混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路，包括由N個蓄電池構(gòu)成的蓄電池組，本切換電路通過點火開關(guān)對N個蓄電池的連接方式在內(nèi)燃機驅(qū)動和電機驅(qū)動兩種工作模式下進行并串聯(lián)切換；本切換電路的主體元件為三組繼電器，每組繼電器均為N-1個；其中一組為常開繼電器，另兩組為常閉繼電器；其中電機驅(qū)動狀態(tài)下設(shè)置有CB兩組同時由點火開關(guān)導(dǎo)通的接頭。當(dāng)處于電機驅(qū)動模式下，蓄電池組為串聯(lián)；當(dāng)處于內(nèi)燃機驅(qū)動模式下，蓄電池組為并聯(lián)。采用本結(jié)構(gòu)的切換方式，相當(dāng)于對電池進行單體充電，不僅提高了電池的飽和程度達95%以上，也降低了蓄電池的一致性要求，可延長使用壽命，蓄電池壽命可達3年以上。
【專利說明】混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及混合動力摩托車蓄電池，具體來講涉及一種混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路，屬于混合動力摩托車【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，摩托車和電動車都是比較成熟的產(chǎn)品，它們各有自己的優(yōu)點，也存在各自的缺點。摩托車由于使用燃料，故動力好，爬坡能力強，行駛里程遠，但使用成本高，排放需要控制，在某些城市有所限制。電動車正好相反，由于只需要充電即可使用，所以使用成本低，節(jié)能環(huán)保，但電動車?yán)m(xù)航里程不足、爬坡度不夠。鑒于兩者的優(yōu)缺點互補，所以油電混合動力的摩托車便應(yīng)運而生，它既是摩托車，又是電動車，摩托車的內(nèi)燃機動力系統(tǒng)和電動車的電機動力系統(tǒng)各自相對獨立。油電混合動力的摩托車節(jié)能、安全、降耗、減排，降低消費者使用成本，解決了電動車?yán)m(xù)航里程不足、爬坡度不夠的問題，具有良好的城市發(fā)展前旦-5^ ο
[0003]油電混合動力摩托車目前比較普遍使用的是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。即內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)彼此獨立運行，互不影響。當(dāng)內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)或電機驅(qū)動系統(tǒng)出故障時，另一系統(tǒng)不影響使用，不會出現(xiàn)行駛途中丟失動力的情況，充分保障行車人員的安全。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復(fù)雜的路況。該聯(lián)結(jié)方式結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
[0004]電機驅(qū)動系統(tǒng)非常重要的部件就是蓄電池，蓄電池給電機提供電能，使電機工作，蓄電池壽命在很大程度上決定了使用成本。在單純的電動車上，蓄電池的充電是接入市電完成的。同時在內(nèi)燃機系統(tǒng)中，也需要蓄電池進行電啟動。在混合動力摩托車上，兩部分蓄電池實現(xiàn)了共用。在行車電腦的控制下，當(dāng)切換到內(nèi)燃機工作模式時，蓄電池處于充電狀態(tài)，保證切換到電機驅(qū)動模式時，蓄電池又儲存了足夠的能量讓電機驅(qū)動系統(tǒng)繼續(xù)工作。
[0005]由于摩托車正常使用電源為12V，同時摩托車電啟動電源也為12V。而油電混合動力摩托車中電動車的蓄電池充電方式仍為傳統(tǒng)的充電方式，也就是摩托車和電動車的組合，此時蓄電池為串聯(lián)連接方式，即處于內(nèi)燃機工作狀態(tài)時，蓄電池組還是串聯(lián)，此時將其中一個蓄電池作為摩托車電啟動電源即可。電機驅(qū)動系統(tǒng)的電機在內(nèi)燃機的帶動下作為發(fā)電機并給串聯(lián)的蓄電池組進行充電，充電器出現(xiàn)問題后，電池組均會被充壞。同時充電保護程度低。普遍存在蓄電池使用壽命短，平均每10個月左右需更換，造成使用成本高。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種更利于充電和提高蓄電池使用壽命的混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0008]混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路，包括由Ν個蓄電池構(gòu)成的蓄電池組，其特征在于:本切換電路通過點火開關(guān)對Ν個蓄電池的連接方式在內(nèi)燃機驅(qū)動和電機驅(qū)動兩種工作模式下進行并串聯(lián)切換；本切換電路的主體元件為三組繼電器，每組繼電器均為N-1個；其中一組為常開繼電器，另兩組為常閉繼電器；其中電機驅(qū)動狀態(tài)下設(shè)置有CB兩組同時由點火開關(guān)導(dǎo)通的接頭；
[0009]N-1個常開繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾串聯(lián)連接N個蓄電池，任意一個常開繼電器兩觸頭中的其中一個觸頭接相鄰兩蓄電池其中一個蓄電池的正極，另一個觸頭接另一個蓄電池的負極，首尾兩蓄電池中沒有通過觸頭連接的正極負極構(gòu)成串聯(lián)后的蓄電池組的正極負極；每個常開繼電器的線圈一端通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的C組接頭中的一個接頭C1連接；每個常開繼電器的線圈另一端通過導(dǎo)線共同接首端蓄電池的負/正極，首端蓄電池的正/負極通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的c組接頭中另一個接頭C2連接；
[0010]兩組常閉繼電器中的一組用于并接蓄電池組的正極，該組N-ι個常閉繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾將N個蓄電池的正極并聯(lián)連接并作為并聯(lián)后的蓄電池組的正極，任意一個常閉繼電器兩觸頭分別接相鄰兩蓄電池的正極；該組N-1個常閉繼電器的線圈的一端并接在一起并通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的一個接頭B1連接；該組N-1個常閉繼電器的線圈的另一端并接在一起接尾端蓄電池的負極；尾端蓄電池的正極通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的另一個接頭B2連接；
[0011]兩組常閉繼電器中的另一組用于并接蓄電池組的負極，該組N-ι個常閉繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾將N個蓄電池的負極并聯(lián)連接并作為并聯(lián)后的蓄電池組的負極，任意一個常閉繼電器兩觸頭分別接相鄰兩蓄電池的負極；該組N-1個常閉繼電器的線圈的一端并接在一起并通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的接頭B1連接；該組N-1個常閉繼電器的線圈的另一端并接在一起接尾端蓄電池的負極。
[0012]所述蓄電池組由六個蓄電池構(gòu)成，每個蓄電池為12V ;六個蓄電池按A1-A6的順序排列，其中蓄電池A1為首端蓄電池，蓄電池A6為尾端蓄電池。
[0013]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下有益效果:
[0014]1、通過本切換電路，使蓄電池組在不同的工作模式下采用不同的連接方式，當(dāng)處于電機驅(qū)動模式下，蓄電池組為串聯(lián)；當(dāng)處于內(nèi)燃機驅(qū)動模式下，蓄電池組為并聯(lián)。由于傳統(tǒng)油電混合動力摩托車的電動車充電方式均為12VX電池個數(shù)，普遍存在對電池一致性要求較高，一旦其中一只電池質(zhì)量差，會加速降低其他幾只電池的使用壽命，因而蓄電池的使用壽命普遍都達不到一年。而采用本結(jié)構(gòu)的切換方式，相當(dāng)于對電池進行單體充電，不僅提高了電池的飽和程度達95%以上，也降低了蓄電池的一致性要求，可延長使用壽命，蓄電池壽命可達3年以上。
[0015]2、本切換電路結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計科學(xué)合理，工作可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1-本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]本實用新型考慮到摩托車正常使用電源為12V，摩托車電啟動電源為12V，為保證摩托車的正常工作，特對蓄電池組的連接方式進行調(diào)整，改為并聯(lián)，而電動車使用時蓄電池再切換為串聯(lián)連接方式。具體切換電路請參見圖1，從圖上可以看出，本實用新型包括由N個12V的蓄電池構(gòu)成的蓄電池組，本切換電路通過點火開關(guān)對N個蓄電池的連接方式在內(nèi)燃機驅(qū)動和電機驅(qū)動兩種工作模式下進行并串聯(lián)切換。本切換電路的主體元件為三組繼電器，每組繼電器均為N-1個；其中一組為常開繼電器，另兩組為常閉繼電器；其中電機驅(qū)動狀態(tài)下設(shè)置有CB兩組同時由點火開關(guān)導(dǎo)通的接頭，C組的兩個接頭為C1和C2，B組的兩個接頭為B1和B2，即點火開關(guān)選擇到電機驅(qū)動狀態(tài)下時，CB兩組接頭分別同時導(dǎo)通。
[0019]作為實施例，所述蓄電池組由六個蓄電池并排構(gòu)成，六個蓄電池按A1-A6的順序排列，其中蓄電池A1為首端蓄電池，蓄電池A6為尾端蓄電池。圖上雖然表示了上下兩排各六個蓄電池，事實上，它們是同一組蓄電池組，這只是為了清晰地顯示線路連接的需要，如果都在一排蓄電池上進行線路連接，看起來將十分復(fù)雜。相應(yīng)地，每組繼電器均為5個，三組共15個；KM1-KM5為常開繼電器組，KM6-KM10為一組常閉繼電器組，KM11-KM15為另一組常閉繼電器組。
[0020]常開繼電器組的目的是在切換到電機工作模式下時，使蓄電池串聯(lián)起來工作。具體連接為，五個常開繼電器KM1-KM5分別通過各自的兩觸頭順次首尾串聯(lián)連接六個蓄電池，即任意一個常開繼電器兩觸頭中的其中一個觸頭接相鄰兩蓄電池其中一個蓄電池的正極，另一個觸頭接另一個蓄電池的負極。同時首尾兩蓄電池中沒有通過觸頭連接的正極負極構(gòu)成串聯(lián)后的蓄電池組的正極負極。從圖上看就是，繼電器KM1的兩觸頭接蓄電池A1的負極和A2的正極；繼電器KM2的兩觸頭接蓄電池A2的負極和A3的正極；繼電器KM3的兩觸頭接蓄電池A3的負極和A4的正極；繼電器KM4的兩觸頭接蓄電池A4的負極和A5的正極；繼電器KM5的兩觸頭接蓄電池A5的負極和A6的正極。由于蓄電池A1的正極沒有接繼電器觸頭，蓄電池A6的負極沒有接繼電器觸頭，所以它們在串聯(lián)后就作為蓄電池組的正負極，用于接電機給電機供電。每個常開繼電器的線圈一端通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的C組接頭中的一個接頭C1連接；每個常開繼電器的線圈另一端通過導(dǎo)線共同接首端蓄電池A1的負/正極(圖上為負極)，該首端蓄電池A1的另外一極(圖上為正極)通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的C組接頭中另一個接頭C2連接。
[0021]當(dāng)點火開關(guān)處于電機工作模式時，此時接頭C1和C2接通，所以蓄電池A1通過點火開關(guān)接通的C1、C2和繼電器KM1的線圈處于接通狀態(tài)，即繼電器KM1的線圈帶電，此時常開繼電器KM1的兩觸頭閉合。由于其它常開繼電器的線圈兩端相當(dāng)于連接在蓄電池A1正負極上(線圈一端直接接蓄電池A1的負極，另一端通過C1、C2接蓄電池A1的正極)，所以其它常開繼電器的線圈帶電，所有常開繼電器閉合，蓄電池在電機工作模式下為串聯(lián)。蓄電池A1作為常開繼電器KM1-KM 5線圈的工作電源。
[0022]常閉繼電器組的目的是在切換到內(nèi)燃機工作模式下時，使蓄電池并聯(lián)起來工作，充電時分別對每個蓄電池充電。由于并聯(lián)時需要對蓄電池的正負極分別并聯(lián)，所以常閉繼電器為兩組的目的就是其中一組用來并聯(lián)正極，另一組用來并聯(lián)負極，兩者的連接原理相同，其區(qū)別僅僅在用于并聯(lián)蓄電池的正極和負極而已。具體介紹如下。
[0023]參見圖1，兩組常閉繼電器中的一組KM11-KM15用于并接蓄電池組的正極，該組五個常閉繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾將六個蓄電池的正極并聯(lián)連接并作為并聯(lián)后的蓄電池組的正極，任意一個常閉繼電器兩觸頭分別接相鄰兩蓄電池的正極，即繼電器KM11兩觸頭分別接蓄電池A1和A2的正極；繼電器KM12兩觸頭分別接蓄電池A2和A3的正極；繼電器KM13兩觸頭分別接蓄電池A3和A4的正極；繼電器KM14兩觸頭分別接蓄電池A4和A5的正極；繼電器KM15兩觸頭分別接蓄電池A5和A6的正極。該組五個常閉繼電器的線圈的一端并接在一起并通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的一個接頭B1連接；該組五個常閉繼電器的線圈的另一端并接在一起接尾端蓄電池A6的負極；尾端蓄電池的正極通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的另一個接頭B2連接。
[0024]同樣的結(jié)構(gòu)，兩組常閉繼電器中的另一組KM6-KM10用于并接蓄電池組的負極，該組五個常閉繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾將六個蓄電池的負極并聯(lián)連接并作為并聯(lián)后的蓄電池組的負極，任意一個常閉繼電器兩觸頭分別接相鄰兩蓄電池的負極；即繼電器KM6兩觸頭分別接蓄電池A1和A2的負極；繼電器KM7兩觸頭分別接蓄電池A2和A3的負極；繼電器KM8兩觸頭分別接蓄電池A3和A4的負極；繼電器KM9兩觸頭分別接蓄電池A4和A5的負極；繼電器KM10兩觸頭分別接蓄電池A5和A6的負極。該組五個常閉繼電器的線圈的一端并接在一起并通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的接頭B1連接；該組五個常閉繼電器的線圈的另一端并接在一起接尾端蓄電池A6的負極。
[0025]當(dāng)點火開關(guān)處于電機工作模式時，此時接頭B1和B2接通，蓄電池A6通過點火開關(guān)接通的Bl、B2和任意一個常閉繼電器的線圈(所有常閉繼電器的線圈為并聯(lián))處于接通狀態(tài)，由于所有常閉繼電器的線圈兩端相當(dāng)于連接在蓄電池A6正負極上(線圈一端直接接蓄電池A6的負極，另一端通過Bl、B2接蓄電池A6的正極)，所以所有常閉繼電器的線圈帶電，所有常閉繼電器斷開，常閉繼電器對蓄電池的并聯(lián)方式解除。如前所分析，此模式下所有常開繼電器正好閉合，蓄電池組在電機工作模式下為串聯(lián)。
[0026]蓄電池A6作為常閉繼電器KM6-KM15線圈的工作電源。
[0027]當(dāng)點火開關(guān)處于內(nèi)燃機工作模式時，此時接頭B1和B2斷開，常閉繼電器的工作正好跟B1和B2接通時相反，此時，蓄電池A6斷開，常閉繼電器的線圈不帶電，所有常閉繼電器因此處于閉合狀態(tài)，常閉繼電器使蓄電池處于并聯(lián)方式。
[0028]同樣的，當(dāng)點火開關(guān)處于內(nèi)燃機工作模式時，此時接頭C1和C2斷開，常開繼電器的工作正好跟C1和C2接通時相反，此時，蓄電池A1斷開，常開繼電器的線圈不帶電，所有常開繼電器處于斷開狀態(tài)，常開繼電器使蓄電池的串聯(lián)方式解除。
[0029]點火開關(guān)切換到電機驅(qū)動系統(tǒng)時，KM1?KM5繼電器導(dǎo)通，蓄電池A1?A6實現(xiàn)串聯(lián)連接，KM6?KM15繼電器導(dǎo)通后，因為是常閉繼電器，故其觸點全部斷開。
[0030]點火開關(guān)切換到內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)或者熄火狀態(tài)時，由于繼電器KM6?KM10為常閉繼電器，繼電器KM6?KM10處于斷開狀態(tài)，蓄電池A1?A6的負極實現(xiàn)并聯(lián)連接；同樣的道理，由于繼電器KM11?KM15為常閉繼電器，繼電器KM11?KM15處于斷開狀態(tài)，蓄電池A1?A6的正極實現(xiàn)并聯(lián)連接，這樣蓄電池就由串聯(lián)切換為并聯(lián)連接方式，充電電壓12V，蓄電池充電飽和度高。
[0031]當(dāng)內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)切換為電機驅(qū)動系統(tǒng)，蓄電池連接方式切換為串聯(lián)連接方式。當(dāng)電機驅(qū)動系統(tǒng)切換為內(nèi)燃機系統(tǒng)，蓄電池連接方式切換為并聯(lián)連接方式。充電器外插時，蓄電池連接方式為并聯(lián)連接方式。
[0032]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路，包括由N個蓄電池構(gòu)成的蓄電池組，其特征在于:本切換電路通過點火開關(guān)對N個蓄電池的連接方式在內(nèi)燃機驅(qū)動和電機驅(qū)動兩種工作模式下進行并串聯(lián)切換；本切換電路的主體元件為三組繼電器，每組繼電器均為N-1個；其中一組為常開繼電器，另兩組為常閉繼電器；其中電機驅(qū)動狀態(tài)下設(shè)置有CB兩組同時由點火開關(guān)導(dǎo)通的接頭； N-1個常開繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾串聯(lián)連接N個蓄電池，任意一個常開繼電器兩觸頭中的其中一個觸頭接相鄰兩蓄電池其中一個蓄電池的正極，另一個觸頭接另一個蓄電池的負極，首尾兩蓄電池中沒有通過觸頭連接的正極負極構(gòu)成串聯(lián)后的蓄電池組的正極負極；每個常開繼電器的線圈一端通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的C組接頭中的一個接頭Cl連接；每個常開繼電器的線圈另一端通過導(dǎo)線共同接首端蓄電池的負/正極，首端蓄電池的正/負極通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的C組接頭中另一個接頭C2連接；兩組常閉繼電器中的一組用于并接蓄電池組的正極，該組N-1個常閉繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾將N個蓄電池的正極并聯(lián)連接并作為并聯(lián)后的蓄電池組的正極，任意一個常閉繼電器兩觸頭分別接相鄰兩蓄電池的正極；該組N-1個常閉繼電器的線圈的一端并接在一起并通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的一個接頭BI連接；該組N-1個常閉繼電器的線圈的另一端并接在一起接尾端蓄電池的負極；尾端蓄電池的正極通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的另一個接頭B2連接； 兩組常閉繼電器中的另一組用于并接蓄電池組的負極，該組N-1個常閉繼電器分別通過各自的兩觸頭順次首尾將N個蓄電池的負極并聯(lián)連接并作為并聯(lián)后的蓄電池組的負極，任意一個常閉繼電器兩觸頭分別接相鄰兩蓄電池的負極；該組N-1個常閉繼電器的線圈的一端并接在一起并通過導(dǎo)線與電機驅(qū)動模式對應(yīng)的B組接頭中的接頭BI連接；該組N-1個常閉繼電器的線圈的另一端并接在一起接尾端蓄電池的負極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力摩托車不同動力下蓄電池切換電路，其特征在于:所述蓄電池組由六個蓄電池構(gòu)成，每個蓄電池為12V;六個蓄電池按A1-A6的順序排列，其中蓄電池Al為首端蓄電池，蓄電池A6為尾端蓄電池。
【文檔編號】H02J7/00GK204046229SQ201420437596
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】葉海明, 鄧有成 申請人:力帆實業(yè)(集團)股份有限公司