CN206983760U

CN206983760U - 多组电池的电动汽车供电***

Info

Publication number: CN206983760U
Application number: CN201720816582.XU
Authority: CN
Inventors: 王正义; 陈庆樟; 王康
Original assignee: Changshu Institute of Technology
Current assignee: Changshu Institute of Technology
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2018-02-09
Anticipated expiration: 2027-07-07

Abstract

一种多组电池的电动汽车供电***，属于车辆供电技术领域。包括第一电池组B1、第二电池组B2、备用电池B3、第一功率晶体管Q1、第二功率晶体管Q2、第三功率晶体管Q3、第一供电转换器CONV1、第二供电转换器CONV2、第三供电转换器CONV3、第四供电转换器CONV4、第一比较器COM1、第二比较器COM2、第一光电耦合器OC1、第二光电耦合器OC2、无熔丝开关NFB以及单片机MCU。优点：第一、第二电池组交替放电，在延长电动汽车续航里程的同时能避免单组电池发生过放电现象，延长电池组的使用寿命；设置有备用电池，能最大程度保证电动汽车的行驶里程。报警单元能在低电压状态时，发出报警以提醒及时充电。

Description

多组电池的电动汽车供电***

技术领域

本实用新型属于车辆供电技术领域，具体涉及一种多组电池的电动汽车供电***。

背景技术

在全球能源短缺、环保问题日益突出的大背景下，传统燃油汽车逐渐被电动汽车所取代。电动汽车基本的驱动结构包括电源电池和电机，其中电源电池的发展一直是制约电动车发展的一大瓶颈。依赖当前的电池发展条件，电动车在行驶途中常会出现电量不足而无法继续行驶的情况，这时只能通过人力推或拖车拖的方式到最近的充电站进行充电才能实现续航。现有电源电池的充电时间均比较长，车辆在短时间内无法继续使用，会给驾驶人带来不便和困扰。如何给电动汽车提供一个长时间的电能供应，是电动汽车供电***发展的重点。另外，在短途行驶中，电动汽车供电***还存在有单组电池过放电的现象，该现象一旦发生会严重影响电池组的使用寿命。

鉴于上述已有技术，有必要对现有的电动汽车供电***进行改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多组电池的电动汽车供电***，可以给电动汽车提供较长的行驶里程，并且能避免单组电池过放电问题的发生，延长电池组的使用寿命。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种多组电池的电动汽车供电***，其特征在于：包括第一电池组B1、第二电池组B2、备用电池B3、第一功率晶体管Q1、第二功率晶体管Q2、第三功率晶体管Q3、第一供电转换器CONV1、第二供电转换器CONV2、第三供电转换器CONV3、第四供电转换器CONV4、第一比较器COM1、第二比较器COM2、第一光电耦合器OC1、第二光电耦合器OC2、无熔丝开关NFB、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10以及单片机MCU，所述的备用电池B3的负极、第一供电转换器CONV1的一输入端、第二供电转换器CONV2的一输入端、第三供电转换器CONV3的一输入端以及无熔丝开关NFB的一端共同连接第四供电转换器CONV4的一输出端，第一供电转换器CONV1的一输出端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第一比较器COM1的正相输入端，第一比较器COM1的反相输入端与第一电池组B1的正极以及第一功率晶体管Q1的集电极连接，第一比较器COM1的电源正端与第二电阻R2的一端共同连接+5V直流电源，第二电阻R2的另一端连接第一光电耦合器OC1的一输入端，第一光电耦合器OC1的另一输入端连接第一比较器COM1的输出端，第二供电转换器CONV2的一输出端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第二比较器COM2的正相输入端，第二比较器COM2的反相输入端与第二电池组B2的正极以及第二功率晶体管Q2的集电极连接，第二比较器COM2的电源正端与第五电阻R5的一端共同连接+5V直流电源，第五电阻R5的另一端连接第二光电耦合器OC2的一输入端，第二光电耦合器OC2的另一输入端连接第二比较器COM2的输出端，第一光电耦合器OC1的一输出端、第二光电耦合器OC2的一输出端以及单片机MCU的P3.2、P3.3脚共同连接至第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接直流电源+3.3V，第三供电转换器CONV3的一输出端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接单片机MCU的VCC端，单片机MCU的P2.5端连接第九电阻R9的一端，单片机MCU的P2.6端连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端、第一功率晶体管Q1的基极、第九电阻R9的另一端、第二功率晶体管Q2的基极、第十电阻R10的一端以及第七电阻R7的一端共同连接至第三功率晶体管Q3的基极，第三功率晶体管Q3的集电极连接无熔丝开关NFB的另一端，第三功率晶体管Q3的发射极与第一功率晶体管Q1的发射极以及第二功率晶体管Q2的发射极共同连接马达PM的马达驱动控制器CONV5的一端，第七电阻R7的另一端连接单片机MCU的P2.7脚，第一供电转换器CONV1的另一输入端、第二供电转换器CONV2的另一输入端、第三供电转换器CONV3的另一输入端以及第四供电转换器CONV4的另一输出端共同连接备用电池B3的正极，第一供电转换器CONV1的另一输出端、第二供电转换器CONV2的另一输出端、第三供电转换器CONV3的另一输出端、第一光电耦合器OC1的另一输出端、第二光电耦合器OC2的另一输出端、第一电池组B1的负极、第二电池组B2的负极、马达驱动控制器CONV5的另一端以及第十电阻R10的另一端共同接地。

在本实用新型的一个具体的实施例中，还包括报警单元OPC，所述的报警单元OPC与所述的单片机MCU的P2.4脚连接。

本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：第一、第二电池组交替放电，在延长电动汽车续航里程的同时能避免单组电池发生过放电现象，延长电池组的使用寿命；设置有备用电池，能最大程度保证电动汽车的行驶里程；报警单元能在第一、第二电池组为低电压状态时，发出报警以提醒车辆使用者及时进行充电。

附图说明

图1为本实用新型的电连接原理图。

具体实施方式

为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图1，本实用新型涉及一种多组电池的电动汽车供电***，包括第一电池组B1、第二电池组B2、备用电池B3、第一功率晶体管Q1、第二功率晶体管Q2、第三功率晶体管Q3、第一供电转换器CONV1、第二供电转换器CONV2、第三供电转换器CONV3、第四供电转换器CONV4、第一比较器COM1、第二比较器COM2、第一光电耦合器OC1、第二光电耦合器OC2、无熔丝开关NFB、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、单片机MCU以及报警单元OPC，其中，所述的第一供电转换器CONV1、第二供电转换器CONV2、第三供电转换器CONV3以及第四供电转换器CONV4采用DI1510，所述的第一比较器COM1和第二比较器COM2采用LM339，所述的报警单元OPC采用GRM-OPC报警***。所述的第一光电耦合器OC1和第二光电耦合器OC2采用TLP521，所述的单片机MCU采用STC89C52RC。所述的备用电池B3的负极、第一供电转换器CONV1的一输入端、第二供电转换器CONV2的一输入端、第三供电转换器CONV3的一输入端以及无熔丝开关NFB的一端共同连接第四供电转换器CONV4的一输出端，第一供电转换器CONV1的一输出端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第一比较器COM1的正相输入端，第一比较器COM1的反相输入端与第一电池组B1的正极以及第一功率晶体管Q1的集电极连接，第一比较器COM1的电源正端与第二电阻R2的一端共同连接+5V直流电源，第二电阻R2的另一端连接第一光电耦合器OC1的一输入端，第一光电耦合器OC1的另一输入端连接第一比较器COM1的输出端。第二供电转换器CONV2的一输出端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第二比较器COM2的正相输入端，第二比较器COM2的反相输入端与第二电池组B2的正极以及第二功率晶体管Q2的集电极连接，第二比较器COM2的电源正端与第五电阻R5的一端共同连接+5V直流电源，第五电阻R5的另一端连接第二光电耦合器OC2的一输入端，第二光电耦合器OC2的另一输入端连接第二比较器COM2的输出端。第一光电耦合器OC1的一输出端、第二光电耦合器OC2的一输出端以及单片机MCU的P3.2、P3.3脚共同连接至第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接直流电源+3.3V。第三供电转换器CONV3的一输出端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接单片机MCU的VCC端，单片机MCU的P2.5端连接第九电阻R9的一端，单片机MCU的P2.6端连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端、第一功率晶体管Q1的基极、第九电阻R9的另一端、第二功率晶体管Q2的基极、第十电阻R10的一端以及第七电阻R7的一端共同连接至第三功率晶体管Q3的基极，第三功率晶体管Q3的集电极连接无熔丝开关NFB的另一端，第三功率晶体管Q3的发射极与第一功率晶体管Q1的发射极以及第二功率晶体管Q2的发射极共同连接马达驱动控制器CONV5的一端，马达驱动控制器CONV5的输出端连接电动马达PM。第七电阻R7的另一端连接单片机MCU的P2.7脚。单片机MCU的P2.4脚与第十一电阻R11的一端连接，第十一电阻R11的另一端与报警单元OPC连接，报警单元OPC根据电池的SOC（英文名称：state of charge，中文名称：电荷状态）值来判断是否报警。第一供电转换器CONV1的另一输入端、第二供电转换器CONV2的另一输入端、第三供电转换器CONV3的另一输入端以及第四供电转换器CONV4的另一输出端共同连接备用电池B3的正极，备用电池B3的正极连接一发光二极管D1的负极。发光二极管D1的正极、第一供电转换器CONV1的另一输出端、第二供电转换器CONV2的另一输出端、第三供电转换器CONV3的另一输出端、第一光电耦合器OC1的另一输出端、第二光电耦合器OC2的另一输出端、第一电池组B1的负极、第二电池组B2的负极、马达驱动控制器CONV5的另一端、第十电阻R10的另一端、报警单元OPC的另一输入端以及报警单元OPC的另一输出端共同接地。

请继续参阅图1，所述的第一比较器COM1和第一光电耦合器OC1组成第一电压检测电路，所述的备用电池B3通过第一供电转换器CONV1给第一比较器COM1提供第一比较电压。第一电池组B1两端的电压通过与第一比较电压进行比较，输出高电平或低电平给第一光电耦合器OC1，第一光电耦合器OC1将检测到的状态信号发送给单片机MCU。单片机MCU输出信号给第一功率晶体管Q1，第一功率晶体管Q1和第一电池组B1串联，作为第一电池组B1的开关元件。单片机MCU通过输出高低电平来控制第一功率晶体管Q1开关，以协调第一电池组B1的放电。所述的第二比较器COM2和第二光电耦合器OC2组成第二电压检测电路，所述的备用电池B3通过第二供电转换器CONV2给第二比较器COM2提供第二比较电压。第二电池组B2两端的电压通过与第二比较电压进行比较，输出高电平或低电平给第二光电耦合器OC2，第一光电耦合器OC2将检测到的状态信号发送给单片机MCU。单片机MCU输出信号给第二功率晶体管Q2，第二功率晶体管Q2和第二电池组B2串联，作为第二电池组B2的开关元件。单片机MCU通过输出高低电平来控制第二功率晶体管Q2开关，以协调第二电池组B2的放电。备用电池B3通过第三供电转换器CONV3为单片机MCU提供电源。

当第一电池组B1和第二电池组B2都是满电状态时，单片机MCU向第一功率晶体管Q1输出高电平，控制第一电池组B1进行放电。当第一电池组B1的电压小于第一比较电压时，第一电压检测电路给单片机MCU提供一个低电平信号，单片机MCU向第一功率晶体管Q1输出低电平，控制第一电池组B1停止放电。与此同时，单片机MCU向第二功率晶体管Q2输出高电平，控制第二电池组B2进行放电。所述的第一比较电压可以设定为第一电池组B1的电压的0.9倍，当第一电池组B1的电压小于该第一比较电压时，单片机MCU控制第二电池组B2继续为电动汽车进行供电，这样在延长电动汽车续航里程的同时能避免单组电池发生过放电现象，延长电池组的使用寿命。

当第一电池组B1和第二电池组B2都是低电压状态时，单片机MCU向第二功率晶体管Q2输出低电平，控制第二电池组B2停止放电，同时给第三功率晶体管Q3发送高电平，使第三功率晶体管Q3导通，此时手动控制无熔丝开关NFB接通，由备用电池B3给电动汽车进行供电。所述的第二比较电压可以设定为第一电池组B1的电压的0.9倍，用于在电动汽车的长途行驶中，最大程度保证电动汽车的行驶里程。另外，在该状态下，单片机MCU给报警单元OPC提供一个高电平，报警第一电池组B1和第二电池组B2当前的电压值均比较低，提醒车辆使用者及时给电动汽车进行充电。

Claims

1.一种多组电池的电动汽车供电***，其特征在于：包括第一电池组B1、第二电池组B2、备用电池B3、第一功率晶体管Q1、第二功率晶体管Q2、第三功率晶体管Q3、第一供电转换器CONV1、第二供电转换器CONV2、第三供电转换器CONV3、第四供电转换器CONV4、第一比较器COM1、第二比较器COM2、第一光电耦合器OC1、第二光电耦合器OC2、无熔丝开关NFB、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10以及单片机MCU，所述的备用电池B3的负极、第一供电转换器CONV1的一输入端、第二供电转换器CONV2的一输入端、第三供电转换器CONV3的一输入端以及无熔丝开关NFB的一端共同连接第四供电转换器CONV4的一输出端，第一供电转换器CONV1的一输出端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第一比较器COM1的正相输入端，第一比较器COM1的反相输入端与第一电池组B1的正极以及第一功率晶体管Q1的集电极连接，第一比较器COM1的电源正端与第二电阻R2的一端共同连接+5V直流电源，第二电阻R2的另一端连接第一光电耦合器OC1的一输入端，第一光电耦合器OC1的另一输入端连接第一比较器COM1的输出端，第二供电转换器CONV2的一输出端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第二比较器COM2的正相输入端，第二比较器COM2的反相输入端与第二电池组B2的正极以及第二功率晶体管Q2的集电极连接，第二比较器COM2的电源正端与第五电阻R5的一端共同连接+5V直流电源，第五电阻R5的另一端连接第二光电耦合器OC2的一输入端，第二光电耦合器OC2的另一输入端连接第二比较器COM2的输出端，第一光电耦合器OC1的一输出端、第二光电耦合器OC2的一输出端以及单片机MCU的P3.2、P3.3脚共同连接至第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接直流电源+3.3V，第三供电转换器CONV3的一输出端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接单片机MCU的VCC端，单片机MCU的P2.5端连接第九电阻R9的一端，单片机MCU的P2.6端连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端、第一功率晶体管Q1的基极、第九电阻R9的另一端、第二功率晶体管Q2的基极、第十电阻R10的一端以及第七电阻R7的一端共同连接至第三功率晶体管Q3的基极，第三功率晶体管Q3的集电极连接无熔丝开关NFB的另一端，第三功率晶体管Q3的发射极与第一功率晶体管Q1的发射极以及第二功率晶体管Q2的发射极共同连接马达PM的马达驱动控制器CONV5的一端，第七电阻R7的另一端连接单片机MCU的P2.7脚，第一供电转换器CONV1的另一输入端、第二供电转换器CONV2的另一输入端、第三供电转换器CONV3的另一输入端以及第四供电转换器CONV4的另一输出端共同连接备用电池B3的正极，第一供电转换器CONV1的另一输出端、第二供电转换器CONV2的另一输出端、第三供电转换器CONV3的另一输出端、第一光电耦合器OC1的另一输出端、第二光电耦合器OC2的另一输出端、第一电池组B1的负极、第二电池组B2的负极、马达驱动控制器CONV5的另一端以及第十电阻R10的另一端共同接地。

2.根据权利要求1所述的多组电池的电动汽车供电***，其特征在于还包括报警单元OPC，所述的报警单元OPC与所述的单片机MCU的P2.4脚连接。