优化电池输出效率的仪表模组的制作方法

本发明涉及电动车辆，具体涉及一种优化电池输出效率的仪表模组。

背景技术：

1、电动车的续航能力是指该车在单次充电或加满电的情况下，可以行驶的最远距离。续航能力是电动车比较重要的一个指标，也是消费者选择购买电动车时非常关注的因素之一。

2、目前，电动车的续航能力还有显不足，这是因为电动车采用的电池技术还没有完全成熟，电池容量和充电速度都还有待提高。特别是在爬坡阶段，需要大电流释放才能提供足够的扭矩来爬坡，而电池包的大电流释放会显著提升能量损耗，也就是造成电动车爬坡特别费劲，同时会造成电池包的续航能力显著降低。

3、为了提升电动车的续航能力，主要有2种选择方式，第一种方式，选用更好蓄电性能的电池，目前，市面上主要采用的是锂电池，但随着钠离子电池固态电池等新技术的不断研发和应用，电池的能量密度将会大幅提升，从而使电动车的续航能力得到有效提升，但是目前受限于技术发展过程和价格原因，电池包的续航能力还是很有限。

4、第二种方式，采用节能技术来提升电动车的续航能力。电动车的续航能力是通过提高能量利用率、降低能量损耗和优化整车控制系统来实现的。例如，采用高效的电机与控制系统、优化车身结构和减轻车重等技术手段，可以提高电动车的续航能力。但是目前还没有很好的控制策略和方式来解决电动车爬坡过程电能损耗过快而影响续航能力的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、本发明的目的是提供一种优化电池输出效率的仪表模组，在电动车爬坡过程中，通过改变电池阵列的组合方式，具体是将电池组合为多并联结构，降低每个单电池上的电流，同时通过多并联结构，提高总电流大小，此时通过直流变换模块来提升多并联电池包的输出电压，避免造成大的压降，保证电池包总输出电压的稳定性，从而在爬坡过程中提升了总的输出扭矩，保障爬坡过程的顺畅性，同时降低了单电池上的电流，避免大电流输出损耗电池的续航能力，以降低电池的发热量，解决了电动车电池续航能力差的技术问题。

3、为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种优化电池输出效率的仪表模组，包括：

4、仪表模块，其内置一仪表控制电路和一转换控制电路，所述仪表控制电路连接仪表显示屏；

5、直流变换模块，其连接驱动器第一输入端，所述驱动器输出端连接电机，所述驱动器控制端与电机控制器连接；电池包第一输出端和所述直流变换模块之间连接有转换电路，所述电池包的第二输出端与所述驱动器第二输入端连接；

6、转换开关，其设置在仪表模块上，所述转换开关连接所述转换控制电路的输入端，所述转换控制电路的输出端连接所述转换电路的控制端；

7、通过所述转换电路改变所述电池包的组合方式，通过所述直流变换模块提升所述电池包的输出电压。

8、优选的，所述直流变换模块包括：

9、llc直流变换电路；

10、储能电容c1，其连接在所述llc直流变换电路输入端；

11、反激式变压器tr，其连接在所述储能电容c1与llc直流变换电路的输出端之间。

12、优选的，所述转换电路包括：

13、两端连接在相邻并联电池阵列之间的第一开关组和第二开关组，且所述第一开关组和第二开关组位于每个所述电池阵列的中心；

14、两端串联在每个电池阵列中心的第三开关组，所述第一开关组位于所述第三开关组的第一端，所述第二开关组位于所述第三开关组的第二端；

15、第一开关s1，其第一端连接在并联电池阵列的正极端，所述第一开关s1的第二端连接在所述第三开关组的第二端；

16、第二开关s2，其第一端连接在所述第三开关组的第一端；所述第二开关s2的第二端连接在并联电池阵列的负极端。

17、优选的，多个所述并联电池阵列组成所述电池包，每个所述并联电池阵列由偶数个单电池串联而成；所述并联电池阵列的正极端和负极端通过第三开关s3连接至所述驱动器第二输入端。

18、优选的，所述并联电池阵列的正极端还连接所述llc直流变换电路的正极输入端，所述并联电池阵列的负极端还连接所述llc直流变换电路的负极输入端，所述llc直流变换电路的输出端通过第四开关s4连接至所述驱动器第一输入端。

19、优选的，所述第三开关s3和第四开关s4不能同时闭合，所述第四开关s4、第一开关组、第二开关组、第一开关s1和第二开关s2同步闭合，所述第三开关组与第四开关s4不能同时闭合。

20、优选的，所述储能电容c1的正极端通过第五开关s5连接至所述llc直流变换电路的正极输入端，所述储能电容c1的负极端通过第六开关s6连接至所述llc直流变换电路的负极输入端。

21、优选的，所述llc直流变换电路的正极输出端上串联一第七开关s7，所述llc直流变换电路的负极输出端上串联一第十一开关s11。

22、优选的，所述储能电容c1的正极通过一第八开关s8连接至所述反激式变压器tr的原边第一端，所述储能电容c1的负极连接至所述反激式变压器tr的原边第二端；所述反激式变压器tr的副边第一端连接至所述第七开关s7的第二端，所述反激式变压器tr的副边第二端通过一第九开关s9连接至所述第七开关s7的第一端，所述反激式变压器tr的副边第二端还通过一第十开关s10连接至所述第十一开关s11的第二端，其中所述反激式变压器tr的原边第一端与副边第一端为同名端。

23、优选的，所述第五开关s5、第二开关s6与所述第八开关s8不能同时闭合，所述第九开关s9和第十开关s10不能同时闭合。

24、与现有技术相比，本发明包含的有益效果在于：

25、1、本发明在传统的仪表模组上增加了转换控制电路、直流变换模块和转换开关，从而提供了电动车的爬坡辅助功能。

26、2、本发明在爬坡过程等大扭矩需求场景下，改变电池包的输出回路，在提升总电流提升的前提下，通过直流变换模块提升电压输出，保证电机扭矩的增强输出，使得电动车爬坡过程更为顺畅。

27、3、通过降低每个单电池上的输出电流，降低了电池发热量，也就是降低了电池损耗，提升了电动车的续航能力。

28、4、在电池包输出回路的切换过程中，通过储能电容和反激式变压器/llc直流变换电路配合的功率输出方式，保证了电动车行驶的顺畅性，避免了电动车短时失电的弊端。

29、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述直流变换模块包括：

3.如权利要求2所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述转换电路包括：

4.如权利要求3所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，多个所述并联电池阵列组成所述电池包，每个所述并联电池阵列由偶数个单电池串联而成；所述并联电池阵列的正极端和负极端通过第三开关s3连接至所述驱动器第二输入端。

5.如权利要求4所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述并联电池阵列的正极端还连接所述llc直流变换电路的正极输入端，所述并联电池阵列的负极端还连接所述llc直流变换电路的负极输入端，所述llc直流变换电路的输出端通过第四开关s4连接至所述驱动器第一输入端。

6.如权利要求5所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述第三开关s3和第四开关s4不能同时闭合，所述第四开关s4、第一开关组、第二开关组、第一开关s1和第二开关s2同步闭合，所述第三开关组与第四开关s4不能同时闭合。

7.如权利要求2所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述储能电容c1的正极端通过第五开关s5连接至所述llc直流变换电路的正极输入端，所述储能电容c1的负极端通过第六开关s6连接至所述llc直流变换电路的负极输入端。

8.如权利要求7所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述llc直流变换电路的正极输出端上串联一第七开关s7，所述llc直流变换电路的负极输出端上串联一第十一开关s11。

9.如权利要求8所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述储能电容c1的正极通过一第八开关s8连接至所述反激式变压器tr的原边第一端，所述储能电容c1的负极连接至所述反激式变压器tr的原边第二端；所述反激式变压器tr的副边第一端连接至所述第七开关s7的第二端，所述反激式变压器tr的副边第二端通过一第九开关s9连接至所述第七开关s7的第一端，所述反激式变压器tr的副边第二端还通过一第十开关s10连接至所述第十一开关s11的第二端，其中所述反激式变压器tr的原边第一端与副边第一端为同名端。

10.如权利要求9所述的优化电池输出效率的仪表模组，其特征在于，所述第五开关s5、第二开关s6与所述第八开关s8不能同时闭合，所述第九开关s9和第十开关s10不能同时闭合。

技术总结
本发明公开一种优化电池输出效率的仪表模组，仪表模块内置一仪表控制电路和一转换控制电路，仪表控制电路连接仪表显示屏；直流变换模块连接驱动器第一输入端，驱动器输出端连接电机，驱动器控制端与电机控制器连接；转换电路连接电池包第一输出端和直流变换模块之间，电池包的第二输出端与驱动器第二输入端连接；转换开关设置在仪表模块上，转换开关连接转换控制电路的输入端，转换控制电路的输出端连接转换电路的控制端；通过转换电路改变电池包的组合方式，通过直流变换模块提升电池包的输出电压。本发明在爬坡过程中，通过直流变换模块提升电压输出，保证电机扭矩的增强输出，降低了电池发热量和损耗，提升了电动车的续航能力。

技术研发人员：刘佳晨
受保护的技术使用者：江阴飞阳电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12