接入交流电后，控制模块23控制充电模块26将外部接入的交流电整流为直流电，并将电压降至适配于电池10所需的电压，给电池10充电。其中，充电模块26包括整流单元261、充电控制单元262和电流采样单元263。

整流单元261与接入220V交流市电的电源线相连接，用于对输入的220V交流电进行整流处理，得到电池10充电所需的低压直流电，并输出至电流采样单元263，对输入电池10的电能进行电流采样检测，判断采样的电能是否符合电池10蓄电的要求，对电池10具有保护功能。充电控制单元262与电流采样单元263相连接，且充电控制单元262与控制模块23相连接，用于在低压直流电的电流值经电流采样单元263检测符合要求后，输出至充电控制单元262；同时，充电控制单元262接收到控制模块23传输的充电信号后，控制充电模块26启动运行，为电池10输送电能。此外，充电控制单元262还具有充电保护功能。示例性地，在电池10充电过程中，电量达到保护阈值，无需继续充电时，控制模块23可向充电控制单元262发送控制信号，使充电控制单元262控制充电电路停止充电；或者在电池10充电过程中，动力能源系统20中的充电模块26温度过高或湿度过大，控制模块23也会向充电控制单元262发送终止信号，从而使充电控制单元262控制充电电路停止充电，起到充电保护作用。

可选的，图6是本实用新型实施例提供的又一种电动车的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图6所示，该电动车还包括通信接口60，动力能源系统20还包括通信模块27。

通信模块27与通信接口60连接，通信模块27通过通信接口60与外部通信连接。

具体地，该电动车整车架构还具有通信功能，包括通信接口60，外部通信设备可通过通信接口60与动力能源系统20中的通信模块27建立物理连接。动力能源系统20中的通信模块27的一端与外部通信接口60相连接，另一端与控制模块23相连接。通过控制模块23向通信模块27发送控制信号，建立起通信模块27与外部通信设备的连接，实现电动车与外部通信设备的通信连接。可选的，通信模块27包括至少两个通信单元，每个通信单元对应连接一通信接口60。具体地，通信模块27包括至少两个通信单元，即第一通信单元271和第二通信单元272，每个通信单元都对应连接一个通信接口60。需要说明的是，通信单元的数量在此不作任何限定，根据实际应用需求，可以设置多个，但应能够实现所需的功能。示例性地，第一通信单元271可以是RS485通信单元、CAN总线通信单元和/或SIF通信单元，第一通信单元271与第一通信接口601相连接，用于与外部通信线进行连接；第二通信单元272可以是USB通信单元，第二通信单元272与第二通信接口602相连接，第二通信接口602可以是USB接口。通过USB接口可以实现用户手机充电功能，以及在升级电动车系统数据时连接外部设备。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，报警模块31用于在电动车关闭状态下持续监测震动及轮动信号，在监测到震动及轮动信号时反馈报警信号至动力能源系统20，动力能源系统20还用于根据报警信号动作。

具体地，报警模块31为长供电模块，在电动车处于关闭状态时，可持续监测震动及轮动信号，以防电动车被盗。当监测到震动及轮动信号时，报警模块31将发送电门锁信号，即ACC信号，发送至动力能源系统20，使动力能源系统20上电，并根据报警信号进行相应的报警操作，例如：控制警报器蜂鸣和/或警示灯闪烁等。而电动车整车架构不只是在监测到报警信号后，通过报警模块31发送电门锁信号使动力能源系统20上电，还包括在电动车正常启动时，动力能源系统20上电。图7是本实用新型实施例提供的一种电动车的整车架构上电逻辑的流程图。如图7所示，电动车整车上电逻辑如下：

S101、电池始终接入动力能源系统，电源转换模块工作。

S102、第一输出口持续输出12V电压为报警模块供电。

S103、动力能源系统实时监测是否有电门锁信号输入；若是，转S104；若否，转S107。

S104、动力能源系统上电，第二输出口输出12V电压为显示模块及其他用电部件供电。

S105、动力能源系统及显示系统进行上电初始化，系统自检。

S106、系统自检无故障，电动车正常行驶。

S107、报警模块持续监测震动及轮动报警信号。

S108、报警模块判断是否监测到震动及轮动报警信号；若是，转S109；若否，转S103。

S109、报警模块发送电门锁信号至动力能源系统，系统上电并进行报警操作。

S110、报警模块持续监测震动及轮动报警信号，并判断是否监测到震动及轮动报警信号；若是，转S109；若否，转S102。

电动车根据上述整车上电逻辑进行报警监测及上电，可提高电动车的安全性。

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，其特征在于，包括电池、动力能源系统、显示系统和用电部件；

所述动力能源系统与所述电池连接，所述动力能源系统用于将交流电转换为低压为所述电池充电；所述电池用于为所述动力能源系统供电；所述显示系统包括报警模块和显示模块，所述报警模块、所述显示模块和所述用电部件均与所述动力能源系统连接，所述动力能源系统还用于将所述电池输出的电压转换为输出电压，并在所述电池在线时为所述报警模块输出所述输出电压，在电动车开启状态下为所述显示模块和所述用电部件输出所述输出电压。

2.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述动力能源系统包括电源转换模块和对外供电模块；

所述电源转换模块与所述电池连接，所述电源转换模块用于将所述电池输出的电压转换为所述输出电压；所述对外供电模块包括对外供电控制单元、第一输出口和第二输出口，所述对外供电控制单元与所述电源转换模块连接，所述第一输出口与所述报警模块连接，所述第二输出口与所述显示模块和所述用电部件连接，所述对外供电控制单元用于控制所述第一输出口和所述第二输出口的供电状态。

3.根据权利要求2所述的电动车，其特征在于，所述动力能源系统还包括控制模块和对内供电模块；

所述对内供电模块与所述电源转换模块连接，所述控制模块与所述对内供电模块连接，所述对内供电模块用于将所述输出电压转换为对内供电电压，为所述控制模块供电。

4.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，还包括驱动部件，所述动力能源系统还包括电控模块；

所述驱动部件与所述电控模块连接；所述电控模块用于根据外部信号控制所述驱动部件的状态。

5.根据权利要求4所述的电动车，其特征在于，所述外部信号包括转把信号、刹车信号和档位信号。

6.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述动力能源系统还包括充电模块；

所述充电模块与所述电池连接，所述充电模块用于将所述交流电转换为所述低压为所述电池充电。

7.根据权利要求6所述的电动车，其特征在于，所述充电模块包括整流单元、充电控制单元和电流采样单元；

所述整流单元用于将所述交流电整流为直流电；所述电流采样单元与所述整流单元连接，所述电流采样单元用于采集所述整流单元输出的直流电的电流值；所述充电控制单元与所述电流采样单元连接，所述充电控制单元用于根据所述电流采样单元采集的直流电的电流值进行充电控制，为所述电池充电。

8.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，还包括通信接口，所述动力能源系统还包括通信模块；

所述通信模块与所述通信接口连接，所述通信模块通过所述通信接口与外部通信连接。

9.根据权利要求8所述的电动车，其特征在于，所述通信模块包括至少两个通信单元，每个所述通信单元对应连接一所述通信接口。

10.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述报警模块用于在所述电动车关闭状态下持续监测震动及轮动信号，在监测到所述震动及轮动信号时反馈报警信号至所述动力能源系统，所述动力能源系统还用于根据所述报警信号动作。

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