一種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車是控制領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，包括單片機(jī)，連接在單片機(jī)上的信號(hào)采集電路和隔離電路，信號(hào)采集電路的輸出端經(jīng)過隔離電路與單片機(jī)相連接，采樣電路控制端與單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)上還連接有超級(jí)電容管理電路。本實(shí)用新型由單片機(jī)通過信號(hào)隔離采樣電路采集電池電壓、電池放電電流、超級(jí)電容電壓、電動(dòng)車行走速度等信號(hào)來控制超級(jí)電容的充電和放電，在電動(dòng)車電池不放電且電動(dòng)車滑行或剎車時(shí)，將電能存儲(chǔ)到超級(jí)電容，當(dāng)檢測到電池放電電流過大時(shí)，超級(jí)電容放電，減少電池的放電電流，實(shí)現(xiàn)延長電動(dòng)車行駛里程、延長電池壽命的目的。
【專利說明】—種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車是控制領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車是一種利用電能驅(qū)動(dòng)的交通工具，電能是由三至五只電瓶串聯(lián)提供的，實(shí)際使用中，經(jīng)常發(fā)生電動(dòng)車行駛里程短，電池壽命短的現(xiàn)象。電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)的優(yōu)劣能較大程度的影響行駛里程和延長電池使用壽命。
[0003]由于采用了單片機(jī)采集電池電壓、放電電流和電動(dòng)車轉(zhuǎn)速，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)控制超級(jí)電容收集因制動(dòng)產(chǎn)生的電能和參與放電，從而減少電池大電流放電，所以，本控制器是一種單片機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在電動(dòng)車電池使用中，電動(dòng)車行駛里程短，電池壽命短的問題，提出一種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，包括單片機(jī)，連接在單片機(jī)上的信號(hào)采集電路和隔離電路，信號(hào)采集電路的輸出端經(jīng)過隔離電路與單片機(jī)相連接，采樣電路控制端與單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)上還連接有超級(jí)電容管理電路。
[0006]所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)采集電路包括，超級(jí)電容信號(hào)采樣電路、放電電流信號(hào)采集電路、電池電壓信號(hào)采集電路、速度信號(hào)采集電路。
[0007]所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，所述超級(jí)電容信號(hào)采集電路的輸入端為連接在單片機(jī)上的第一光電稱合器Tl,第一光電稱合器Tl的輸出端分別連接在超級(jí)電容的正負(fù)極,第一光電耦合器Tl的輸出端分別經(jīng)第一三極管Qll和第一二極管D11、第二三極管Q12和第二二極管D12與隔離電路連接。
[0008]所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，所述放電電流信號(hào)采集電路的輸入端為連接在單片機(jī)上的第二光電稱合器T2,第二光電稱合器T2的輸出端分別連接在米樣電阻的兩端,第二光電耦合器T2的輸出端分別經(jīng)第三三極管Q21和第三二極管D21、第四三極管Q22和第四二極管D22與隔離電路連接。
[0009]所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，所述放電池電壓信號(hào)采集電路的輸入端為連接在單片機(jī)上的第三光電稱合器T3,第三光電稱合器T3的輸出端分別連接在電池的兩端,第三光電耦合器T3的輸出端分別經(jīng)第五三極管Q31和第五二極管D31、第六三極管Q32和第六二極管D32與隔離電路連接。
[0010]所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，所述隔離電路包括第四光電耦合器TIL，在第四光電率禹合器TIL的輸入端連接有第一運(yùn)算放大器IC91A組成的電路,第四光電稱合器TIL的輸出端連接有第二運(yùn)算放大器IC92A組成的電路，第二運(yùn)算放大器IC92A的輸出端連接在單片機(jī)上。
[0011]所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，所述速度信號(hào)采集電路包括輸入端連接在單片機(jī)控制端的第五光電稱合器T5,第五光電稱合器T5的輸出端連接速度檢測傳感器。
[0012]所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，所述超級(jí)電容管理電路經(jīng)過MOS驅(qū)動(dòng)器連接在單片機(jī)的PWM輸出腳，超級(jí)電容管理電路包括超級(jí)電容、電感、第一 MOS管Ml、蓄電池串聯(lián)構(gòu)成的回路，電路中從左到右依次并聯(lián)第一電容Cl、第二 MOS管M2和第二電容C2，其中第一 MOS管Ml位于第二 MOS管M2的左端，第二電容C2位于第一 MOS管Ml的右端。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型由單片機(jī)通過信號(hào)隔離采樣電路采集電池電壓、電池放電電流、超級(jí)電容電壓、電動(dòng)車行走速度等信號(hào)來控制超級(jí)電容的充電和放電，在電動(dòng)車電池不放電且電動(dòng)車滑行或剎車時(shí)，將啟動(dòng)超級(jí)電容管理電路里的第一 MOS管M1，通過第一 MOS管Ml和電感L組成的PWM降壓電路，利用電動(dòng)車電機(jī)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)形成的電流來給超級(jí)電容充電，當(dāng)檢測到電池放電電流過大時(shí)，將啟動(dòng)超級(jí)電容管理電路里的第二 MOS關(guān)M2，通過第二 MOS管M2和電感L、第一電容Cl燈組成的PWM升壓電路參與電池放電，減少電池的放電電流，這樣可以增加電動(dòng)車電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，提升電動(dòng)車加速力量，同時(shí)減小電池大電流放電的時(shí)間達(dá)到保護(hù)電池的目的，實(shí)現(xiàn)延長電動(dòng)車行駛里程、延長電池壽命的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型電路的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的工作原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:結(jié)合圖1，一種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，包括單片機(jī)，連接在單片機(jī)上的信號(hào)采集電路和隔離電路，所述信號(hào)采集電路包括，超級(jí)電容信號(hào)采樣電路、放電電流信號(hào)采集電路、電池電壓信號(hào)采集電路、速度信號(hào)采集電路。
[0017]單片機(jī)的PBl腳經(jīng)過電阻連接在超級(jí)電容信號(hào)采集電路的第一光電耦合器Tl的輸入端，第一光電耦合器Tl的輸出端經(jīng)過電阻分別連接在超級(jí)電容的正負(fù)極，在正極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第一三極管Q11，在負(fù)極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第二三極管Q12，第一三極管的集電極連接第一二級(jí)管D11，第二三極管的集電極連接第二二極管D12，D11、D12分別與隔離電路連接；單片機(jī)的PB2腳經(jīng)過電阻連接在放電電流號(hào)采集電路的第二光電耦合器T2的輸入端，第二光電耦合器T2的輸出端經(jīng)過電阻分別連接在采樣電阻的兩端，在采樣電阻的其中一端接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第三三極管Q21，在采樣電阻另一端接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第四三極管Q22，第三三極管的集電極連接第三二級(jí)管D21，第四三極管的集電極連接第四二極管D22，D21、D22分別與隔離電路連接；單片機(jī)的PB3腳經(jīng)過電阻連接在電池電壓信號(hào)采集電路的第三光電耦合器T3的輸入端，第三光電耦合器T3的輸出端經(jīng)過電阻分別連接在電池的正負(fù)極，在正極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第五三極管Q31，在負(fù)極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第六三極管Q32，第五三極管的集電極連接第五二級(jí)管D31，第六三極管的集電極連接第六二極管D32，D31、D32分別與隔離電路連接；其中，超級(jí)電容信號(hào)采樣電路、放電電流信號(hào)采集電路、電池電壓信號(hào)采集電路并聯(lián)后與隔離電路的輸入端連接。隔離電路包括第四光電耦合器TIL，在第四光電耦合器TIL的輸入端連接有第一運(yùn)算放大器IC91A組成的電路，第四光電耦合器TIL的輸出端連接有第二運(yùn)算放大器IC92A組成的電路，第二運(yùn)算放大器(IC92A)的輸出端連接在單片機(jī)的ADl腳。
[0018]單片機(jī)PDl腳連接在第五光電I禹合器T5的輸出端,第五光電I禹合器T5的輸入端連接速度檢測傳感器。
[0019]單片機(jī)的PWM1、PWM2腳經(jīng)過MOS驅(qū)動(dòng)器與超級(jí)電容管理電路連接，其中超級(jí)電容管理電路包括超級(jí)電容、電感、第一 MOS管Ml、蓄電池串聯(lián)構(gòu)成的回路，電路中從左到右依次并聯(lián)第一電容Cl、第二 MOS管M2和第二電容C2，其中第一 MOS管Ml位于第二 MOS管M2的左端，第二電容C2位于第一 MOS管Ml的右端。超級(jí)電容管理電路里的第一 MOS管Ml，通過第一 MOS管Ml和電感L組成的PWM降壓電路，利用電動(dòng)車電機(jī)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)形成的電流來給超級(jí)電容充電，當(dāng)檢測到電池放電電流過大時(shí)，將啟動(dòng)超級(jí)電容管理電路里的第二 MOS關(guān)M2，通過第二 MOS管M2和電感L、第一電容Cl燈組成的PWM升壓電路參與電池放電。
[0020]工作流程:結(jié)合圖2，單片機(jī)初始化，運(yùn)行主程序，采集電池電流，如果電流大于10，則啟動(dòng)PWM升壓電路，使得超級(jí)電容放電，維持電流水平；如果電流小于10，單片機(jī)啟動(dòng)超級(jí)電容電壓采集電路，如果超級(jí)電容電壓大于VI，單片機(jī)啟動(dòng)電池采壓電路，如果電池電壓小于VO則，單片機(jī)啟動(dòng)報(bào)警電路，提示電池電壓低，如果電容電壓小于VI，單片機(jī)啟動(dòng)速度采樣電路，采集速度信號(hào)，如果車子在行走且未減速，則繼續(xù)采集速度信號(hào)，如果車子在行走，且正在減速，則單片機(jī)啟動(dòng)PWM降壓電路對超級(jí)電容進(jìn)行充電。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，包括單片機(jī)，連接在單片機(jī)上的信號(hào)采集電路和隔離電路，其特征在于:信號(hào)采集電路的輸出端經(jīng)過隔離電路與單片機(jī)相連接，采樣電路控制端與單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)上還連接有超級(jí)電容管理電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)采集電路包括，超級(jí)電容信號(hào)采樣電路、放電電流信號(hào)采集電路、電池電壓信號(hào)采集電路、速度信號(hào)采集電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述超級(jí)電容信號(hào)采集電路的輸入端為連接在單片機(jī)上的第一光電稱合器(Tl),第一光電稱合器(Tl)的輸出端分別連接在超級(jí)電容的正負(fù)極，第一光電耦合器(Tl)的輸出端分別經(jīng)第一三極管(Qll)和第一二極管(D11)、第二三極管(Q12)和第二二極管(D12)與隔離電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述放電電流信號(hào)采集電路的輸入端為連接在單片機(jī)上的第二光電稱合器(T2),第二光電稱合器(T2)的輸出端分別連接在采樣電阻的兩端，第二光電耦合器(T2)的輸出端分別經(jīng)第三三極管(Q21)和第三二極管(D21)、第四三極管(Q22)和第四二極管(D22)與隔離電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述放電池電壓信號(hào)采集電路的輸入端為連接在單片機(jī)上的第三光電耦合器(T3)，第三光電耦合器(T3)的輸出端分別連接在電池的兩端，第三光電耦合器(T3)的輸出端分別經(jīng)第五三極管(Q31)和第五二極管(D31)、第六三極管(Q32)和第六二極管(D32)與隔離電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述隔離電路包括第四光電耦合器(TIL)，在第四光電耦合器(TIL)的輸入端連接有第一運(yùn)算放大器(IC91A)組成的電路，第四光電耦合器(TIL)的輸出端連接有第二運(yùn)算放大器(IC92A)組成的電路，第二運(yùn)算放大器(IC92A)的輸出端連接在單片機(jī)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述速度信號(hào)采集電路包括輸入端連接在單片機(jī)控制端的第五光電稱合器(T5),第五光電稱合器(T5)的輸出端連接速度檢測傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述超級(jí)電容管理電路經(jīng)過MOS驅(qū)動(dòng)器連接在單片機(jī)的PWM輸出腳，超級(jí)電容管理電路包括超級(jí)電容、電感、第一MOS管(Ml)、蓄電池串聯(lián)構(gòu)成的回路，電路中從左到右依次并聯(lián)第一電容(Cl)、第二 MOS管(M2)和第二電容(C2)，其中第一 MOS管(Ml)位于第二 MOS管(M2)的左端，第二電容(C2)位于第一 MOS管(Ml)的右端。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203522244SQ201320588464
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】王丁磊, 史英, 吳耀春, 史波, 梁宵良 申請人:安陽市鑫地農(nóng)機(jī)有限公司