电池互联的匹配装置和电动车的制作方法

1.本发明涉及电动车控制技术领域，尤其是涉及电池互联的匹配装置和电动车。


背景技术：

2.目前，如果电动车需要加速强劲的起步，则需要大的启动电流，从而产生大的扭矩，电池允许的最大放电电流受电池的放电倍率影响和限制。
3.如果电动车需要高速度，就需要电池电压高，通过高电压提高电机的转速，而此时电池的放电电流不大，需求的扭矩也没有起步高。
4.如果为了实现起步加速强劲且能够骑行到高速度，则需要安装高电压大容量的电池来满足起步动力和高速要求，但是这样会使电池的体积过大，成本过高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供电池互联的匹配装置和电动车，通过第一电池和第二电池的互相匹配，实现低速时低电压高容量和高速时高电压低容量，从而满足电动车在不同速度下的电流需求。
6.第一方面，本发明实施例提供了电池互联的匹配装置，所述装置包括电机、控制器、第一接触器、第二接触器、驱动板、第一电池和第二电池，所述第一电池的电压和所述第二电池的电压均为u，所述第一电池的容量和所述第二电池的容量均为c；
7.所述电机、所述驱动板、所述第一电池和所述第二电池分别与所述控制器相连接，所述第一接触器和所述第二接触器分别与所述第一电池、所述第二电池和所述驱动板相连接，所述第二电池与所述驱动板相连接，所述第一接触器与所述第二接触器相连接；
8.当整车静置或充电时，所述控制器不对所述驱动板发送控制信号，所述第一电池和所述第二电池并联；
9.当所述整车骑行时，所述控制器检测所述电机的转速，根据所述电机的转速得到当前车速；将所述当前车速与预设车速进行比较，如果所述当前车速小于所述预设车速，则不对所述驱动板发送所述控制信号，所述第一接触器和所述第二接触器不动作，所述第一电池和所述第二电池并联，所述控制器两端的电池电压为u，所述容量为2c；
10.如果所述当前车速大于所述预设车速，所述控制器通过所述驱动板控制所述第一接触器吸合后，再通过所述驱动板控制所述第二接触器吸合，所述第一电池和所述第二电池串联，所述控制器两端的电池电压为2u，所述容量为c。
11.进一步的，所述驱动板，用于在所述当前车速大于所述预设车速的情况下，接收所述控制器发送的第一控制信号，根据所述第一控制信号控制所述第一接触器吸合，所述第一电池和所述第二电池断开；
12.其中，当所述第一接触器吸合时，所述第一接触器的第一辅触点闭合，第一主触点和第二主触点断开。
13.进一步的，所述驱动板，用于在所述第一接触器吸合后，接收所述控制器发送的第
二控制信号，根据所述第二控制信号控制所述第二接触器吸合，所述第一电池和所述第二电池串联；
14.其中，当所述第二接触器吸合时，第二辅触点和第三主触点闭合。
15.进一步的，当所述整车静置或充电时，所述控制器不对所述驱动板发送控制信号，所述第一接触器的第一辅触点断开、第一主触点和第二主触点闭合，所述第二接触器的第二辅触点和第三主触点断开。
16.进一步的，还包括报警器；
17.当所述整车静置或充电时，所述控制器不对所述驱动板发送控制信号，所述第一电池和所述第二电池并联，通过所述第一电池和所述第二电池对所述报警器供电。
18.进一步的，所述驱动板包括光耦和mos管；
19.所述驱动板，用于将所述控制器输入的第一电压转换为第二电压；
20.其中，所述第一电压为5v，所述第二电压为12v。
21.进一步的，所述mos管为增强型p沟道mos管。
22.进一步的，还包括dc转换器；
23.所述dc转换器，用于将电池电压转换成第二电压。
24.进一步的，还包括辅助供电回路，所述辅助供电回路包括灯具、仪表和喇叭中的一种或几种。
25.第二方面，本发明实施例提供了电动车，包括如上所述的电池互联的匹配装置。
26.本发明实施例提供了电池互联的匹配装置和电动车，包括：电机、控制器、第一接触器、第二接触器、驱动板、第一电池和第二电池，第一电池的电压和第二电池的电压均为u，第一电池的容量和第二电池的容量均为c；电机、驱动板、第一电池和第二电池分别与控制器相连接，第一接触器和第二接触器分别与第一电池、第二电池和驱动板相连接，第二电池与驱动板相连接，第一接触器与第二接触器相连接；当整车静置或充电时，控制器不对驱动板发送控制信号，第一电池和第二电池并联；当整车骑行时，控制器检测电机的转速，根据电机的转速得到当前车速；将当前车速与预设车速进行比较，如果当前车速小于预设车速，则不对驱动板发送控制信号，第一接触器和第二接触器不动作，第一电池和第二电池并联，控制器两端的电池电压为u，容量为2c；如果当前车速大于预设车速，控制器通过驱动板控制第一接触器吸合后，再通过驱动板控制第二接触器吸合，第一电池和第二电池串联，控制器两端的电池电压为2u，容量为c；通过第一电池和第二电池的互相匹配，实现低速时低电压高容量和高速时高电压低容量，从而满足电动车在不同速度下的电流需求。
27.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例一提供的电池互联的匹配装置示意图；
31.图2为本发明实施例一提供的电池互联的匹配装置结构示意图；
32.图3为本发明实施例一提供的驱动板结构示意图；
33.图4为本发明实施例二提供的电动车的电气原理图。
34.图标：
[0035]1‑
电机；2
‑
控制器；3
‑
第一接触器；4
‑
第二接触器；5
‑
驱动板；6
‑
第一电池；7
‑
第二电池。
具体实施方式
[0036]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
[0038]
实施例一：
[0039]
图1为本发明实施例一提供的电池互联的匹配装置示意图。
[0040]
参照图1，该装置包括电机1、控制器2、第一接触器3、第二接触器4、驱动板5、第一电池6和第二电池7，第一电池6的电压和第二电池7的电压均为u，第一电池6的容量和第二电池7的容量均为c；
[0041]
电机1、驱动板5、第一电池6和第二电池7分别与控制器2相连接，第一接触器3和第二接触器4分别与第一电池6、第二电池7和驱动板5相连接，第二电池7与驱动板5相连接，第一接触器3与第二接触器4相连接；
[0042]
当整车静置或充电时，控制器2不对驱动板5发送控制信号，第一电池6和第二电池7并联；
[0043]
当整车骑行时，控制器2检测电机1的转速，根据电机1的转速得到当前车速；将当前车速与预设车速进行比较，如果当前车速小于预设车速，则不对驱动板5发送控制信号，第一接触器3和第二接触器4不动作，第一电池6和第二电池7并联，控制器2两端的电池电压为u，容量为2c；此时电池可放电电流为原有单组电池的两倍，控制器2可获得大电流使电机产生大扭矩；
[0044]
如果当前车速大于预设车速，控制器2通过驱动板5控制第一接触器3吸合后，再通过驱动板5控制第二接触器4吸合，第一电池6和第二电池7串联，控制器2两端的电池电压为2u，容量为c；此时电池电压为原有单组电池的两倍，控制器2可获得高电压使电机高转速运行。
[0045]
进一步的，参照图2，驱动板用于在当前车速大于预设车速的情况下，接收控制器发送的第一控制信号，根据第一控制信号控制第一接触器吸合，第一电池和第二电池断开；
[0046]
其中，当第一接触器吸合时，第一接触器的第一辅触点闭合，第一主触点和第二主触点断开。
[0047]
进一步的，驱动板用于在第一接触器吸合后，接收控制器发送的第二控制信号，根据第二控制信号控制第二接触器吸合，第一电池和第二电池串联；
[0048]
其中，当第二接触器吸合时，第二辅触点和第三主触点闭合。
[0049]
进一步的，当整车静置或充电时，控制器不对驱动板发送控制信号，第一接触器的第一辅触点断开、第一主触点和第二主触点闭合，第二接触器的第二辅触点和第三主触点断开。
[0050]
这里，第一接触器km1包括第一辅触点、第一主触点和第二主触点，第一接触器km1可以控制第一电池和第二电池并联或断开，以及第二接触器km2的负端得电。
[0051]
第二接触器km2包括第二辅触点和第三主触点，控制当第一接触器km1吸合后的第一电池与第二电池串联，且确保第二接触器km2吸合的条件下第一接触器km1不断开。
[0052]
还包括12v电池，用于保证辅助供电回路及驱动板的稳定电压。
[0053]
具体地，参照控制驱动的表1：
[0054]
序号d1d2两组电池状态100并联201并联310断开411串联
[0055]
由表1可知，只有当d1发出第一控制信号、d2发出第二控制信号后，第一电池和第二电池才能串联，且串联控制信号的发出，原则上应先发d1、后发d2，但若同时发或d2先发，由于第二接触器km2的线圈需要第一接触器km1先吸合后才会接到负极，所以只会存在第一接触器km1先吸合、第二接触器km2后吸合的情况，不会产生第一接触器km1没吸合、第二接触器km2吸合导致电池短路的情况。
[0056]
当第二接触器km2吸合后，将第一接触器km1的线圈正极接到12v电源上，防止电池串联过程中第一接触器km1因电路控制原因失电导致第一接触器km1没吸合、第二接触器km2还在吸合产生短路的情况。
[0057]
由表1可知，即便控制器、驱动板输出信号紊乱也不会出现电池短路的情况。本技术的电池互联的匹配装置成本低、改动小和容易实现。通过电池互联的匹配装置可以实现强劲动力和高速骑行的体验。
[0058]
进一步的，还包括报警器；
[0059]
当整车静置或充电时，控制器不对驱动板发送控制信号，第一电池和第二电池并联，通过第一电池和第二电池对报警器供电。其中，报警器与dc转换器、第二电池和控制器等部件相连接。
[0060]
进一步的，参照图3，驱动板包括光耦和mos管；
[0061]
驱动板，用于将控制器输入的第一电压转换为第二电压；
[0062]
其中，第一电压为5v，第二电压为12v。
[0063]
进一步的，mos管为增强型p沟道mos管。
[0064]
具体地，控制器中通过5v供电，控制器将5v输出给驱动板的u01；当光耦中的二极管发光时，引脚3和引脚4短接，此时，mos管导通后输出12v。
[0065]
进一步的，还包括dc转换器；
[0066]
dc转换器，用于将电池电压转换成第二电压。其中，dc转换器分别与报警器、驱动板、12v电池和第二电池等部件相连接。
[0067]
进一步的，还包括辅助供电回路，所述辅助供电回路包括灯具、仪表和喇叭中的一种或几种。
[0068]
一种电动车，包括如上所述的电池互联的匹配装置。
[0069]
本发明实施例提供了电池互联的匹配装置和电动车，包括：电机、控制器、第一接触器、第二接触器、驱动板、第一电池和第二电池，第一电池的电压和第二电池的电压均为u，第一电池的容量和第二电池的容量均为c；电机、驱动板、第一电池和第二电池分别与控制器相连接，第一接触器和第二接触器分别与第一电池、第二电池和驱动板相连接，第二电池与驱动板相连接，第一接触器与第二接触器相连接；当整车静置或充电时，控制器不对驱动板发送控制信号，第一电池和第二电池并联；当整车骑行时，控制器检测电机的转速，根据电机的转速得到当前车速；将当前车速与预设车速进行比较，如果当前车速小于预设车速，则不对驱动板发送控制信号，第一接触器和第二接触器不动作，第一电池和第二电池并联，控制器两端的电池电压为u，容量为2c；如果当前车速大于预设车速，控制器通过驱动板控制第一接触器吸合后，再通过驱动板控制第二接触器吸合，第一电池和第二电池串联，控制器两端的电池电压为2u，容量为c；通过第一电池和第二电池的互相匹配，实现低速时低电压高容量和高速时高电压低容量，从而满足电动车在不同速度下的电流需求。
[0070]
实施例二：
[0071]
图4为本发明实施例二提供的电动车的电气原理图。
[0072]
参照图4，电机、控制器、报警器、dc转换器、转刹把、辅助供电回路是电动车的主要部件。其中，控制器可以为单片机。
[0073]
其中，电机是驱动整车的部件，控制器是将电池直流电逆变为交流的部件驱动电机，报警器是防盗报警装置(包含整车acc上电、采集控制器轮动信号、给控制器发锁电机指令、设防状态下的震动/轮动报警等功能)，dc转换器是将电池电压转换成12v的部件。
[0074]
控制器接收转刹把信号，用于驱动电机。其中，转刹把信号是通过刹把和转把共同作用后产生的信号。其中，刹把包括左刹把和右刹把，电动车可以为轻摩。
[0075]
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0076]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0077]
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0078]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计
算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0079]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0080]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。