[發明專利]一種電動車分壓器及其控制方法

在審

• 申請號: 201410013252.8
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103762638A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 曹小兵;彭文磊
• 申請（專利權）人: 曹小兵
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本發明涉及電動車電池管理系統領域，特別涉及一種電動車分壓器及其控制方法。

背景技術

雖然目前的電動汽車的電池管理系統已經比較完善了，但是電動自行車、電動摩托車的電池管理卻依舊是一片空白。本文中的電動車指的是電動摩托車或電動自行車。現在大多數的電動車電池，都是采用簡單的串聯充電、串聯放電的方式，由于成本低沒有考慮對電池單體進行均衡，導致電動車電池壽命比較短，經常是一個單體壞則整個電池組都需要更換。而且由于串聯，產生了比較高的電壓，這對于電動車使用者的安全，尤其是對電池車維修人員的安全，有著重大的隱患。

發明內容

為了克服上述電動車電池串聯的管理系統存在的影響電池壽命、安全隱患，本發明提出了一種電動車分壓器，并在此基礎上結合實際提出了這種分壓器的控制方法。

為實現上述目的，本發明一方面提供了一種電動車分壓器，包括：電池組、充電輸入模塊、串并聯切換輸出模塊及控制模塊，其中，充電輸入模塊和串并聯切換輸出模塊分別和電池組連接，控制模塊分別與電池組、充電輸入模塊、串并聯切換輸出模塊連接，其中電池組的充電輸入和放電輸出在電路上是獨立的。

根據本發明，電池組包括兩個及以上電池單體。

根據本發明，充電輸入模塊控制下的電池組中電池單體的充電關系是并聯的。

根據本發明，控制模塊控制充電輸入模塊開閉，從而控制是否要給電池組充電。

根據本發明，串并聯切換輸出模塊能夠實現電池的串聯或并聯輸出。

根據本發明，串并聯切換輸出模塊的串并聯之間的切換是通過控制模塊的控制信號調整的。

另一方面，本發明還提供了一種電動車分壓器的控制方法，當電池充電時，電池組中電池單體之間的連接是并聯的；當電池放電時，自動或手動調整電池組中電池單體的輸出的串并聯關系。

本發明的有益效果在于：

1、延長了電池的壽命。假設現在有兩個電池，需要放4A的電流，原來用串聯方式則每個電池放電都為4A，而現在用并聯方式的話，每個電池放的是2A的電流。大電流放電對電池壽命有著比較大的影響，因此降低放電電流能夠延長電池的壽命。

2、增加了行駛里程。在電動車行駛過程中，能根據各種實際情況進行串聯或并聯的調整，減少了不必要的消耗，合理利用了電力資源從而增加了行駛里程。

3、降低了安全隱患。在停車維修時，電池連接是并聯，降低了電壓，降低了維修的安全隱患。對于使用者來說也是一樣的。

4、更加節省資源。比如原來96V電池中如果有部分單體損壞，只好全部一起更換，現在使用的是兩節48V電池，其中一節損壞，可以保留另一節。

附圖說明

圖1是分壓器電路結構框圖；

圖2是一種輸入保護模塊的示意圖。

具體實施方式

本發明的電路結構框圖如圖1所示，電池組4左邊為電池充電電路，右邊為電池放電電路，電池的充電和放電接口是分開的。電池組4是由兩個以及多個電池單體5組成的。1為電池的充電輸入端，經過充電輸入模塊2對電池充電，電池的充電的電路連接是并聯的。在充電過程中，充電輸入模塊2把充電電流、充電電壓、充電開關狀態等信息傳給控制模塊3，控制模塊3再根據具體情況控制充電開關。電池的放電要先經過串并聯切換輸出模塊6再到電池的放電輸出端7。串并聯切換輸出模塊6會根據控制模塊3的控制信息而改變電池組4的連接方式為串聯或并聯輸出。同時，串并聯切換輸出模塊6也會將放電電壓、放電電流、串并聯狀態傳給控制模塊3。

本發明的控制方法如下：當電池充電時，電池的連接是并聯的；當電池放電時，根據具體情況自動或手動調整電池的輸出的串并聯關系，如當停車、低速行駛、準備遠行程時，電池的輸出調整為并聯，低電壓輸出，當電動車起步、加速行駛、高速行駛、爬坡時，電池的輸出調整為串聯，高電壓輸出。

為了便于對發明的進一步理解，下面對本發明的具體實施方式予以詳細說明。

充電輸入模塊2的一種示意如圖2，圖2左邊接圖1中電池的充電輸入端1，右邊接圖1中的電池組4。充電電流、充電電壓、充電開關狀態等信息13連接控制模塊3，經控制模塊3分析后通過控制信號12打開充電控制開關11。14為二極管，其作用是防止電池單體5間因電位差而產生倒流放電，使得充電時電流只進不出。現在采用兩組48V電池示例，在充電時，電池經充電輸入模塊2控制，其關系是并聯的。電池的充電輸入端1采用48V并聯充電。控制模塊3則可根據充電電壓大小、電流大小等條件控制是否要充電。