用于电动车的电池组切换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池管理技术领域，更具体的涉及一种用于电动车的电池组切换
目.0
【背景技术】
[0002]目前，市面上现有的电动车为了增加续航能力，往往使用多个电池组进行轮流供电，在当前使用的电池组电量不足时，切换至另一组电量充足的电池组进行充电，替换下来的电池组从电动车上取下进行充电。然而，上述轮流供电过程人为干涉较多，需要人工手动切换电池组，导致更换电池组时自动化程度较低，降低了系统的稳定性，电池组切换时间较长；此外，在电池组切换时，电动车系统完全失电，存在一定的安全隐患。
[0003]下面参考图1具体说明现有技术中的电池组轮流供电装置，如图1所示，电池组PACKl与PACK2并联接在功率总线上，例如先使用电池组PACKl向功率总线供电，当电池组PACKl电量不足时，场效应管Ql关闭、同时场效应管Q2开启，实现将电池组PACK2接入功率总线的目的，然后再将电池组PACKl取下进行单独充电，其中场效应管Q1、Q2的控制是通过通讯总线程控完成的。图1所示电池组轮流供电装置存在如下问题:(I)通过通讯总线发送切换指令而控制场效应管Q1、Q2的开启及关闭动作，可能因为通讯延时导致场效应管Ql与Q2的动作不一致，若场效应管Ql还未及时关闭时场效应管Q2即开启，则会导致两个电压不同的电池组PACKl与PACK2被接入同一个功率总线上，进行形成两个电池组间的电流环流，若电流较大将烧毁放电回路，导致电动车损坏；(2)在电动车总控单元从功率总线取电的电动车上，如果场效应管Ql关闭后到场效应管Q2开启的间隔时间较长，则功率总线出现失电情况，将导致电动车总控单元停止工作，从而无法进行通讯控制，场效应管Q2无法被开启，进而导致电动车无法正常启动。需要说明的是，当电动车中存在3个及3个以上的电池组进行切换时，其切换原理与上述2组电池组的切换原理相同。
[0004]因此，急需一种用于电动车的电池组切换装置来克服上述缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于电动车的电池组切换装置，以避免出现两个电池组同时接入功率总线的以及功率总线失电时微控制器模块无法工作而导致电动车无法启动的问题，从而实现安全、快速的切换接入功率总线的电池组。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于电动车的电池组切换装置，包括:
[0007]DC/DC电源模块，与多个电池组的正极连接，用于将所述电池组作为输入电源进行电压转换以得到微控制器模块所需的工作电压进而为所述微控制器模块供电；
[0008]微控制器模块，用于输出控制指令至开关模块；以及
[0009]开关模块，所述开关模块包括与所述电池组一一对应的多个开关单元，多个所述电池组的正极分别通过多个所述开关单元与功率总线的正极连接，多个所述电池组的负极共同连接至所述功率总线的负极，多个所述开关单元中当前闭合的所述开关单元根据所述控制指令断开以截止相应的所述电池组接入所述功率总线，多个所述开关单元中当前闭合的所述开关单元以外的任一所述开关单元根据所述控制指令延迟预设时间闭合以将相应的所述电池组接入所述功率总线。
[0010]与现有技术相比，本实用新型用于电动车的电池组切换装置包括DC/DC电源模块、微控制器模块以及开关模块，其中微控制器模块输出控制指令至开关模块，开关模块根据控制指令断开当前接入功率总线的电池组与功率总线的连接，并在延迟预设时间后将其余电池组中的某一电池组接入功率总线，从而避免了出现两个电池组同时接入功率总线的问题，进而避免了两电池组之间产生电流环流，提高了电池组切换过程的安全性，此外，微控制器模块由DC/DC电源模块供电，而不是从功率总线上取电，从而避免了在功率总线失电时，微控制器模块无法工作而导致电动车无法启动的问题。
[0011]较佳地，
[0012]通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
【附图说明】
[0013]图1为现有技术中电池组轮流供电装置的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型用于电动车的电池组切换装置一实施例的结构框图。
[0015]图3为图2中用于电动车的电池组切换装置一实施例的电路图。
[0016]图4为本实用新型用于电动车的电池组切换装置一实施例中外接按键模块的电路图。
【具体实施方式】
[0017]现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本实用新型用于电动车的电池组切换装置100用于自动切换接入功率总线的电池组，其中电池组有多个，如2个、3个、4个等。
[0018]请参考图2，本实用新型用于电动车的电池组切换装置100包括DC/DC电源模块12、微控制器模块13以及开关模块14，其中DC/DC电源模块12与多个电池组的正极连接，用于将电池组作为输入电源进行电压转换以得到微控制器模块13所需的工作电压进而为微控制器模块13供电；微控制器模块13用于输出控制指令至开关模块14 ;开关模块14包括与电池组一一对应的多个开关单元141，多个电池组的正极分别通过多个开关单元141与功率总线的正极连接，多个电池组的负极共同连接至功率总线的负极，多个开关单元141中当前闭合的开关单元141根据控制指令断开以截止相应的电池组接入功率总线，多个开关单元141中当前闭合的开关单元141以外的任一开关单元141根据控制指令延迟预设时间闭合以将相应的电池组接入功率总线。
[0019]与现有技术相比，本实用新型用于电动车的电池组切换装置100中开关模块14根据控制指令断开当前接入功率总线的电池组与功率总线的连接，并在延迟预设时间后将其余电池组中的某一电池组接入功率总线，从而避免了出现两个电池组同时接入功率总线的问题，进而避免了两电池组之间产生电流环流，提高了电池组切换过程的安全性，此外，微控制器模块13由DC/DC电源模块11供电，而不是从功率总线上取电，从而避免了在功率总线失电时，微控制器模块无法工作而导致电动车无法启动的问题。
[0020]具体的，如图3所示，DC/DC电源模块12包括电压转换单元121和与电池组相应的多个隔离单元123，电池组的正极分别通过相应的隔离单元123与电压转换单元121的输入端连接，隔离单元123用于防止多个电池组之间形成环流。如:隔离单元123为二极管，二极管的正极与相应的电池组的正极连接，二极管的负极与电压转换单元121的输入端连接。微控制器模块13包括微控制器U0，且本实施例中微控制器UO的型号为STM8L052C6T6。优选的，开关模块14为继电器开关阵列，开关单元141为继电器开关单元。
[0021]下面结合图3说明本实用新型用于电动车的电池组切换装置100 —实施例的具体实现电路，其中图3所示实施例是以电池组的数量为3个为例进行说明的，当然，电池组的数量不限制于3个。其中，图3中电池组接口 Jl、J2以及J3分别用于接入电池组PACKl、PACK2以及PACK3，功率输出接口 PACK OUT与功率总线连接。
[0022]如图3所示，本实施例中用于电动车的电池组切换装置100包括DC/DC电源模块12、微控制器模块13以及开关模块14，其中DC/DC电源模块12包括电压转换单元121和与电池组相应的3个隔离单元123，开关模块14包括3个开关单元，且开关单元具体为继电器开关单元。
[0023]具体的，电压转换单元121包括DC/DC降压芯片U1、稳压芯片U2、电阻R8、R9、R10、电容C2、C3、C4、C5、C6、电感LI以及二极管D5，本实施例中DC/DC降压芯片Ul的型号为EG1182，稳压芯片U2的型号为LM78L05。更具体的，DC/DC降压芯片Ul的脚I为电压转换单元121的输入端，用于与电池组PACKl、PACK2、PACK3的正极连接(通过电池组接口 J1、J2以及J3实现)，且DC/DC降压芯片Ul的脚I处连接有电容C4，电容C4用于减少输入纹波电压和降低芯片输入端的高频噪声；DC/DC降压芯片Ul的脚2与电容C3串联后接地；DC/DC降压芯片Ul的脚3与电容C2串联后接地；DC/DC降压芯片Ul的脚4接地；DC/DC降压芯片Ul的脚5与电阻RlO以及电阻R9的一端连接，电阻RlO的另一端接地，电阻R9的另一端与DC/DC降压芯片Ul的脚6连接；DC/DC降压芯片Ul的脚7为输出端，其与电感LI的一端连接，DC/DC降压芯片Ul的脚8与脚I之间并联电阻R8，电感LI的另一端与二极管D5的阴极、电容C6的一端以及稳压芯片U2的输入端(脚3)连接，二极管D5的阳极以及电容C6的另一端接地，稳压芯片U2的输出端(脚I)输出+5V直流电压作为微控制器UO的工作电压，且稳压芯片U2的输出端连接有滤波电容C5。
[0024]再请参考图3，DC/DC电源模块12包括3个隔离单元123，3个隔离单元123分别连接于电池组PACK1、PACK2、PACK3与电压转换单元121的输入端之间，具体的，3个隔离单元123分别为二极管Dl、D2、D3，二极管Dl、D2、D3的正极分别与电池组接口 Jl