電池均衡放電，當(dāng)工作一段時(shí)間后，電池的輸出能力 下降，為補(bǔ)償壓降獲得相同的調(diào)速能力，要增加電池導(dǎo)通的數(shù)量以獲得相同的電壓等級(jí)。
[0080] 在直流電動(dòng)機(jī)的條件下，控制器4獲得制動(dòng)信號(hào)時(shí)，其電壓的改變狀態(tài)如下：
[0081] (1)由于電池組1的通斷個(gè)數(shù)，是可以隨意控制的，因此，通過(guò)控制電池組1的單體 電池單元5的通斷的個(gè)數(shù)，由此可以控制電池組1的A、B的端電壓^;
[0082] (2)在制動(dòng)環(huán)節(jié)，直流電機(jī)M兩端1、2的反饋電壓可以大于電池組A、B的端 電壓^這樣，直流電機(jī)就對(duì)電池組1充電；
[0083] (3)這里的t/f _是衰減的，那么就控制直流電機(jī)，使得卜￡|| > ，這樣直流電機(jī) M-直對(duì)電池組1充電；
[0084] (4)這里的,不是無(wú)限小的,其最小值是單個(gè)單體電池單元5的電壓;
[0085] (5)當(dāng).??衰減到g 的時(shí)候,這時(shí)候,將直流電機(jī)轉(zhuǎn)向負(fù)載電阻,消耗掉 電機(jī)M的電量。
[0086] 特別的是，在制動(dòng)過(guò)程中，控制器4控制固態(tài)繼電器6的高頻通斷，使得單位交替 作用時(shí)間內(nèi)，電池單元5起作用時(shí)間相同，以使電池單元5再生充電均衡。
[0087](二)采用三相異步交流電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要使用如圖2所示的三個(gè)電池組結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成 三相交流電，其控制方法包括如下步驟：
[0088] (1)在電動(dòng)汽車(chē)的起動(dòng)過(guò)程中，電池組1提供類(lèi)正弦電壓信號(hào)的電壓信號(hào)，系統(tǒng)采 用輸出電壓較小的電池，以降低轉(zhuǎn)矩沖擊，并高頻控制固態(tài)繼電器6,以獲得所需要的電壓 信號(hào)的頻率和電壓大小，因起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小與電壓有效值平方成正比，與電壓頻率成反比， 可以采用電壓有效值對(duì)應(yīng)起動(dòng)電流小于額定電流的基礎(chǔ)上，減小電壓頻率的方法，保證電 壓頻率和大小滿足起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩；
[0089] (2)在電動(dòng)汽車(chē)的調(diào)速過(guò)程中，控制器4控制固態(tài)繼電器6的通斷，輸出電壓較小 的電池，并高頻控制固態(tài)繼電器6,以降低在獲得類(lèi)似正弦波時(shí)的電壓沖擊，在單位時(shí)間內(nèi)， 控制所有的電池單元5的工作時(shí)間相同，以保證放電均衡；在加速過(guò)程中，結(jié)合傳感器3接 受的信號(hào)，控制器4獲加速信號(hào)后，控制固態(tài)繼電器6的通斷，在滿足電機(jī)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn) 矩的基礎(chǔ)上，增大類(lèi)正弦電壓信號(hào)頻率，同時(shí)相應(yīng)調(diào)整電池單元5的導(dǎo)通個(gè)數(shù)，使得電壓有 效值大小為電機(jī)的額定電壓，對(duì)于工作一段時(shí)間后，壓降的補(bǔ)償，增加電壓信號(hào)在峰值時(shí)刻 的導(dǎo)通的電池單元5的個(gè)數(shù)，使得電壓有效值仍為電機(jī)的額定電壓，這時(shí)候，電壓和頻率對(duì) 應(yīng)的轉(zhuǎn)矩不變且仍然大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩；在減速過(guò)程中，結(jié)合傳感器3接受的信號(hào)，減小類(lèi)正弦 電壓信號(hào)頻率，同時(shí)相應(yīng)改變電池單元5的導(dǎo)通個(gè)數(shù)，使得電壓有效值大小為電機(jī)的額定 電壓，使得對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對(duì)于壓降的補(bǔ)償，增加電壓信號(hào)在峰值時(shí)刻的導(dǎo)通 的電池單元5的個(gè)數(shù)，使得電壓有效值大小仍為電機(jī)的額定電壓，這時(shí)候電壓和頻率對(duì)應(yīng) 的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩不變且仍然小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩；
[0090] (3)在電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)控制器4獲得制動(dòng)信號(hào)時(shí)，結(jié)合傳感器3接收的 信號(hào)，通過(guò)控制固態(tài)繼電器6,使得電池組輸出的三相電的相序改變，為了保證放電均衡，單 位時(shí)間內(nèi)，固態(tài)繼電器6高頻交替通斷，所有電池單元5起作用時(shí)間相同。
[0091] 其中，在電動(dòng)汽車(chē)的起動(dòng)過(guò)程中，請(qǐng)參考圖13,圖13為交流電動(dòng)機(jī)起步過(guò)程的電 壓信號(hào)狀態(tài)圖。如圖13所示，對(duì)于交流電機(jī)的起步，一般要求起動(dòng)電流小于額定電流，起動(dòng) 轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，與電壓頻率成反比，而起動(dòng)電流只與電 壓有關(guān)，那么可以在保證有效電壓對(duì)應(yīng)起動(dòng)電流小于額定電流的基礎(chǔ)上，減小電壓頻率，輸 入如圖14所示的類(lèi)正弦電壓信號(hào)。
[0092] 而在電動(dòng)汽車(chē)的調(diào)速過(guò)程中，在電壓有效值對(duì)應(yīng)為電機(jī)額定電壓的基礎(chǔ)上，改變 電壓的頻率，以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。具體說(shuō)，請(qǐng)參考圖14和圖15,圖14為三相交流正弦電壓信號(hào)狀 態(tài)圖，圖15為交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速過(guò)程的電壓信號(hào)狀態(tài)圖。如圖15所示，對(duì)于交流電機(jī)的調(diào)速 過(guò)程，本發(fā)明輸出三相類(lèi)正弦電壓信號(hào)U1、U2和U3,其中他們的相位差是120度，并且這里 的頻率W是可變的；本發(fā)明的交流電動(dòng)機(jī)在調(diào)速過(guò)程中，只是調(diào)整頻率，而不調(diào)整電壓有效 值。其中：（a)在加速的過(guò)程中，增大頻率W，保證電壓的有效值不變，電壓衰減的話，就增加 導(dǎo)通的電池單元5的個(gè)數(shù)；（b)在減速過(guò)程中，減小頻率W，保證電壓的有效值不變，電壓衰 減的話，就增加導(dǎo)通的電池單元5的個(gè)數(shù)。
[0093] 特別的是，在電動(dòng)汽車(chē)的調(diào)速過(guò)程中，結(jié)合傳感器3接受的信號(hào)，控制器4獲加速 信號(hào)后，控制固態(tài)繼電器6的通斷，獲得頻率增大的類(lèi)正弦電壓信號(hào)，對(duì)于工作一段時(shí)間 后，壓降的補(bǔ)償，采用增加電壓峰值時(shí)刻導(dǎo)通電池單元5的個(gè)數(shù)，以維持電壓的有效值；在 電動(dòng)汽車(chē)的調(diào)速過(guò)程的減速過(guò)程中，結(jié)合傳感器3接受的信號(hào)，同樣獲得頻率減小的類(lèi)正 弦電壓信號(hào)，對(duì)于壓降的補(bǔ)償，采用增加電壓峰值時(shí)刻導(dǎo)通電池單元5的個(gè)數(shù)，以維持電壓 的有效值。
[0094] 對(duì)于在電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)過(guò)程中，請(qǐng)繼續(xù)參考圖15,只要Ul、U2和U3中，改變其中 任意兩個(gè)電壓信號(hào)的相序，就可以在三相異步交流電動(dòng)機(jī)中形成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。所以這部分制 動(dòng)，只是改了相序而已，沒(méi)有其他的東西。在這個(gè)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)不反饋充電，其僅是為了使 得汽車(chē)盡快制動(dòng)。
[0095] 此外，本發(fā)明當(dāng)采用三相異步交流電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要使用三個(gè)如圖2所示的電池組 結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成三相交流電，而這三個(gè)電池組1對(duì)于三相異步交流電動(dòng)機(jī)，其繞組為Y型連接 或三角型連接。
[0096] 對(duì)于Y型連接，請(qǐng)參考圖16至圖20,圖16為電池組Y型接法的連接方式示意圖， 圖17為電池組Y型接法的結(jié)構(gòu)示意圖，圖18為形成Y型連接的三個(gè)電池組中的一個(gè)電池 組輸出I-II端電壓信號(hào)的電池組單元通斷的結(jié)構(gòu)圖，圖19為形成Y型連接的三個(gè)電池組 中的一個(gè)電池組輸出I-III端電壓信號(hào)的電池組單元通斷的結(jié)構(gòu)圖，圖20為形成Y型連接 的三個(gè)電池組中的一個(gè)電池組輸出I-IV端電壓信號(hào)的電池組單元通斷的結(jié)構(gòu)圖。如圖16 至圖20所示，三個(gè)電池組形成Y型連接時(shí)，三個(gè)電池組共同連接于I點(diǎn)位，三個(gè)電池組分別 輸入I-II端電壓信號(hào)、I-III端電壓信號(hào)和I-IV端電壓信號(hào)，從而構(gòu)成三相交流電。
[0097] 對(duì)于三角型連接，請(qǐng)參考圖21至圖25,圖21為電池組三角型接法的連接方式示 意圖，圖22為電池組三角型接法的結(jié)構(gòu)示意圖，圖23為形成三角型連接的三個(gè)電池組中的 一個(gè)電池組輸出I-II端電壓信號(hào)的電池組單元通斷的結(jié)構(gòu)圖，圖24為形成三角型連接的 三個(gè)電池組中的一個(gè)電池組輸出I-III端電壓信號(hào)的電池組單元通斷的結(jié)構(gòu)圖，圖25為形 成三角型連接的三個(gè)電池組中的一個(gè)電池組輸出II-III端電壓信號(hào)的電池組單元通斷的 結(jié)構(gòu)圖。如圖21至圖25所示，電池組形成三角型連接時(shí)，三個(gè)電池組首尾相接，三個(gè)電池 組分別輸入I-II端電壓信號(hào)、I-III端電壓信號(hào)和II-III端電壓信號(hào)，從而構(gòu)成三相交流 電。
[0098] 因此，本發(fā)明不僅取消了電池組到電動(dòng)機(jī)之間的功率轉(zhuǎn)換器，控制電池組單元，獲 得相應(yīng)的電壓信號(hào)，直接對(duì)電動(dòng)機(jī)作用，減小了能量損耗；而且還可以控制和改變電池輸出 電壓，尤其是在交流電機(jī)中，可以根據(jù)情況，通過(guò)控制固態(tài)繼電器，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓和調(diào)頻的功能， 使得控制形式簡(jiǎn)單化。
[0099] 需要聲明的是，上述
【發(fā)明內(nèi)容】
及【具體實(shí)施方式】意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的 實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理 內(nèi)，當(dāng)可作各種修改、等同替換或改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電動(dòng)汽車(chē)電池組單元通斷與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組單元 連接系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)（2)、電池組（1)、傳感器（3)和控制器（4);其中： 電池組（1)包括多個(gè)電池單元（5)和在連接線路之間的固態(tài)繼電器（6)，固態(tài)繼電器 (6)用于控制電池單元（5)導(dǎo)通與斷開(kāi)、數(shù)量和時(shí)間、電壓的大小、并控制單個(gè)或多個(gè)電池單 元（5)在A、B端輸出的極性、以及控制在A、B端輸出大小、方向以及頻率可變的電壓信