[發明專利]一種管控一體化的電動車動力平臺系統

有效

• 申請號: 201210186963.6
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102815221A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 查鴻山;李慧琪;周遠山
• 申請（專利權）人: 廣州益維電動汽車有限公司
• 主分類號: B60L11/00
• 分類號: B60L11/00;B60L11/18;B60L3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 靳榮舉

技術領域

本發明涉及交通與自動控制領域，具體是一種管控一體化電動車動力平臺系統。本發明涉及的電動車動力平臺系統適用于24V至96V采用電機和鋰離子電池、鎳氫電池等高能二次電池驅動的電動車輛，主要包括電動摩托車、電動自行車、電動殘疾人代步車、電動休閑車、高爾夫球車、電動沙灘車、輕型電動汽車、AGV小車等電動車輛。

背景技術

近年來，城市交通問題日益受到人們關注，盡管汽車、摩托車、代步車等作為代步工具因其具有使用方便等優點在世界逐漸普及，但是隨著城市汽車、摩托車、殘疾人代步車保有量的不斷增加，環境污染問題和能源方面的問題也日益嚴重。隨著新型高能二次電池技術尤其是鋰離子動力電池技術的不斷進步，電動摩托車、電動自行車、電動代步車、電動休閑車的技術開發和推廣應用日益受到重視。

鋰離子電池、鎳氫電池等新型高能二次電池相對于鉛酸電池，其能量比密度大大提高，沒有環境污染，得到越來越多的應用，隨著技術的成熟和市場規模的擴大，其價格也將大幅降低，必將取代鉛酸電池。但由于鋰電池、鎳氫電池等新型高能二次電池特性比較活躍，對充放電的電壓、電流和工作環境有嚴格的要求，過充或過放都會造成其永久性的損壞，甚至帶來安全隱患，要保證動力電池正常為電動車輛提供驅動能源，必須配備電池保護板，對其運行進行管理及保護。目前市場上采用鋰離子動力電池為電能的電動車驅動系統，缺泛系統設計，在原來以鉛酸電池為電能的電動車驅動系統上，只簡單地增加了一塊電池保護板，對動力電池的管理和保護都采用由電池保護板單獨完成的方案，既由電池保護板MOSFET控制電池組向電機輸送電源，同時在電池組中某一個單體電池電壓過高或電壓過低時電池保護板控制MOSFET關斷電池組主回路，以保護電池組的安全。此方法主要存在三個問題：

（1）MOSFET在大電流工作時，極易過熱而損壞，無法大電流長時間穩定工作；MOSFET在關斷電池組主回路時，因電壓高、電流大會產生較大浪涌沖擊，極易損壞電機控制器和電池保護板；.為保證MOSFET在大電流工作時的負載均衡，電池保護板即要配備MOSFET，還須配備負載均衡控制模塊，技術復雜，成本較高。

(2)沒有能量回饋充電保護，容易造成電池過充。

(3)缺少低電量造警，容易造成行進中中途拋錨，影響行車安全。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種可避免浪涌損壞控制電路，以及實現充電保護、放電保護和能量回饋的管控一體化電動車動力平臺系統。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種管控一體化的電動車動力平臺系統，包括動力電池組、電池保護板、電機控制器和電機；電機分別通過電機三相電源線、電機轉速信號線、電機控制信號線與電機控制器連接；電機控制器分別于動力電池組的的正極和動力電池組的負極連接；電池保護板分別通過低電量告警信號線、低壓保護信號線和高壓保護信號線與電機控制器連接，分別向電機控制器發送低電量告警、低壓保護及高壓保護開關信號；

所述動力電池組由多個單體動力電池通過串聯或并聯所組成；

電池保護板包括多個單節鋰電池保護模塊、低電量報警信號驅動電路、放電保護信號驅動電路和充電保護信號驅動電路，動力電池組中每節鋰電池對應設置一個單節鋰電池保護模塊；每個單節鋰電池保護模塊通過過充檢測輸出線、過放檢測輸出線和低電量檢測輸出線分別與充電保護信號驅動電路、放電保護信號驅動電路和低電量報警信號驅動電路連接；

所述單節鋰電池保護模塊包括第一電池保護芯片、第二電池保護芯片、電池接口正端、電池接口負端和過流檢測輸入端；第一電池保護芯片和第二電池保護芯片的正電源輸入端子通過電池接口正端與相應的單節電池正極相連，第一電池保護芯片和第二電池保護芯片的負電源輸入端子通過電池接口負端與相應的單節電池負極相連；第一電池保護芯片的通過過流檢測輸入端通過過流電阻與相應的單節電池負極相連，其中，第一電池保護芯片是通過過流檢測輸入端和電流采樣電阻與最后一節的單節電池負極相連；第一電池保護芯片和第二電池保護芯片是通過監視連接正電源輸入端子與負電源輸入端子間的電池電壓，以及過流檢測端子與負電源輸入端子的端子間的電壓差實現控制充電和放電；電池組負端的單節鋰電池對應的單節鋰電池保護模塊還通過電流采樣電阻檢測整個電池組回路是否過流或短路。

進一步地，所述動力電池為鋰離子動力電池或鎳氫動力電池。

所述電機為交流電機、永磁同步電機、無刷直流電機；電機額定功率為300w至15Kw，額定電壓為24V至96V。