[實(shí)用新型]用于鋰電池模組電量顯示的電壓轉(zhuǎn)換模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320020369.X
• 申請(qǐng)日: 2013-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN203056963U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭寶誠;梁虎;金鷹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫新緯電池有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/00
• 分類號(hào): H02M3/00;H02J7/00;G01R31/36
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電壓轉(zhuǎn)換模塊，具體是一種用于鋰電池模組電量顯示的電壓轉(zhuǎn)換模塊。

背景技術(shù)

環(huán)境問題的日益突出，使得人們對(duì)環(huán)保要求越來越高。鋰電池作為一種新型高效環(huán)保的清潔能源，正在被越來越廣泛地使用，并將逐步取代高污染低能效的鉛酸電池。除了在新產(chǎn)品直接使用鋰電池，在原來使用鉛酸電池的產(chǎn)品中用鋰電池替代鉛酸電池也是拓展鋰電池應(yīng)用與市場(chǎng)的一個(gè)重要方面。如何在原來使用鉛酸電池的系統(tǒng)中應(yīng)用鋰電池產(chǎn)品成為加快鋰電池應(yīng)用的一個(gè)重要課題，本實(shí)用新型就是關(guān)于如何在原來使用鉛酸電池的輕型四輪電動(dòng)車系統(tǒng)中，用鋰電池替代鉛酸電池。

在本項(xiàng)目研究的輕型四輪電動(dòng)車系統(tǒng)中，鋰電池系統(tǒng)與鉛酸電池系統(tǒng)工作電壓相近，因此大部分鉛酸電池系統(tǒng)的電氣設(shè)備都可以直接使用在鋰電池系統(tǒng)中，只有電池電量顯示設(shè)備是例外。在輕型四輪電動(dòng)車系統(tǒng)中，電池的充放電電量是通過電池的電壓來表征，由于鋰電池與鉛酸電池的充放電曲線存在較大差異，導(dǎo)致兩種電池的電壓與電量對(duì)應(yīng)關(guān)系存在相當(dāng)大的差異，使得鉛酸電池的電量顯示設(shè)備無法正確顯示鋰電池的電量。在輕型四輪電動(dòng)車系統(tǒng)中，電池的電量顯示設(shè)備與系統(tǒng)的電壓、電流、車速、行駛里程等信息顯示設(shè)備整合在同一表盤中，更換電池的電量顯示設(shè)備需要同時(shí)更換掉安裝了幾乎全部信息顯示設(shè)備的儀表盤，不僅工作繁瑣而且成本昂貴。因此，如何使得鉛酸電池電量顯示設(shè)備也可以正確顯示離子電池的電量，成為拓展鋰電池在輕型四輪電動(dòng)車系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是提供一種簡(jiǎn)單實(shí)用的電壓轉(zhuǎn)換模塊，在鉛酸電池輕型電動(dòng)車的電量顯示設(shè)備中加裝這種電壓轉(zhuǎn)換模塊以后，該顯示設(shè)備就可以正確顯示出鋰電池的電量。

按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述的用于鋰電池模組電量顯示的電壓轉(zhuǎn)換模塊包括：電壓采集電路、控制器、電壓反饋電路、穩(wěn)壓電路、電源電路、脈沖寬度調(diào)制調(diào)壓電路，鋰電池模組連接到電壓采集電路和穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的輸出端分別連接電源電路和脈沖寬度調(diào)制調(diào)壓電路，所述電壓采集電路的輸出端和電源電路的輸出端連接到控制器，控制器的輸出端連接脈沖寬度調(diào)制調(diào)壓電路的控制信號(hào)輸入端，脈沖寬度調(diào)制調(diào)壓電路的輸出端連接到電動(dòng)車儀表盤上的電量顯示表，脈沖寬度調(diào)制調(diào)壓電路的輸出端還通過電壓反饋電路連接所述控制器的輸入端。

作為優(yōu)選，所述用于鋰電池模組電量顯示的電壓轉(zhuǎn)換模塊，還包括溫度測(cè)量電路，溫度測(cè)量電路的輸出端連接所述控制器的輸入端。

所述控制器包括單片機(jī)以及開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路，單片機(jī)的輸出端連接所述開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路，開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接到脈沖寬度調(diào)制調(diào)壓電路中的開關(guān)管。

所述控制器還連接有通訊接口，以連接鋰電池模組的電源管理系統(tǒng)讀取鋰電池模組的工作電流。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：使用這種電壓轉(zhuǎn)換模塊以后，就可以將鋰電池直接應(yīng)用在鉛酸電池輕型電動(dòng)車上，不需要更換其它主要電氣設(shè)備。

附圖說明

圖1：72V鋰電池模組與鉛酸電池模組的放電電壓與電量關(guān)系曲線。

圖2：本實(shí)用新型的電壓轉(zhuǎn)換模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3：72V鋰電池模組在不同溫度下的放電電壓與電量關(guān)系曲線。

具體實(shí)施方式

圖1為72V鋰電池模組與鉛酸電池模組的放電電壓與電量之間關(guān)系曲線。鉛酸電池的電量顯示設(shè)備就是利用電池電壓與電量之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過電池的電壓來表征電池的電量。但由于鉛酸電池與鋰電池的電壓與電量對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線之間存在明顯差異，鉛酸電池電量顯示設(shè)備無法正確顯示鋰電池的電量。

本實(shí)用新型提供的電壓轉(zhuǎn)換模塊，是將圖1中鋰電池電壓信號(hào)V₁送入鉛酸電池電量顯示設(shè)備之前先通過電壓轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行電壓調(diào)整，將電壓轉(zhuǎn)換為圖1中的電壓V₂后再送入鉛酸電池電量顯示設(shè)備。如圖1所示，鋰電池在電壓V₁時(shí)與鉛酸電池在電壓V₂具有相同的電量，鉛酸電池電量顯示設(shè)備在輸入電壓為V₂時(shí)顯示的電量即為鋰電池在電壓V₁時(shí)的電量。

設(shè)定電池模組的電量Q與電壓V之間的關(guān)系用以下函數(shù)表示：

鉛酸電池模組：Q=f₁(V)????(1)

鋰電池模組：Q=f₂(V)????(2)