本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車領(lǐng)域,尤其涉及一種電動(dòng)車和電源系統(tǒng)。
背景技術(shù):
電動(dòng)車因其不燃燒汽油產(chǎn)生動(dòng)力,具有環(huán)保、污染小的特點(diǎn),在旅游景區(qū)等對(duì)環(huán)境要求較高的地方得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的電動(dòng)車設(shè)有一個(gè)電機(jī)控制器,用于將電源模塊輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成三相交流電源并驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
現(xiàn)有電源模塊一般都是有多個(gè)電池串聯(lián)組成的,在對(duì)電源模塊充電時(shí),將串聯(lián)的電池組接上充電機(jī)的正負(fù)輸出端,隨后便可完成全部電池的充電,然后由于不同電池的電量剩余量均不相同,故在充電時(shí)將會(huì)有一些電池已經(jīng)充滿了,而另一些電池還沒有充滿,導(dǎo)致不均衡充電,繼而影響電池的使用壽命,另外,當(dāng)某一電池?fù)p壞不能使用時(shí),而其他電池依舊能正常使用,但其串聯(lián)的連接方式也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電源模塊不能工作,繼而影響正常的使用和不必要的資源浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的第一目的是提供一種實(shí)現(xiàn)均衡充放電的電動(dòng)車。
本實(shí)用新型的第二目的是提供一種實(shí)現(xiàn)均衡充放電的電源系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的第一目的,本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)車,包括電源系統(tǒng)、電機(jī)控制器和電機(jī),電源系統(tǒng)與電機(jī)控制器連接,電機(jī)控制器與電機(jī)連接,其中,電源系統(tǒng)包括控制單元、多個(gè)串聯(lián)連接的充放電電路和多個(gè)電池模塊,一個(gè)充放電電路與一個(gè)電池連接,充放電電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管,第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極電連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與電池模塊的正極電連接,第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電池模塊的負(fù)極電連接,一個(gè)充放電電路的第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與另一個(gè)充放電電路的第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極電連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制單元輸出的第一控制信號(hào),第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制單元輸出的第二控制信號(hào),電池模塊向控制單元輸出反饋信號(hào)。
由上述方案可見,通過多個(gè)串聯(lián)的充放電電路,且充放電電路并聯(lián)設(shè)置的場(chǎng)效應(yīng)管,其中一路串聯(lián)電池模塊,以及通過控制單元獲取反饋信號(hào),根據(jù)反饋信號(hào)可獲知電池模塊的狀態(tài)(電壓、溫度、電流等),使得控制單元根據(jù)反饋信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷,如某一電池充滿電量后,可阻斷該路的場(chǎng)效應(yīng)管,導(dǎo)通另一場(chǎng)效應(yīng)管,從而有效保護(hù)電池壽命和實(shí)現(xiàn)均衡充放電。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的第二目的,本實(shí)用新型提供一種電源系統(tǒng),其中,包括控制單元、多個(gè)串聯(lián)連接的充放電電路和多個(gè)電池模塊,一個(gè)充放電電路與一個(gè)電池連接,充放電電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管,第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極電連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與電池模塊的正極電連接,第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電池模塊的負(fù)極電連接,一個(gè)充放電電路的第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與另一個(gè)充放電電路的第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極電連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制單元輸出的第一控制信號(hào),第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制單元輸出的第二控制信號(hào),電池模塊向控制單元輸出反饋信號(hào)。
由上述方案可見,通過多個(gè)串聯(lián)的充放電電路,且充放電電路并聯(lián)設(shè)置的場(chǎng)效應(yīng)管,其中一路串聯(lián)電池模塊,以及通過控制單元獲取反饋信號(hào),根據(jù)反饋信號(hào)可獲知電池模塊的狀態(tài)(電壓、溫度、電流等),使得控制單元根據(jù)反饋信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷,如某一電池充滿電量后,可阻斷該路的場(chǎng)效應(yīng)管,導(dǎo)通另一場(chǎng)效應(yīng)管,從而有效保護(hù)電池壽命和實(shí)現(xiàn)均衡充放電。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型電源系統(tǒng)實(shí)施例的電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型電源系統(tǒng)實(shí)施例的第一充電原理圖。
圖3是本實(shí)用新型電源系統(tǒng)實(shí)施例的第二充電原理圖。
圖4是本實(shí)用新型電源系統(tǒng)實(shí)施例的放電原理圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
電源系統(tǒng)實(shí)施例:
參照?qǐng)D1,電源系統(tǒng)包括控制單元(未示出)、四個(gè)串聯(lián)連接的充放電電路E1、E2、E3、E4和四個(gè)電池模塊B1、B2、B3、B4,一個(gè)充放電電路與一個(gè)電池連接??刂茊卧刹捎镁哂羞\(yùn)算控制功能的MCU、單片機(jī)或處理器。
由于充放電電路的結(jié)構(gòu)相同,下面以充放電電路E1為例進(jìn)行說明,充放電電路E1包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1和場(chǎng)效應(yīng)管Q2 ,場(chǎng)效應(yīng)管Q1和場(chǎng)效應(yīng)管Q2可采用增強(qiáng)型的N溝道MOS管和增強(qiáng)型的P溝道MOS管的MOS開關(guān)管,且在漏極和源極之間具有一個(gè)寄生二極管。場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極與場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極電連接,場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極與電池模塊B1的正極電連接,場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極與電池模塊B1的負(fù)極電連接,充放電電路E1的場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極與充放電電路E2的場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極電連接。場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極與充電機(jī)的正極輸出端連接,場(chǎng)效應(yīng)管Q8的漏極與充電機(jī)的負(fù)極輸出端連接。場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極與控制單元電連接,場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極與控制單元電連接。
充電方法實(shí)施例:
參照?qǐng)D2,充電時(shí),充電系統(tǒng)執(zhí)行充電方法,由于電池模塊包括蓄電池、Boost電路和BMC電源管理模塊,電池模塊B1、B2、B3、B4分別向控制單元輸出各自的反饋信號(hào),反饋信號(hào)包括電壓反饋信號(hào)、溫度反饋信號(hào)、電流反饋信號(hào)和故障反饋信號(hào)等,控制單元可獲知各個(gè)電池模塊的狀態(tài),繼而輸出對(duì)應(yīng)的控制。例如,控制單元判斷電壓反饋信號(hào)是否小于閾值,如果電池模塊B1、B2、B3、B4的電壓值均小于閾值,則表示電池模塊均需要充電,控制單元分別向場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q3、Q5、Q7輸出導(dǎo)通控制控制信號(hào),控制單元分別向場(chǎng)效應(yīng)管Q2、Q4、Q6、Q8輸出阻斷控制控制信號(hào),電流如圖2所示經(jīng)過場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q3、Q5、Q7地導(dǎo)通,給予電池模塊均衡充電。
參照?qǐng)D3,當(dāng)電池模塊B1充滿電量時(shí),控制單元可通過電壓反饋信號(hào)判斷得出其大于或等于閾值,則控制單元向場(chǎng)效應(yīng)管Q1輸出阻斷控制信號(hào),控制單元向場(chǎng)效應(yīng)管Q1輸出阻斷控制信號(hào),電流如圖3所示經(jīng)過場(chǎng)效應(yīng)管Q2、Q3、Q5、Q7地導(dǎo)通,不再給予電池模塊B1充電,而給予電池模塊B2、B3、B4繼續(xù)均衡充電,以及使得電源系統(tǒng)均衡充電。
放電方法實(shí)施例:
參照?qǐng)D4,放電時(shí),如果電池模塊B1、B2、B3、B4的電壓值均大于或等于閾值,則表明電池模塊的電量均處于正常水平,可正常供電放電,即控制單元分別向場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q3、Q5、Q7輸出導(dǎo)通控制控制信號(hào),控制單元分別向場(chǎng)效應(yīng)管Q2、Q4、Q6、Q8輸出阻斷控制控制信號(hào)。當(dāng)電池模塊B2的電量不足時(shí),即電池模塊B2的電壓值小于閾值時(shí),控制單元向場(chǎng)效應(yīng)管Q4輸出導(dǎo)通控制信號(hào),控制單元向場(chǎng)效應(yīng)管Q3輸出阻斷控制信號(hào),電流如圖4所示經(jīng)過場(chǎng)效應(yīng)管Q7、Q5、Q4、Q1地導(dǎo)通,電池模塊B2不再向外放電,而電池模塊B1、B3、B4繼續(xù)向外放電。
另外,無論在充電時(shí)或放電時(shí),電池模塊如出現(xiàn)故障,例如電池模塊B2出現(xiàn)故障時(shí),電池模塊B2向控制單元輸出故障信號(hào),控制單元向場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極輸出阻斷控制信號(hào),控制單元向場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極輸出導(dǎo)通控制信號(hào),使得電池模塊B2的故障不影響電源系統(tǒng)的正常運(yùn)作,以及使得電源系統(tǒng)均衡放電。
電動(dòng)車實(shí)施例:
電動(dòng)車包括電源系統(tǒng)、電機(jī)控制器和電機(jī),電源系統(tǒng)與電機(jī)控制器連接并向電機(jī)控制器供電,電機(jī)控制器與電機(jī)連接并控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
電源系統(tǒng)包括控制單元、多個(gè)串聯(lián)連接的充放電電路和多個(gè)電池模塊,一個(gè)充放電電路與一個(gè)電池連接,充放電電路包括第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管,第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極電連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與電池模塊的正極電連接,第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電池模塊的負(fù)極電連接,一個(gè)充放電電路的第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與另一個(gè)充放電電路的第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極電連接,第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制單元輸出的第一控制信號(hào),第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接收控制單元輸出的第二控制信號(hào),電池模塊向控制單元輸出反饋信號(hào)。
由上可見,通過多個(gè)串聯(lián)的充放電電路,且充放電電路并聯(lián)設(shè)置的場(chǎng)效應(yīng)管,其中一路串聯(lián)電池模塊,以及通過控制單元獲取反饋信號(hào),根據(jù)反饋信號(hào)可獲知電池模塊的狀態(tài)(電壓、溫度、電流等),使得控制單元根據(jù)反饋信號(hào)控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷,如某一電池充滿電量后,可阻斷該路的場(chǎng)效應(yīng)管,導(dǎo)通另一場(chǎng)效應(yīng)管,從而有效保護(hù)電池壽命和實(shí)現(xiàn)均衡充放電。