專利名稱：電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池欠壓保護(hù)裝置，尤其涉及一種電動(dòng)自行車電池的欠壓 保護(hù)控制器。 技術(shù)背景
電動(dòng)自行車的供電通常采用12V蓄電池串聯(lián)成36V或48V的蓄電池組。蓄電 池在出現(xiàn)深度放電時(shí)對其使用壽命和容量等性能會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的危害。為了防止 蓄電池組在工作時(shí)出現(xiàn)深度放電， 一般都要在電動(dòng)自行車控制器中設(shè)置防止深度放 電的欠壓保護(hù)電路，保護(hù)電路根據(jù)檢測到的蓄電池組電壓進(jìn)行判斷和保護(hù)。蓄電池 組工作時(shí)，其輸出電壓就會(huì)下降；蓄電池組在深度放電時(shí)，其輸出的電壓會(huì)明顯低 于額定值，稱之為欠壓；當(dāng)蓄電池組輸出的電壓低于保護(hù)電路設(shè)定的欠壓門限時(shí)， 保護(hù)電路就會(huì)減小蓄電池組的輸出電流或關(guān)斷功率輸出回路，這樣既可以防止蓄電 池組繼續(xù)深度放電，又可以避免驅(qū)動(dòng)電機(jī)因長時(shí)間堵轉(zhuǎn)而損壞。
電動(dòng)自行車新出廠時(shí)蓄電池組中各個(gè)蓄電池之間的差異較小，現(xiàn)有的欠壓保護(hù) 電路可以有效地發(fā)揮作用。隨著充放電次數(shù)的增加，各個(gè)蓄電池之間的差異會(huì)越來 越大。當(dāng)某個(gè)蓄電池出現(xiàn)深度放電，而整個(gè)蓄電池組尚未達(dá)到欠壓門限時(shí)，現(xiàn)有電 動(dòng)自行車電池的欠壓保護(hù)電路是不作保護(hù)的。即現(xiàn)有控制器欠壓保護(hù)指令是依據(jù)蓄 電池組的整體欠壓情況發(fā)出的。這種1^象將導(dǎo)致各個(gè)蓄電^k之間的差異更加嚴(yán)重， 加速蓄電池組的損壞。例如將四只12V蓄電池構(gòu)成的48V蓄電池組的欠壓門限設(shè) 定為額定值的10%，貝l識有當(dāng)整體蓄電池組的整體輸出電壓低于43.2V時(shí)，控制器 才進(jìn)行欠壓保護(hù)。若某一時(shí)刻四只蓄電池的輸出分別為12V、 12.5V、 9V以及11V， 顯然第三只輸出9V的蓄電池的輸出電壓低于額定值超過了 20%，已處于嚴(yán)重欠壓 狀態(tài)。但此時(shí)蓄電池組的電壓輸出為44.5V，高于設(shè)定欠壓門限43.2￥，所以控制器 不進(jìn)行欠壓保護(hù)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其解決了技術(shù)背景中欠壓保護(hù)僅對整個(gè)蓄電池組有效，對其中有單只蓄電池欠壓而加速蓄電池 組損壞的情況不作保護(hù)的技術(shù)問題。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下
一種電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，包括欠壓保護(hù)的控制電路Or和接于該
控制電路Ctr輸入端的檢測電路T，所述檢測電路T的檢測信號輸入端與蓄電池組 Bc的檢測點(diǎn)P相連接，所述的檢測點(diǎn)P包括分別由蓄電池組Bc的正極輸出線和負(fù) 極輸出線引出的正極檢測點(diǎn)PA和負(fù)極檢測點(diǎn)PN，所述的蓄電池組Bc至少包括二個(gè) 相串聯(lián)的蓄電池B，其特殊之處在于所述的檢測點(diǎn)P還包括由相串聯(lián)的蓄電池B 之間的串聯(lián)接點(diǎn)引出的接點(diǎn)檢測點(diǎn)Pc，該接點(diǎn)檢測點(diǎn)Pc連接至檢測電路T的檢測 信號輸入端。
如上所述的串聯(lián)構(gòu)成蓄電池組Bc的蓄電池B可采用三個(gè)或多個(gè)，所述的由相 串聯(lián)的蓄電池B之間的串聯(lián)接點(diǎn)引出的接點(diǎn)檢測點(diǎn)Pc相應(yīng)的為二個(gè)三個(gè)或多個(gè)。
如上所述的檢測電路T可由多路A/D轉(zhuǎn)換采樣器或由多路不同門限的電壓比較 器C構(gòu)成。
如上所述的多路不同門限的電壓比較器C可由LM139、 LM239、 LM339、 LM119、 LM393、 LM319或TS339電壓比較器集成電路和LM324或LM358放大器 集成電路以及多路分壓電阻R構(gòu)成。
如上所述的多路A/D轉(zhuǎn)換采樣器可由多路模擬開關(guān)AS、 A/D采樣集成電路以 及多路分壓電阻R構(gòu)成。
如上所述的多路模擬開關(guān)AS可由ADG509或CD4052構(gòu)成；所述的A/D采樣 集成電路由AD7824、 AD570或ADC0831構(gòu)成。
如上所述的多路A/D轉(zhuǎn)換采樣器可由具有多路A/D轉(zhuǎn)換采樣的單片機(jī)PIC以 及多路分壓電阻R構(gòu)成。
如上所述的具有多路A/D轉(zhuǎn)換采樣的單片機(jī)PIC可采用XC846、 XC866或 CY8C24423型的單片機(jī)。
本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)用新型在整個(gè)蓄電池組整體欠壓或其中任一蓄電池出現(xiàn)深度放電時(shí)均能起 到有效保護(hù)作用。從而可以有效防止蓄電池組繼續(xù)深度放電損壞乃至驅(qū)動(dòng)電機(jī)的損壞。結(jié)構(gòu)簡單，成本低。本實(shí)用新型對電動(dòng)自行車電池控制器的改進(jìn)投入成本，遠(yuǎn)
低于由于蓄電池局部欠壓帶來的危害和經(jīng)濟(jì)損失。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3為本實(shí)用新型檢測電路實(shí)施例1的電路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型檢測電路實(shí)施例2的電路原理圖。
附圖圖面說明
Bc-蓄電池組，B-蓄電池，Ctr-控制電路，Br蓄電池，B^蓄電池，83-蓄電池， B4-蓄電池，T-檢測電路，P-檢測點(diǎn)，PA-正極檢測點(diǎn)，Pw-負(fù)極檢測點(diǎn)，Pc-接點(diǎn)檢測 點(diǎn)，Pd-第一接點(diǎn)檢測點(diǎn)，Pcr第二接點(diǎn)檢測點(diǎn)，Pcr第三接點(diǎn)檢測點(diǎn)，A-放大器， A,-放大器，Ar放大器，A3-放大器，A4-放大器，C-比較器，d-比較器，(:2-比較器， Cr比較器，C4-比較器，PIC-單片機(jī)，Ctr-控制電路，AS-多路模擬開關(guān)，A/D-模數(shù) 采樣集成電路，R-電阻，R,-電阻，112-電阻，113-電阻，R4-電阻，R,'-電阻，IV-電阻，
R3'-電阻，RV-電阻。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型提出了一種對現(xiàn)有電動(dòng)自行車電池控制器進(jìn)行改進(jìn)的技 術(shù)方案，
電池控制器欠壓保護(hù)的控制電路Ctr和接于該控制電路Ctr輸入端的檢測電路T 可采用現(xiàn)有技術(shù)，也可據(jù)需要自行設(shè)計(jì)。檢測電路T的輸入端與蓄電池組Bc的檢 測點(diǎn)P相連接。本實(shí)用新型的控制器欠壓保護(hù)的檢測點(diǎn)P保留了現(xiàn)有技術(shù)中分別由 蓄電池組Bc的正極輸出線和負(fù)極輸出線引出的正極檢測點(diǎn)PA和負(fù)極檢測點(diǎn)PN。特 點(diǎn)是由構(gòu)成蓄電池組Bc的各個(gè)蓄電池B的串聯(lián)接點(diǎn)處又分別引出了串聯(lián)接點(diǎn)輸出 線，增設(shè)了接點(diǎn)檢測點(diǎn)Pc。由此，蓄電池組Bc的正極檢測點(diǎn)PA、負(fù)極檢測點(diǎn)Pw 以及各個(gè)蓄電池B的串聯(lián)接點(diǎn)處的接點(diǎn)檢測點(diǎn)Pc的輸出電壓可以分別被檢測電路T 檢測到。當(dāng)蓄電池組Bc整體或任何一個(gè)蓄電池B出現(xiàn)深度放電欠壓時(shí)，欠壓保護(hù) 的檢測電路T都能及時(shí)檢測到并實(shí)施保護(hù)。即控制器欠壓保護(hù)的指令可依據(jù)蓄電池 組Bc中欠壓最嚴(yán)重的一個(gè)蓄電池B的情況發(fā)出。參見圖2，構(gòu)成蓄電池組Bc的相串聯(lián)的蓄電池B至少為二個(gè)， 一般為三個(gè)或多 個(gè)，貝U由相串聯(lián)的蓄電池B之間的串聯(lián)接點(diǎn)引出的接點(diǎn)檢測點(diǎn)Pc相應(yīng)的為一個(gè)、 二個(gè)或多個(gè)，連接至檢測電路T的檢測信號輸入端。
例如，由四個(gè)12V的蓄電池B, 蓄電池B4構(gòu)成的48V的蓄電池組Bc，除正極 檢測點(diǎn)PA、負(fù)極檢測點(diǎn)Pw外，分別引出了 12V串聯(lián)接點(diǎn)輸出線、24V串聯(lián)接點(diǎn)輸 出線和36V串聯(lián)接點(diǎn)輸出線，即增設(shè)了第一接點(diǎn)檢測點(diǎn)PC1、第二接點(diǎn)檢測點(diǎn)PC2 和第三接點(diǎn)檢測點(diǎn)Pc3。若蓄電池組Bc的設(shè)定欠壓門限為10.8V，無論何時(shí)，只要 蓄電池B, 蓄電池B4中的任何一個(gè)12V蓄電池的輸出電壓低于10.8V，都會(huì)被檢《 電路T檢測到并輸入至控制電路Ctr，進(jìn)行欠壓保護(hù)，因而可以顯著提高欠壓保護(hù) 工效。圖3是采用多路不同門限的電壓比較器比較器C1 C4與放大器A1 A4相 結(jié)合實(shí)現(xiàn)的多路電壓檢測電路的電路原理圖，圖4為采用多路模擬開關(guān)AS與多路 A/D轉(zhuǎn)換采樣器相結(jié)合實(shí)現(xiàn)的多路電壓檢測的電路原理圖。檢測電路T可以采用多 路A/D轉(zhuǎn)換采樣器或多路不同門限的電壓比較器C1 C4來檢測各個(gè)蓄電池Bl B4的欠壓情況。多路A/D轉(zhuǎn)換采樣器也可以用具有多路A/D轉(zhuǎn)換采樣的XC846、 XC866、CY8C24423等型號的單片機(jī)PIC與多路分壓電阻R1 R4以及R1' R4' 構(gòu)成。多路不同門限的電壓比較器C1 C4具體可以用諸如LM139、LM239、LM339、 LM119、 LM393、 LM319、 TS339等型的電壓比較器集成電路和LM324、 LM358 等型的放大器集成電路及多路分壓電阻R1 R4以及R1' R4'構(gòu)成。IN1 IN4 為單片機(jī)PIC的輸入端。檢測電路T可以采用多路A/D轉(zhuǎn)換釆樣器來檢測各個(gè)蓄電 池B1 B4的欠壓情況。多路A/D轉(zhuǎn)換采樣器具體可以采用諸如ADG509、 CD4052 等型號的多路模擬開關(guān)AS與諸如AD7824、 AD570、 ADC0831等型號的模數(shù)采樣 集成電路A/D以及多路分壓電阻R1 R4以及R1' R4'構(gòu)成。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，包括欠壓保護(hù)的控制電路Ctr和接于該控制電路Ctr輸入端的檢測電路T，所述檢測電路T的檢測信號輸入端與蓄電池組BC的檢測點(diǎn)P相連接，所述的檢測點(diǎn)P包括分別由蓄電池組BC的正極輸出線和負(fù)極輸出線引出的正極檢測點(diǎn)PA和負(fù)極檢測點(diǎn)PN，所述的蓄電池組BC至少包括二個(gè)相串聯(lián)的蓄電池B，其特征在于所述的檢測點(diǎn)P還包括由相串聯(lián)的蓄電池B之間的串聯(lián)接點(diǎn)引出的接點(diǎn)檢測點(diǎn)PC，該接點(diǎn)檢測點(diǎn)PC連接至檢測電路T的檢測信號輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其特征在于所述的串聯(lián)構(gòu)成蓄電池組bc的蓄電池b為三個(gè)或多個(gè)，所述的由相串聯(lián)的蓄電池b之 間的串聯(lián)接點(diǎn)弓I出的接點(diǎn)檢測點(diǎn)pc相應(yīng)的為二個(gè)三個(gè)或多個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其特征在于 所述的檢測電路t由多路a/d轉(zhuǎn)換采樣器或由多路不同門限的電壓比較器c構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其特征在于所述 的多路不同門限的電壓比較器c由lm139、 lm239、 lm339、 lm119、 lm393、 lm319或ts339電壓比較器集成電路和lm324或lm358放大器集成電路以及多路 分壓電阻r構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其特征在于所述 的多路a/d轉(zhuǎn)換采樣器由多路模擬開關(guān)as、 a/d采樣集成電路以及多路分壓電阻 r構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其特征在于所述 的多路模擬開關(guān)as由adg509或cd4052構(gòu)成；所述的a/d采樣集成電路由 ad7824、 ad570或adc0831構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其特征在于所述 的多路a/d轉(zhuǎn)換采樣器由具有多路a/d轉(zhuǎn)換采樣的單片機(jī)pic以及多路分壓電阻r 構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)自行車電池欠壓保護(hù)控制器，其特征在于所述的具有多路a/d轉(zhuǎn)換采樣的單片機(jī)pic為xc846、xc866或cy8c24423型單片機(jī)。
專利摘要一種電動(dòng)自行車電池的欠壓保護(hù)控制器，包括欠壓保護(hù)的控制電路和接于該控制電路輸入端的檢測電路，檢測電路的檢測信號輸入端與蓄電池組的檢測點(diǎn)相連接，檢測點(diǎn)包括分別由蓄電池組的正極輸出線和負(fù)極輸出線引出的正極檢測點(diǎn)和負(fù)極檢測點(diǎn)，蓄電池組至少包括二個(gè)相串聯(lián)的蓄電池，檢測點(diǎn)還包括由相串聯(lián)的蓄電池之間的串聯(lián)接點(diǎn)引出的接點(diǎn)檢測點(diǎn)，該接點(diǎn)檢測點(diǎn)連接至檢測電路的檢測信號輸入端。本實(shí)用新型解決了技術(shù)背景中欠壓保護(hù)僅對整個(gè)蓄電池組有效，對其中有單只蓄電池欠壓而加速蓄電池組損壞的情況不作保護(hù)的技術(shù)問題。本實(shí)用新型在整個(gè)蓄電池組整體欠壓或其中任一蓄電池出現(xiàn)深度放電時(shí)均能起到有效保護(hù)作用，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
文檔編號H02H7/18GK201138759SQ20072018715
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月15日
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