專利名稱：電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交通工具領(lǐng)域，尤其是一種用于電動自行車的電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著能源價格的日益攀升，國家對排放法規(guī)的不斷加嚴(yán)，電動自行車憑借方便、節(jié) 能、環(huán)保的優(yōu)點，以其自身的優(yōu)勢在國內(nèi)外引發(fā)了一浪浪的消費高潮。電動自行車行業(yè)的整 體發(fā)展趨勢如燎原之火。電動自行車作為一種功能性產(chǎn)品，在發(fā)展的同時也暴露出了它的 種種弊端。如整車使用壽命的長短、電池代換、續(xù)航里程等等問題。由于電動自行車的功能 性比較強(qiáng)，此時電池的容量就成為評判電動車質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。目前市場上的電動自行車電池多為三塊或四塊電池串聯(lián)的方式，以此得到更高的 電壓，以減小導(dǎo)體和開關(guān)的尺寸。圖1是目前市場上電動自行車普遍采用的方式，通常電動自行車工作電壓為36V 至48V的電池組(三塊或四塊電池串連)，以驅(qū)動電機(jī)。如果使用更高電壓的電池，導(dǎo)體和 開關(guān)的尺寸可以得更小。除此外，高電壓電池在開關(guān)上會產(chǎn)生更多的電弧。使用串聯(lián)電池 組所帶來的另一個問題，就是有可能遇到電池組里的某一節(jié)電池失效的情況。這就像一個 鏈條，串聯(lián)在一起的電池越多，出現(xiàn)這種情況的幾率就越高。只要一節(jié)電池有問題，它的電 壓就會降低。到最后，一節(jié)“斷開”的電池可能會中斷電流的輸送。而要更換“壞”電池也絕 非易事，因為新老電池是互不匹配的。一股說來，新電池的容量要比老電池的高得多。以圖 1為例，若第三節(jié)電池故障后僅產(chǎn)生6V的電壓，而不是正常的12V。隨著工作電壓的下降， 它比正常電池組更快地達(dá)到放電結(jié)束的臨界點，同時，它的使用時間也急劇縮短。一旦設(shè)備 因電壓過低而切斷電源，其余三節(jié)仍然完好的電池就不能把所存儲的電量送出來了。這時，第三節(jié)電池還呈現(xiàn)很大的內(nèi)阻，如果此時還帶有負(fù)載，那么，將會導(dǎo)致整個 電池鏈的輸出電壓將大幅度下降。在一組串聯(lián)電池中，一節(jié)性能差的電池，就像是一個堵住 水管的塞子，會產(chǎn)生巨大的阻力，阻止電流流過去。第三節(jié)電池也可能會短路，這將使終端 的電壓降低至36V，或者，使電池組鏈路斷開并切斷電流。所以一個串聯(lián)電池組的性能是取 決于電池組里最差的那塊電池的性能。

實用新型內(nèi)容為了解決單塊壞電池對整塊電池系統(tǒng)的系統(tǒng)，本實用新型提供一種改進(jìn)電池系 統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括12v電池及其電池控制器；所述電池控制器主要包括、切換模塊、電 壓轉(zhuǎn)換模塊和控制器模塊；所示12v電池并連到電池控制器的切換模塊；所述控制器模塊， 連接到切換模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊。所述電池系統(tǒng)由3個或4個12v電池并聯(lián)。通過電池控制器切換各塊電池并使單塊電池電壓升高，如原電池組為36V則由 12V變換為36V，如原電池組為48V則由12V變換為48V。充分利用每一塊電池的能量。在 充電時，通過電池控制器自動或手動地將幾塊電池串連，以適應(yīng)現(xiàn)有充電器。使其在一次 充電后，單塊電池可獨立使用，同時具備多塊備用電池，保障駕乘者能有效避免因單塊電池(組)電量低后無法及時快速充電的窘境，同時可避免電池串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的浪費和耗 損，使用效果更好。

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)方案；圖2 是本實用新型的技術(shù)方案。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只 是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖2所示，本方案是在現(xiàn)有電池組的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，即原電動自行車上電 池組的塊數(shù)不變，讓每一塊電池均可獨立供電，即首先由其中的一塊電池供電，其他幾塊電 池備用。一旦出現(xiàn)電量低的情況(或騎不動了 )，電池控制器自動或手動選擇備用的其他幾 塊電池中的一塊進(jìn)行輸出。通過電池控制器切換各塊電池并使單塊電池電壓升高，如原電池組為36V則由 12V變換為36V，如原電池組為48V則由12V變換為48V。充分利用每一塊電池的能量。在 充電時，通過電池控制器自動或手動地將幾塊電池串連，以適應(yīng)現(xiàn)有充電器。使其在一次 充電后，單塊電池可獨立使用，同時具備多塊備用電池，保障駕乘者能有效避免因單塊電池 (組)電量低后無法及時快速充電的窘境，同時可避免電池串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的浪費和耗 損，使用效果更好。本方案的電池系統(tǒng)包括4個12v電池及其電池控制器。所述的電池控制器主要包 括三個功能模塊，一是切換模塊，二是電壓轉(zhuǎn)換模塊，三是控制器模塊。4個12v電池并到電 池控制器的切換模塊。切換模塊與電壓轉(zhuǎn)換模塊和控制器模塊連接，主要完成充電和放電過程中的電池 連接方式和選用的切換。在充電時電池組為串連，在放電時對電池進(jìn)行逐塊選用切換。電壓轉(zhuǎn)換模塊連接到切換模塊和控制器模塊主要在控制器模塊的控制下，將切 換模塊選用的單塊電池電壓(12V)轉(zhuǎn)換為電動車的額定工作電壓(36V或48V)。該模塊采 用DC-DC升壓電路，能對電池電壓和電池控制器輸出端電流流向及電壓值進(jìn)行實時檢測， 具有短路保護(hù)功能，在短路解除后能自動恢復(fù)。在充電時，該模塊停止直流變換，直接導(dǎo)通， 同時在輸出端電壓超過限值?？刂破髂K，連接到切換模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊，完成對切換模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊 的控制，對電池電壓和電池控制器輸出端電流流向及電壓值實時檢測，然后送控制器模塊， 通過內(nèi)部程序進(jìn)行運算，最后送至切換模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行相應(yīng)的動作。四塊電池各自獨立供電，由電池控制器進(jìn)行切換、控制并進(jìn)行電壓變換，根據(jù)電動 自行車的需求供電。由于四塊電池是各自獨立的，可避免并聯(lián)時電池間相互充放電的損耗， 提高了電池能效的使用率；串聯(lián)時由于一塊電池的問題而導(dǎo)致整個電池組罷工的情況出現(xiàn)，使得電動自行車的電力系統(tǒng)更加的完善，還能保障駕乘者能有效避免因單塊電池(組) 電量低后無后備電池且又無法及時快速充電的窘境。其中電池塊數(shù)可以根據(jù)情況，也可以是3塊電池或更多，其原理和上述方案一樣， 這里不再累述。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池系統(tǒng)包括12v電池及其電池控制器；所述電池控制器主要包括、切換模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和控制器模塊；所述12v電池并連到電池控制器的切換模塊；所述控制器模塊，連接到切換模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池系統(tǒng)由3個或4個12v電池并聯(lián)。
專利摘要本實用新型公開了一種電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括12V電池及其電池控制器；所述電池控制器主要包括切換模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和控制器模塊；所示12V電池并聯(lián)到電池控制器的切換模塊；所述控制器模塊，連接到切換模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊。該電池系統(tǒng)中，單塊電池可獨立使用，同時具備多塊備用電池，保障駕乘者能有效避免因單塊電池電量低后無法及時快速充電的窘境，同時可避免電池串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的浪費和耗損，使用效果更好。
文檔編號H02J7/00GK201717648SQ20102022678
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者李秋鵬 申請人:成都凱裕電子電器有限公司