人机互动运动车的主控板及人机互动运动车的控制系统的制作方法_3

文档序号:9879146阅读:来源:国知局
包管理模块23且通过电池包管理模块23发送至主控模块11,在电芯21放电时,电流采样单元36采集到的电芯21的电流为电芯21的输出电流,主控模块11在判断出电芯21的输出电流不在设定的输出电流范围内时,断开第一电子开关25,使电芯21停止放电,可以在电芯21放电时有效保的护电芯21的同时对主控板I形成保护;在电芯21充电时,主控模块11采集到的电芯21的电芯为电芯21的输入电流,主控模块11在判断出电芯的输入电流不在设定的输入电流范围内时,断开第二电子开关26,使电芯21停止充电,可以在电芯21充电时有效保护电芯21的同时对主控板I形成保护。
[0037]电池包管理模块23还根据电流采样单元36采集到的电芯21的电流判断电芯21的电流是否异常,在电芯21放电时,电池包管理模块23在判断出电芯21的输出电流不在设定的输出电流范围内时,断开放电开关25,进而使电芯21停止放电,可以在电芯21放电时有效保的护电芯21的同时对主控板I形成保护;在电芯21充电时,电池包管理模块23在判断出电芯的输入电流不在设定的输入电流范围内时,断开充电开关26,使电芯21停止充电,可以在电芯21充电时有效保护电芯21的同时对主控板I形成保护。
[0038]以下从本发明的人机互动运动车的控制系统防止电芯21的温度过高的角度介绍本发明的人机互动运动车的控制系统的工作原理,具体如下:
[0039]当启动人机互动运动车的启动开关,即人机互动运动车进入运行状态,此时主控模块11与电池包管理模块23对应控制第一电子开关13与放电开关25导通,电芯21开始对电源模块12及电机驱动模块17提供电能,电源模块12用于为整个人机互动运动车系统的用电元件提供电电压。具体地,电源模块12将电芯21输出的电压转换12V、5V、3.3V的直流电压输出至整个人机互动运动车系统中的用电元件。可以理解的是,整个人机互动运动车系统的用电元件可以分为12V驱动的用电元件、5V驱动的用电元件,3.3V驱动的用电元件,电源模块12可以将对应的电压输出至对应的用电元件。传感器模块开始检测人机互动运动车的车体偏角信息、加速度信息,及速度信息并传送至主控模块U,主控模块11将偏角信息、加速度信息和速度信息进行数据融合并输出相应的PWM驱动信号至电机驱动模块17,电机驱动模块17根据PffM驱动信号驱动马达转动。
[0040]同时,在电芯21放电过程中,温度采样单元32实时采集电芯21的温度并传送至主控模块11与电池包管理模块23,在电芯21因持续放电或者本身的质量问题导致温度升高时,如果主控模块11判断出电芯21的温度大于等于设定温度,则主控模块11将第一电子开关13断开,使电芯21停止放电;如果电池包管理模块23判断出电芯21的温度大于等于设定温度,则电池包管理模块23将放电开关25断开,使电芯21停止放电。当外接电源接口 15通过充电器与外接电源连接时,主控模块11与电池包管理模块23对应将第二电子开关14与充电开关26导通,此时电芯21开始充电。
[0041]在电芯21充电过程中,温度采样单元32实时采集电芯21的温度并传送至主控模块11与电池包管理模块23,在电芯21因持续充电或者本身的质量问题导致温度升高时,如果主控模块11判断出电芯21的温度大于等于设定温度,则主控模块11将第二电子开关14断开,使电芯21停止充电;如果电池包管理模块23判断出电芯21的温度大于等于设定温度,则电池包管理模块23将充电开关26断开,使电芯21停止放电。人机互动运动车的控制系统在电压与电流方面对电芯21的保护原理和上述对电芯21在温度方面的保护原理基本相同,在此不再赘述。
[0042]在本实施例中,主控板I还包括与主控模块11连接的主控板温度采样接口19,电池包2还包括与电芯信息采样模块3连接的电池包温度采样接口 29,电池包温度采样接口 29与主控板温度采样接口 19通过数据线连接,以将温度采样单元32采集到的电芯21的温度直接传递传递至主控模块11,主控模块11还同时判断通过温度采样接口传递来的电芯21的温度,并在采样接口传递来的电芯21的温度高于设定温度时,将第一电子开关13或第二电子开关14断开。
[0043]在本实施例中,主控板I还包括与主控模块11连接的主控板通信模块18,电池包2包括与电池包管理模块23连接的电池包通信模块28,电池包通信模块28与主控板通信模块18之间通过数据线连接,使得电芯信息采样模块3采集到的电芯21的信息通过电池包管理模块23发送至主控模块11。
[0044]在上述实施例中,电芯21的数量为多个,温度采样单元32及电压采样单元34数量也为多个,以达到可以采集到每个电芯21的温度、电压及电流信息的目的,此时主控模块11与电池包管理模块23将接收到多个电芯21的温度及电压信息,主控模块11判断出其中任意一个电芯21的任意一项信息异常时,将控制电芯21停止充电与放电,电池包管理模块23判断出其中任意一个电芯21的任意一项信息异常时,将控制电芯21停止充电与放电。
[0045]在本实施例中,主控板I还包括报警模块4,报警模块4与主控模块11连接,主控模块11在判断出电芯21异常时,主控模块11控制报警模块4报警,提醒操作者电池包2异常。报警模块4例如为蜂鸣报警模块,以在报警时发出蜂鸣声,提醒操作者电池包异常。需要说明的是,电芯21异常包括电芯21的温度高于设定温度,电芯21的输入电压不在设定的输入电压范围内,电芯21的输出电压不在设定的输出电压范围内,电芯21的输入电流不在设定的输入电流范围内,电芯21的输出电流不在设定的输出电流范围内。
[0046]在本实施例中,主控板I还包括显示模块5,显示模块5与主控模块11连接,主控板I将电芯21的信息例如为电池包管理模块23传送至主控模块11的电芯21的温度信息、输出/输出电压信息及输入/输出电流信息在显示模块5显示,以方便使用者实时了解电芯21的各种信息。
[0047]在本实施例中,第一电子开关13与第二电子开关14例如均为三极管,第一电子开关13与第二电子开关14的控制端、输出端及输入端分别对应三极管的基极、发射极与集电极。
[0048]在本实施例中,放电开关25与充电开关26例如分别放电MOS及充电M0S。
[0049]本发明的人机互动运动车的主控板及人机互动运动车的控制系统具有以下技术效果:
[0050]1、与现有技术相比较,本发明的人机互动运动车的主控板同时采集了角度、加速度和速度信号,从而使人机互动运动车的速度和角度能够相互影响,当使人机互动运动车的倾角过大时,自动回到平衡位置,从而保证系统的安全与稳定,且控制精度较高。
[0051 ] 2、本发明的人机互动运动车的控制系统在电芯21充电或放电时,通过电芯信息采样模块3采集电芯21的信息并传递至主控模块11,主控模块11根据电芯信息采样模块3采集到的电芯21的信息并判断电芯21的信息是否异常,并在电芯21的信息异常时,对应断开第一电子开关13与第二电子开关14,使电芯21停止放电与停止充电,可以有效对电芯21形成保护,尤其可以避免电芯21因温度过高导致电芯21爆炸的问题。
[0052]3、本发明的人机互动运动车的控制系统在电芯21充电或放电时,通过电芯信息采样模块3采集电芯21的信息并传递至电池包管理模块23,电池包管理模块23根据电芯信息采样模块3采集到的电芯21的信息判断电芯21的信息是否异常,并在电芯21的信息异常时,对应断开放电开关25与充电开关26,使电芯21停止放电与停止充电,可以有效对电芯21形成保护,尤其可以避免电芯21因温度过高导致电芯21爆炸的问题。
[0053]4、本发明的人机互动运动车的控制系统采用了两路保护电路来保护电芯21,可以在其中任何一路保护电路损坏时,另一个路保护电路还可以有效保护电芯21。
[0054]5、温度采样单元32采集到的电芯21的温度分别通过电池包管理模块23及温度采样接口发送至主控模块11,主控模块11根据电芯21的两组温度数据判断电芯21是否过热,提高保护精度。
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