用于電動(dòng)車的電池組切換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種用于電動(dòng)車的電池組切換
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市面上現(xiàn)有的電動(dòng)車為了增加續(xù)航能力，往往使用多個(gè)電池組進(jìn)行輪流供電，在當(dāng)前使用的電池組電量不足時(shí)，切換至另一組電量充足的電池組進(jìn)行充電，替換下來(lái)的電池組從電動(dòng)車上取下進(jìn)行充電。然而，上述輪流供電過(guò)程人為干涉較多，需要人工手動(dòng)切換電池組，導(dǎo)致更換電池組時(shí)自動(dòng)化程度較低，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，電池組切換時(shí)間較長(zhǎng)；此外，在電池組切換時(shí)，電動(dòng)車系統(tǒng)完全失電，存在一定的安全隱患。
[0003]下面參考圖1具體說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)中的電池組輪流供電裝置，如圖1所示，電池組PACKl與PACK2并聯(lián)接在功率總線上，例如先使用電池組PACKl向功率總線供電，當(dāng)電池組PACKl電量不足時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Ql關(guān)閉、同時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管Q2開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)將電池組PACK2接入功率總線的目的，然后再將電池組PACKl取下進(jìn)行單獨(dú)充電，其中場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2的控制是通過(guò)通訊總線程控完成的。圖1所示電池組輪流供電裝置存在如下問(wèn)題:(I)通過(guò)通訊總線發(fā)送切換指令而控制場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2的開(kāi)啟及關(guān)閉動(dòng)作，可能因?yàn)橥ㄓ嵮訒r(shí)導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管Ql與Q2的動(dòng)作不一致，若場(chǎng)效應(yīng)管Ql還未及時(shí)關(guān)閉時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管Q2即開(kāi)啟，則會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)電壓不同的電池組PACKl與PACK2被接入同一個(gè)功率總線上，進(jìn)行形成兩個(gè)電池組間的電流環(huán)流，若電流較大將燒毀放電回路，導(dǎo)致電動(dòng)車損壞；(2)在電動(dòng)車總控單元從功率總線取電的電動(dòng)車上，如果場(chǎng)效應(yīng)管Ql關(guān)閉后到場(chǎng)效應(yīng)管Q2開(kāi)啟的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，則功率總線出現(xiàn)失電情況，將導(dǎo)致電動(dòng)車總控單元停止工作，從而無(wú)法進(jìn)行通訊控制，場(chǎng)效應(yīng)管Q2無(wú)法被開(kāi)啟，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)車無(wú)法正常啟動(dòng)。需要說(shuō)明的是，當(dāng)電動(dòng)車中存在3個(gè)及3個(gè)以上的電池組進(jìn)行切換時(shí)，其切換原理與上述2組電池組的切換原理相同。
[0004]因此，急需一種用于電動(dòng)車的電池組切換裝置來(lái)克服上述缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于電動(dòng)車的電池組切換裝置，以避免出現(xiàn)兩個(gè)電池組同時(shí)接入功率總線的以及功率總線失電時(shí)微控制器模塊無(wú)法工作而導(dǎo)致電動(dòng)車無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)安全、快速的切換接入功率總線的電池組。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于電動(dòng)車的電池組切換裝置，包括:
[0007]DC/DC電源模塊，與多個(gè)電池組的正極連接，用于將所述電池組作為輸入電源進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換以得到微控制器模塊所需的工作電壓進(jìn)而為所述微控制器模塊供電；
[0008]微控制器模塊，用于輸出控制指令至開(kāi)關(guān)模塊；以及
[0009]開(kāi)關(guān)模塊，所述開(kāi)關(guān)模塊包括與所述電池組一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)單元，多個(gè)所述電池組的正極分別通過(guò)多個(gè)所述開(kāi)關(guān)單元與功率總線的正極連接，多個(gè)所述電池組的負(fù)極共同連接至所述功率總線的負(fù)極，多個(gè)所述開(kāi)關(guān)單元中當(dāng)前閉合的所述開(kāi)關(guān)單元根據(jù)所述控制指令斷開(kāi)以截止相應(yīng)的所述電池組接入所述功率總線，多個(gè)所述開(kāi)關(guān)單元中當(dāng)前閉合的所述開(kāi)關(guān)單元以外的任一所述開(kāi)關(guān)單元根據(jù)所述控制指令延遲預(yù)設(shè)時(shí)間閉合以將相應(yīng)的所述電池組接入所述功率總線。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型用于電動(dòng)車的電池組切換裝置包括DC/DC電源模塊、微控制器模塊以及開(kāi)關(guān)模塊，其中微控制器模塊輸出控制指令至開(kāi)關(guān)模塊，開(kāi)關(guān)模塊根據(jù)控制指令斷開(kāi)當(dāng)前接入功率總線的電池組與功率總線的連接，并在延遲預(yù)設(shè)時(shí)間后將其余電池組中的某一電池組接入功率總線，從而避免了出現(xiàn)兩個(gè)電池組同時(shí)接入功率總線的問(wèn)題，進(jìn)而避免了兩電池組之間產(chǎn)生電流環(huán)流，提高了電池組切換過(guò)程的安全性，此外，微控制器模塊由DC/DC電源模塊供電，而不是從功率總線上取電，從而避免了在功率總線失電時(shí)，微控制器模塊無(wú)法工作而導(dǎo)致電動(dòng)車無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題。
[0011]較佳地，
[0012]通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電池組輪流供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型用于電動(dòng)車的電池組切換裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖3為圖2中用于電動(dòng)車的電池組切換裝置一實(shí)施例的電路圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型用于電動(dòng)車的電池組切換裝置一實(shí)施例中外接按鍵模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。本實(shí)用新型用于電動(dòng)車的電池組切換裝置100用于自動(dòng)切換接入功率總線的電池組，其中電池組有多個(gè)，如2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)等。
[0018]請(qǐng)參考圖2，本實(shí)用新型用于電動(dòng)車的電池組切換裝置100包括DC/DC電源模塊12、微控制器模塊13以及開(kāi)關(guān)模塊14，其中DC/DC電源模塊12與多個(gè)電池組的正極連接，用于將電池組作為輸入電源進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換以得到微控制器模塊13所需的工作電壓進(jìn)而為微控制器模塊13供電；微控制器模塊13用于輸出控制指令至開(kāi)關(guān)模塊14 ;開(kāi)關(guān)模塊14包括與電池組一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)單元141，多個(gè)電池組的正極分別通過(guò)多個(gè)開(kāi)關(guān)單元141與功率總線的正極連接，多個(gè)電池組的負(fù)極共同連接至功率總線的負(fù)極，多個(gè)開(kāi)關(guān)單元141中當(dāng)前閉合的開(kāi)關(guān)單元141根據(jù)控制指令斷開(kāi)以截止相應(yīng)的電池組接入功率總線，多個(gè)開(kāi)關(guān)單元141中當(dāng)前閉合的開(kāi)關(guān)單元141以外的任一開(kāi)關(guān)單元141根據(jù)控制指令延遲預(yù)設(shè)時(shí)間閉合以將相應(yīng)的電池組接入功率總線。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型用于電動(dòng)車的電池組切換裝置100中開(kāi)關(guān)模塊14根據(jù)控制指令斷開(kāi)當(dāng)前接入功率總線的電池組與功率總線的連接，并在延遲預(yù)設(shè)時(shí)間后將其余電池組中的某一電池組接入功率總線，從而避免了出現(xiàn)兩個(gè)電池組同時(shí)接入功率總線的問(wèn)題，進(jìn)而避免了兩電池組之間產(chǎn)生電流環(huán)流，提高了電池組切換過(guò)程的安全性，此外，微控制器模塊13由DC/DC電源模塊11供電，而不是從功率總線上取電，從而避免了在功率總線失電時(shí)，微控制器模塊無(wú)法工作而導(dǎo)致電動(dòng)車無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題。
[0020]具體的，如圖3所示，DC/DC電源模塊12包括電壓轉(zhuǎn)換單元121和與電池組相應(yīng)的多個(gè)隔離單元123，電池組的正極分別通過(guò)相應(yīng)的隔離單元123與電壓轉(zhuǎn)換單元121的輸入端連接，隔離單元123用于防止多個(gè)電池組之間形成環(huán)流。如:隔離單元123為二極管，二極管的正極與相應(yīng)的電池組的正極連接，二極管的負(fù)極與電壓轉(zhuǎn)換單元121的輸入端連接。微控制器模塊13包括微控制器U0，且本實(shí)施例中微控制器UO的型號(hào)為STM8L052C6T6。優(yōu)選的，開(kāi)關(guān)模塊14為繼電器開(kāi)關(guān)陣列，開(kāi)關(guān)單元141為繼電器開(kāi)關(guān)單元。
[0021]下面結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)用新型用于電動(dòng)車的電池組切換裝置100 —實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn)電路，其中圖3所示實(shí)施例是以電池組的數(shù)量為3個(gè)為例進(jìn)行說(shuō)明的，當(dāng)然，電池組的數(shù)量不限制于3個(gè)。其中，圖3中電池組接口 Jl、J2以及J3分別用于接入電池組PACKl、PACK2以及PACK3，功率輸出接口 PACK OUT與功率總線連接。
[0022]如圖3所示，本實(shí)施例中用于電動(dòng)車的電池組切換裝置100包括DC/DC電源模塊12、微控制器模塊13以及開(kāi)關(guān)模塊14，其中DC/DC電源模塊12包括電壓轉(zhuǎn)換單元121和與電池組相應(yīng)的3個(gè)隔離單元123，開(kāi)關(guān)模塊14包括3個(gè)開(kāi)關(guān)單元，且開(kāi)關(guān)單元具體為繼電器開(kāi)關(guān)單元。
[0023]具體的，電壓轉(zhuǎn)換單元121包括DC/DC降壓芯片U1、穩(wěn)壓芯片U2、電阻R8、R9、R10、電容C2、C3、C4、C5、C6、電感LI以及二極管D5，本實(shí)施例中DC/DC降壓芯片Ul的型號(hào)為EG1182，穩(wěn)壓芯片U2的型號(hào)為L(zhǎng)M78L05。更具體的，DC/DC降壓芯片Ul的腳I為電壓轉(zhuǎn)換單元121的輸入端，用于與電池組PACKl、PACK2、PACK3的正極連接(通過(guò)電池組接口 J1、J2以及J3實(shí)現(xiàn))，且DC/DC降壓芯片Ul的腳I處連接有電容C4，電容C4用于減少輸入紋波電壓和降低芯片輸入端的高頻噪聲；DC/DC降壓芯片Ul的腳2與電容C3串聯(lián)后接地；DC/DC降壓芯片Ul的腳3與電容C2串聯(lián)后接地；DC/DC降壓芯片Ul的腳4接地；DC/DC降壓芯片Ul的腳5與電阻RlO以及電阻R9的一端連接，電阻RlO的另一端接地，電阻R9的另一端與DC/DC降壓芯片Ul的腳6連接；DC/DC降壓芯片Ul的腳7為輸出端，其與電感LI的一端連接，DC/DC降壓芯片Ul的腳8與腳I之間并聯(lián)電阻R8，電感LI的另一端與二極管D5的陰極、電容C6的一端以及穩(wěn)壓芯片U2的輸入端(腳3)連接，二極管D5的陽(yáng)極以及電容C6的另一端接地，穩(wěn)壓芯片U2的輸出端(腳I)輸出+5V直流電壓作為微控制器UO的工作電壓，且穩(wěn)壓芯片U2的輸出端連接有濾波電容C5。
[0024]再請(qǐng)參考圖3，DC/DC電源模塊12包括3個(gè)隔離單元123，3個(gè)隔離單元123分別連接于電池組PACK1、PACK2、PACK3與電壓轉(zhuǎn)換單元121的輸入端之間，具體的，3個(gè)隔離單元123分別為二極管Dl、D2、D3，二極管Dl、D2、D3的正極分別與電池組接口 Jl