多个开关构成的电能回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多个开关构成的电能回收系统，包括有电机，电机控制器，电能收集回馈电路，电池模块和充电器，其中电能收集回馈电路包括有多个开关组，电机控制器通过导线连接在电机的三根输出线上，电能收集回馈电路通过导线分别与电路控制器、电池组和充电器连接。本实用新型通过多个开关组控制，将滑行时的动能转化为电能储存在电池中，增加续航里程，在低速启动或滑行时，降低了对电机、电机控制器和电池的冲击，提升了电动车整车的平稳性，安全性，延长了电池的寿命。
【专利说明】
多个开关构成的电能回收系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电动车惯性滑行时的车辆动能回收电路系统，特别涉及一种多个开关构成的电能回收系统。
【背景技术】
[0002]目前石化类能源逐渐枯竭，且造价高，使用到日常生活的车辆当中，所排出的废气对环境会造成污染。新能源电动车造价低，低碳环保，越来越烧到人们的关注。但目前电动车所用电池使用时间段，续航里程短，给电动车的使用造成了极大的不便。因此，采用更节能的方式增加续航里程具有重要意义。
[0003]目前电动自行车的动能回收是增加续航里程的有效方式。但是大部分只将动能回收作为电子刹车设计的副产品，未作出有效回收。目前公开一种电动车动能回收控制器，该控制器与电机控制器并联后连接在电机上，通过测定车速来做出对滑行的动能转换，并储存到电池中。
[0004]电动车动能回收必须解决动能升压问题，经电机转化的动能交流电压会降低电池额定充电直流电压，不能直接反馈到电路。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型提供一种多个开关构成的电能回收系统，该实用新型通过多个开关组控制，将滑行时的动能转化为电能储存在电池中，增加续航里程。
[0006]本实用新型一种多个开关构成的电能回收系统，是将惯性动能转换为电能储存在电池中，包括有:电机，电机控制器，电能收集回馈电路，电池模块和充电器;所述电能收集回馈电路包括有多个开关组;所述电机控制器通过导线连接在电机的三根输出线上；电能收集回馈电路通过导线分别与电路控制器、电池模块和充电器连接，所述电池模块通过导线与充电器连接。
[0007]进一步的，所述的电池模块包括有两组电池，分别为第一电池组和第二电池组，且通过导线与电能收集回馈电路相连。
[0008]进一步的，所述多个开关组的每组开关包括有开关K和的二极管D。开关组至少为三个，但不局限于三个，可根据实际需要选择开关的数量。其中三个开关组分别为第一开关组，第二开关组和第三开关组，所述第一开关组串联在第一电池与电机控制器之间。所述第二开关组串联在第一电池和第二电池之间。所述第三开关组串联在第二电池与电机控制器之间。
[0009]进一步的，电能收集回馈电路中第一开关组的Yl端与第二电池的正极和电机控制器的正极连接;第一开关组的Xl端与第一电池的正极和第二开关组的X2端连接;第三开关组的X3端与第二电池的负极和第二开关组的Y2端连接;所述第三开关组的Y3端与第一电池的负极和电机控制器的负极连接。
[0010]进一步的，所述的第一开关组包括Kl和Dl，第二开关组包括K2和D2，第三开关组包括Κ3和D3。
[0011]进一步的，所述电能收集回馈电路中的开关组包括机械开关和电子开关。
[0012]进一步的，所述的电池模块包括有两组电池，且通过导线与电能收集回馈电路相连。
[0013]进一步的，所述的电能收集回馈电路中的三个开关组中，在KI接和Κ3同时接通，Κ2断开的状态下，当电机发电的电压超过电池模块中两组电池中的电压时，电机控制器将通过电能收集回馈电路对电池模块中两电池进行充电。
[0014]进一步的，在外接充电器进行充电时，所述的电能收集回馈电路中三个开关组中，DI和D3同时导通，Κ2断开，外接充电器中充电电流由Dl和D3进行分流，对两组电池同时充电。
[0015]进一步的，所述多个开关构成的电能回收系统可以通过电动车的行驶速度自动进行判断并进行工作。
[0016]进一步的，所述的多个开关构成的电能回收系统可用于电动独轮车，电动两轮车，电动三轮车，电动四轮车等。
[0017]当电动车在低速行驶状态时，电能收集回馈电路中三个开关组中的Kl和Κ3接通，Κ2断开，第一电池和第二电池为并联，控制器输入电流为两组电池电流之和，控制器输入电压与两组电池中的电压分别相等。降低了对电池、电机控制器和电机的冲击，提升了电动车整车的稳定性。同时电池放电电流小，放电效率高，行驶里程长，长期在并联状态下行驶，电池寿命大幅度增加。
[0018]当电动车需要高速行驶状态时，电能收集回馈电路中三个开关组中的Kl和Κ3断开，Κ2接通，第一电池和第二电池串联，控制器输入电流与两电池中电流分别相等，控制器输入电压为两组电池电压之和，可提供电动车最大功率，使电动车输出最大的扭矩，增大电动车的加速度和爬坡能力，提高电动车的负载和抗风阻能力。
[0019]当在电动车惯性行驶状态时，电机发电的电压超过两电池电压，电能收集回馈电路中三个开关组中的Kl和Κ3接通，Κ2断开，电机控制器通过电能收集回馈电路对两组电池进行充电，形成系统自身发电回馈状态。
[0020]当采用低压并联充电，充电电压比传统电动车充电电压低一半，充电更均匀，寿命更长;充电孔电压低，无触电风险。
[0021 ]本实用新型达到的有益效果为:
[0022]多个开关构成的电能回收系统，通过电路收集回馈系统中的多组开关，对线路进行开关控制，使电源的串并联状态能根据需要随意切换，将惯性动能转换为电能并存储到电池中，增加行驶里程;通过多个开关组控制，能够降低能量回馈的起始电压点，从而将动能转换的电能直接反馈到电池中并存储。同时本电路系统还降低了对电池、电机控制器和电机的冲击，提升了电动车整车的稳定性，提高电动车的负载能力;采用低压并联充电，充电电压比传统电动车充电电压低一半，充电更均匀，寿命更长;充电孔电压低，无触电风险。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本实用新型一种多个开关构成的电能回收系统的电路图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。
[0026]多个开关构成的电能回收系统，其中多个开关组至少为三组，本实施例列举为三个开关组，但本实用新型不局限于三个开关组。如图1所示，本实用新型包括有电机8，电机控制器7，电能收集回馈电路6，电池模块14和充电器9。其中电能收集回馈电路6包括有三个开关组，分别为第一开关组3、第二开关组4和第三开关组5，包括机械开关和电子开关。电池模块14中包括了第一电池I和第二电池2两组电池。第一开关组3串联在第一电池I与电机控制器7之间，第二开关组4串联在第一电池I和第二电池之间，第三开关组5串联在第二电池2与电机控制器7之间。第一开关组3的Yl端与第二电池2的正极和电机控制器7的正极连接；第一开关组3的Xl端与第一电池I的正极和第二开关组4的X2端连接;第三开关组5的X3端与第二电池2的负极和第二开关组4的Y2端连接;所述第三开关组5的Y3端与第一电池I的负极和电机控制器7的负极连接。
[0027]其中第一开关组3中包括了开关Kl和二极管Dl，第二开关组4中包括了开关K2和二极管D2，第三开关组5中包括了开关K3和二极管D3。电机控制器7通过导线连接在电机8的三根相线上；电能收集回馈电路6通过导线10和导线11与第一电池I相连;电能收集回馈电路6通过导线12和导线13与第二电池2相连;同时电能收集回馈电路6与电路控制器7和充电器9通过导线连接;电池模块14通过导线与充电器9连接。
[0028]工作原理:
[0029]在惯性滑动或行驶速度达到某一值时，电动车动能将会经电机转化为电能电压，此时第一开关组3中的Kl和第三开关组5中的K3接通，第二开关组4中的K2断开，此时第一电池I和第二电池2为并联关系，输出电流1 = 11+12.输出电压U = Ul =U2，当电机8的电压超过电池模块14中第一电池I和第二电池2的任意一个电池组的电压时，电机8将经电机控制器7通过电能收集回馈电路6中接通的第一开关组3和第三开关组5分别对第一电池I和第二电池2进行充电，达到对电能的收集回收利用。
[0030]在电动车需要高速行驶时，Kl和K3断开，K2接通，此时第一电池I和第二电池2为串联关系，输出电流Ιο = Ι1 = Ι2，输出电压U = U1+U2。此时电动车能够的输出功率最大，使电动车的扭矩达到最大输出，增大电动车的加速度和爬坡能力，提高电动车的负载能力。
[0031]在外接充电器9对第一电池I和第二电池2进行充电时，电能搜集回馈电路中第一开关组3的Dl接通，第三开关组5的D3接通，第二开关组4的K2断开，充电电流由Dl和D3进行分流，对第一电池I和第二电池2同时充电。
[0032]开关K1、K2和K3的控制由微控制器进行控制，微控制器通过检测电动车的行驶的速度、车轮的转速、人工给出的使用条件等，对本实用新型一种多个开关构成的电能回收系统中开关Kl、Κ2和Κ3进行自动控制，以实现将低速或滑行时动能转化为电能收集并存储至电池模块14中。
[0033]以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在【具体实施方式】以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.多个开关构成的电能回收系统，其特征在于:包括:电机(8)，电机控制器(7)，电能收集回馈电路(6)，电池模块(14)和充电器(9);所述电池模块(14)包括有第一电池(I)和第二电池(2);所述电能收集回馈电路(6)包括至少三个开关组，其中包括有第一开关组(3)，第二开关组(4)和第三开关组(5);所述第一开关组(3)串联在第一电池(I)与电机控制器(7)之间;所述第二开关组(4)串联在第一电池(I)和第二电池之间，所述第三开关组(5)串联在第二电池(2)与电机控制器(7)之间;所述电机控制器(7)通过导线连接在电机(8)的三根相线上，所述电能收集回馈电路(6)通过导线分别与电机控制器(7)、电池模块(14)和充电器(9)连接;所述电池模块(14)通过导线与充电器(9)连接。2.根据权利要求1所述的多个开关构成的电能回收系统，其特征在于:所述电池模块(14)包括有第一电池(I)和第二电池(2)，且通过导线连接电能收集回馈电路(6)。3.根据权利要求1所述的多个开关构成的电能回收系统，其特征在于:电能收集回馈电路(6)中第一开关组(3)的Yl端与第二电池(2)的正极和电机控制器(7)的正极连接;第一开关组⑶的Xl端与第一电池(I)的正极和第二开关组⑷的X2端连接;第三开关组(5)的X3端与第二电池(2)的负极和第二开关组(4)的Y2端连接;所述第三开关组(5)的Y3端与第一电池(I)的负极和电机控制器(7)的负极连接。4.根据权利要求1所述的多个开关构成的电能回收系统，其特征在于:所述电能收集回馈电路(6)中的开关组的每组开关组包括有开关K和二极管D。5.根据权利要求1所述的多个开关构成的电能回收系统，其特征在于:所述第一开关组(3)包括Kl和Dl，第二开关组(4)包括K2和D2，第三开关组(5)包括K3和D3。6.根据权利要求1所述的多个开关构成的电能回收系统，其特征在于:所述电能收集回馈电路(6)中的开关组为机械开关或电子开关。
【文档编号】H02J7/00GK205657465SQ201620468999
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月23日 公开号201620468999.7, CN 201620468999, CN 205657465 U, CN 205657465U, CN-U-205657465, CN201620468999, CN201620468999.7, CN205657465 U, CN205657465U
【发明人】孙泽明, 朱明刚, 温国见
【申请人】四川省新科方电子设备有限责任公司