专利名称：电动车电池供电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及蓄电池，是一种电动车电池供电系统。
背景技术：
随着石油等自然资源越来越少及人们对减少环境污染的呼声和 要求越来越高，电池+电动机的纯电动车技术在日新月异地发展。目 前，在纯电动车的动力研究开发中， 一般都把重点放在电动机或蓄电 池的结构创新方面。众所周知，电机的功率等于转速乘以转矩，而电 机在起动或低速时，其转速只是额定转速的几十分到几分之一，则为 了满足功率要求，需要提供较大的转矩。并且，现有为电机供电的电 池组都是以串联方式供电，则在电动机起步或低速加速时基本都是全 压过电流供电，其启动瞬时峰值电流一般要超出额定电流的几倍甚至 十几倍，电池组必然以全电流通过每一电池，则电池极板在长期的全 电流工作状态下极易损坏，使电池的寿命縮短，甚至会损坏电源结构。
据初步统计，现有铅酸蓄电池的循环使用寿命次数不到30%,整车的 一组蓄电池连续循环使用行驶总里程一般不到3万公里。显然，改进 纯电动车的电池供电系统，以减小启动瞬时峰值电流，从而提高电池组的续航能力和寿命是目前推进电动车实际应用的关键之一。
发明内容
本发明的目的是，提供一种电动车电池供电系统，使其在电动 机启动时能大幅度地减小启动瞬时峰值电流，从而提高电池组的续 航能力和寿命。
本发明的另一目的是，提供一种电动车电池供电系统，使其在 不加大体积、重量的情况下实现增加其放电容量的恒功率功率放电。
实现上述目的的本发明的主要技术构思是，使能在电动机运转 过程中在线改变电池组的联接方式，以使电动机在启动时避免全电 流启动。实现本发明目的的具体方案是，包括电动机、控制器和电 池组，在本发明中，电池组至少包含有二只电池，在相邻电池间设 一双刀双掷继电器，每一电池的正极和负极分别与双刀双掷继电器 的常闭触点和常开触点连接，控制器控制双刀双掷继电器按电动机 运转要求动作，使电池组实现串联/并联/串、并联供电。
如上所说本发明，电池组以二只电池的倍数配置，如根据对电 动机功率的要求，电池组可配置有二只、四只、六只或八只电池。 所说继电器可以是三刀双掷、四刀双掷、六刀双掷等多刀双掷继电 器，可以是机械式多刀双掷继电器，也可以是电子固态继电器。
如上所述，由于本发明在相邻电池间设一具有常开、常闭触点 的继电器，故在电动机起动或运行过程中可通过控制器实施电池组的串联/并联/串、并联供电，即可实现在电动机全转速范围内实现电 池组分级恒功率放电，通过多个电池分流原来由单个电池承担的过 电流放电，使其放电流控制在额定放电容量以内，从而实现电池 理想放电循环寿命。通过并联降压解决启动低速时不必要的全 压运行时的超过暂态电压需求供电，减少了大部分无用功的浪 费情况，从而降低功耗，提高运行效率，改变传统电机启动及 低速区域效率过低状况。简言之，本发明能使其在电动机启动时 大幅度地减小启动瞬时峰值电流，从而提高电池组的续航能力和寿 命。
图1A为本发明中由二只电池构成电池组的一种供电系统示意图。 图1B为本发明中由二只电池构成电池组的另 一供电系统示意图。 图2A为本发明由四只电池构成电池组的第一种供电系统示意图。 图2B为本发明由四只电池构成电池组的第二种供电系统示意图。 图2C为本发明由四只电池构成电池组的第三种供电系统示意图。 图2D为本发明由四只电池构成电池组的第四种供电系统示意图。 图3A为本发明由六只电池构成电池组的第一种供电系统示意图。 图3B为本发明由六只电池构成电池组的第二种供电系统示意图。 图3C为本发明由六只电池构成电池组的第三种供电系统示意图。 图3D为本发明由六只电池构成电池组的第四种供电系统示意图。 图4A为本发明由八只电池构成电池组的第一种供电系统示意图。图4B为本发明由八只电池构成电池组的第二种供电系统示意图。 图4C为本发明由八只电池构成电池组的第三种供电系统示意图。 图4D为本发明由八只电池构成电池组的第四种供电系统示意图。 图4E为本发明由八只电池构成电池组的第五种供电系统示意图。
具体实施例方式
本发明的实施例附图所示。以下结合附图所示实施例对本发明作 具体说明。
一、 图U和图1B为本发明中由二只12V电池1、 2构成电池组
11的供电装置实施例。
由图1A见，本实施例包括电动机13、控制器12和电池组11,电 池组11及电动机13均与控制器12相连接。在电池l和电池2间设有 一双刀双掷继电器Kl,并设该双刀双掷继电器K1之上、下刀位的上 方触点为常闭触点，上、下刀位的下方触点为常开触点，又使每一电 池的正极和负极分别与常闭触点和常开触点连接。如图所示，当双刀 双掷继电器K1使上、下刀位上方的常闭触点闭合时，电池l的负极通 过开关Kl的常闭触点和电池2的正极相连，电池组11实现串联供电， 这时，电池组11的输出电压2倍于单只电池电压，输出电流容量等于 单只电池电流容量。
如图1B所示，当双刀双掷继电器K1使上、下刀位下方的常开触 点闭合时，则电池组11实现并联供电，这时，电池组ll的输出电压等于单只电池的电压，输出电流容量可以提高到单只电池的两倍。
二、图2A、 2B、 2C和图2D为本发明中由四只12V电池1、 2、 3、 4构成电池组11的供电系统实施例。
由图2A见，与上述实施例一样本实施例包括电动机13、控制器 12和电池组11,电池组11及电动机13均与控制器12相连接。在电 池l、 2、 3和电池4间分别设有一双刀双掷继电器K1、 K2和K3。并 设双刀双掷继电器K1、 K2和K3之上、下刀位的上方触点均为常闭触 点，上、下刀位的下方触点均为常开触点，又使每一电池的正极和负 极分别与常闭触点和常开触点连接。这样，如图所示，当双刀双掷继 电器K1、 K2、 K3使常开触点闭合时，由四只电池l、 2、 3、 4组成的 电池组ll便实现并联供电，这时，电池组11的输出电压等于单只电 池的电压，输出电流容量等于单只电池的电流容量的四倍。
如图2B所示，当双刀双掷继电器K1、 K3使常开触点闭合，K2 的常闭触点闭合时，电池l、 4呈并联状态，电池2、 3呈串联状态， 这时，电池组11的输出电压等于单只电池电压的两倍，输出电流容 量等于单只电池容量的两倍。
如图2C所示，当双刀双掷继电器Kl、 K3使常闭触点闭合，K2 的常开触点闭合时，则电池l、 2和电池4呈现串联状态，这时，电 池组11的输出电压等于单只电池电压的三倍，输出电流容量等于单 只电池容量。
如图2D所示，当双刀双掷继电器K1、 K2、 K3使常闭触点闭合，则由四只电池l、 2、 3、 4组成的电池组11呈串联供电状态，这时， 电池组11的输出电压等于单只电池电压的四倍，输出电流容量等于 单只电池容量。
三、图3A、 3B、 3C和图3D为本发明中由六只12V电池1、 2、 3、 4、 5、 6构成电池组11的供电系统实施例。
由图3A见，与上述实施例一样本实施例包括电动机13、控制 器12和电池组11,电池组11及电动机13均与控制器12相连接。在 电池l、 2、 3、 4、 5和电池6间分别设有一双刀双掷继电器K1、 K2、 K3、 K4和K5。并设双刀双掷继电器K1、 K2、 K3、 K4和K5之上、下 刀位的上方触点均为常闭触点，上、下刀位的下方触点均为常开触点， 又使每一电池的正极和负极分别与常闭触点和常开触点连接。如图所 示，当双刀双掷继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5使常开触点闭合时，由 六只电池l、 2、 3、 4、 5、 6组成的电池组11实现并联供电，这时， 电池组11的输出电压等于单只电池的电压，输出电流容量等于单只 电池的电流容量的六倍。
如图3B所示，当双刀双掷继电器K1、 K2和K4、 K5使常开触 点闭合，K3的常闭触点闭合时，则电池l、 2、 3与电池4、 5、 6呈 现二组并联状态，该二组并联的电池组又经继电器K3实现串联连接， 这时，电池组11的输出电压二倍于单只电池的电压，输出电流容量 等于单只电池容量的三倍。
如图3C所示，当双刀双掷继电器K1、 K3、 K5使常开触点闭合，K2、 K4的常闭触点闭合时，则电池l、 2和电池3、 4及5、 6呈现三 组并联连接，该三组并联的电池组又经继电器K2和K4实现串联连接， 这时，电池组11的输出电压三倍于单只电池的电压，输出电流容量等 于单只电池容量的二倍。
如图3D所示，当双刀双掷继电器K1、 K2、 K3、 K4和K5使常闭触 点闭合时，则由六只电池1、 2、 3、 4、 5、 6组成的电池组11呈串联 供电状态，这时，电池组11的输出电压六倍于单只电池的电压，输出 电流容量等于单只电池容量。
四、图4A、 4B、 4C、 4D和图4E为本发明中由八只12V电池1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8构成电池组11的供电系统实施例。
由图4A见，与上述实施例一样本实施例包括电动机13、控制器 12和电池组11,电池组11及电动机13均与控制器12相连接。在电 池1、 2、 3、 4、 5、 6、 7和电池8间分别设有一双刀双掷继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5、 K6和K7。并设双刀双掷继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5、 K6和K7之上、下刀位的上方触点均为常闭触点，上、下刀位的下 方触点均为常开触点，又使每一电池的正极和负极分别与常闭触点和 常开触点连接。这样，如图所示，当双刀双掷继电器K1、 O、 K3、 K4、 K5、 K6、 K7使常开触点闭合时，由八只电池l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8 组成的电池组11实现并联供电，这时，电池组11的输出电压等于单 只电池的电压，输出电流容量等于单只电池的电流容量的八倍。
如图4B所示，当双刀双掷继电器K1、 K2、 K3和K5、 K6、 K7使常开触点闭合，K4的常闭触点闭合时，则电池l、 2、 3、 4与电池5、 6、 7、 8呈现二组并联连接，该二组并联的电池组又经继电器K4实现 串联连接，这时，电池组11的输出电压二倍于单只电池的电压，输出 电流容量等于单只电池容量的四倍。
如图4C所示，当双刀双掷继电器K1、 K3、 K4、 K5和K7使常开 触点闭合，K2、 K6的常闭触点闭合时，则电池l、 2和电池3、 4、 5、 6及电池7、 8呈现三组并联连接，该三组并联的电池组又经继电器K2 和K6实现串联连接，这时，电池组11的输出电压三倍于单只电池的 电压，输出电流容量等于单只电池容量的二倍。
如图4D所示，当双刀双掷继电器K1、 K3、 K5、和K7使常开触 点闭合，K2、 K4、 K6的常闭触点闭合时，则电池1、 2和电池3、 4 和电池5、 6及电池7、 8呈现四组并联连接，该四组并联的电池组又 经继电器K2、 K4和K6实现串联连接，这时，电池组ll的输出电压 四倍于单只电池的电压，输出电流容量等于单只电池容量的二倍。
如图4E所示，当双刀双掷继电器1Q、 K2、 K3、 K4、 K5、 K6和K7 使常闭触点闭合时，则由八只电池l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8组成的电 池组11呈串联供电状态，这时，电池组11的输出电压八倍于单只电 池的电压，输出电流容量等于单只电池容量。
权利要求
1，一种电动车电池供电系统，包括电动机、控制器和电池组，其特征在于电池组至少包含有二只电池，在相邻电池间设一双刀双掷继电器，每一电池的正极和负极分别与双刀双掷继电器的常闭触点和常开触点连接，控制器控制双刀双掷继电器按电动机运转要求动作，使电池组实现串联/并联/串、并联供电。
2, 根据权利要求l所述电动车电池供电系统，其特征在于电池 组以二只电池的倍数配置。
3, 根据权利要求1或2所述电动车电池供电系统，其特征在于 所说继电器可以是三刀双掷、四刀双掷、六刀双掷等多刀双掷继电器。
4，根据权利要求3所述电动车电池供电系统，其特征在于所说 继电器可以是机械式继电器也可以是固态继电器。
全文摘要
本发明是一种电动车电池供电系统，主要特点是，电池组至少包含有二只电池，在相邻电池间设一双刀双掷继电器，每一电池的正极和负极分别与双刀双掷继电器的常闭触点和常开触点连接，通过控制器改变继电器触点的闭、开接触状态，使电池组实现串联/并联/串、并联分级电压恒功率供电。本发明能使其在电动机在启动低速加速时大幅度地减小启动瞬时峰值电流，以额定效率运行，从而提高电池组的续航能力和寿命。
文档编号B60L11/00GK101580030SQ200910053628
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者岳 李 申请人:岳 李