一種電動車電源管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于電動車是控制領域，具體涉及一種電動車電源管理系統(tǒng)，包括單片機，連接在單片機上的信號采集電路和隔離電路，信號采集電路的輸出端經(jīng)過隔離電路與單片機相連接，采樣電路控制端與單片機相連接，所述單片機上還連接有超級電容管理電路。本實用新型由單片機通過信號隔離采樣電路采集電池電壓、電池放電電流、超級電容電壓、電動車行走速度等信號來控制超級電容的充電和放電，在電動車電池不放電且電動車滑行或剎車時，將電能存儲到超級電容，當檢測到電池放電電流過大時，超級電容放電，減少電池的放電電流，實現(xiàn)延長電動車行駛里程、延長電池壽命的目的。
【專利說明】—種電動車電源管理系統(tǒng)【技術領域】[0001]本實用新型屬于電動車是控制領域，具體涉及一種電動車電源管理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電動車是一種利用電能驅動的交通工具，電能是由三至五只電瓶串聯(lián)提供的，實際使用中，經(jīng)常發(fā)生電動車行駛里程短，電池壽命短的現(xiàn)象。電動車電源管理系統(tǒng)的優(yōu)劣能較大程度的影響行駛里程和延長電池使用壽命。
[0003]由于采用了單片機采集電池電壓、放電電流和電動車轉速，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)控制超級電容收集因制動產生的電能和參與放電，從而減少電池大電流放電，所以，本控制器是一種單片機閉環(huán)控制系統(tǒng)。
實用新型內容
[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術存在電動車電池使用中，電動車行駛里程短，電池壽命短的問題，提出一種電動車電源管理系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種電動車電源管理系統(tǒng)，包括單片機，連接在單片機上的信號采集電路和隔離電路，信號采集電路的輸出端經(jīng)過隔離電路與單片機相連接，采樣電路控制端與單片機相連接，所述單片機上還連接有超級電容管理電路。
[0006]所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采集電路包括，超級電容信號采樣電路、放電電流信號采集電路、電池電壓信號采集電路、速度信號采集電路。
[0007]所述的電動車電源管理系統(tǒng)，所述超級電容信號采集電路的輸入端為連接在單片機上的第一光電稱合器Tl,第一光電稱合器Tl的輸出端分別連接在超級電容的正負極,第一光電耦合器Tl的輸出端分別經(jīng)第一三極管Qll和第一二極管D11、第二三極管Q12和第二二極管D12與隔離電路連接。
[0008]所述的電動車電源管理系統(tǒng)，所述放電電流信號采集電路的輸入端為連接在單片機上的第二光電稱合器T2,第二光電稱合器T2的輸出端分別連接在米樣電阻的兩端,第二光電耦合器T2的輸出端分別經(jīng)第三三極管Q21和第三二極管D21、第四三極管Q22和第四二極管D22與隔離電路連接。
[0009]所述的電動車電源管理系統(tǒng)，所述放電池電壓信號采集電路的輸入端為連接在單片機上的第三光電稱合器T3,第三光電稱合器T3的輸出端分別連接在電池的兩端,第三光電耦合器T3的輸出端分別經(jīng)第五三極管Q31和第五二極管D31、第六三極管Q32和第六二極管D32與隔離電路連接。
[0010]所述的電動車電源管理系統(tǒng)，所述隔離電路包括第四光電耦合器TIL，在第四光電率禹合器TIL的輸入端連接有第一運算放大器IC91A組成的電路,第四光電稱合器TIL的輸出端連接有第二運算放大器IC92A組成的電路，第二運算放大器IC92A的輸出端連接在單片機上。
[0011]所述的電動車電源管理系統(tǒng)，所述速度信號采集電路包括輸入端連接在單片機控制端的第五光電稱合器T5,第五光電稱合器T5的輸出端連接速度檢測傳感器。
[0012]所述的電動車電源管理系統(tǒng)，所述超級電容管理電路經(jīng)過MOS驅動器連接在單片機的PWM輸出腳，超級電容管理電路包括超級電容、電感、第一 MOS管Ml、蓄電池串聯(lián)構成的回路，電路中從左到右依次并聯(lián)第一電容Cl、第二 MOS管M2和第二電容C2，其中第一 MOS管Ml位于第二 MOS管M2的左端，第二電容C2位于第一 MOS管Ml的右端。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型由單片機通過信號隔離采樣電路采集電池電壓、電池放電電流、超級電容電壓、電動車行走速度等信號來控制超級電容的充電和放電，在電動車電池不放電且電動車滑行或剎車時，將啟動超級電容管理電路里的第一 MOS管M1，通過第一 MOS管Ml和電感L組成的PWM降壓電路，利用電動車電機被動轉動形成的電流來給超級電容充電，當檢測到電池放電電流過大時，將啟動超級電容管理電路里的第二 MOS關M2，通過第二 MOS管M2和電感L、第一電容Cl燈組成的PWM升壓電路參與電池放電，減少電池的放電電流，這樣可以增加電動車電機的轉動力矩，提升電動車加速力量，同時減小電池大電流放電的時間達到保護電池的目的，實現(xiàn)延長電動車行駛里程、延長電池壽命的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型電路的連接結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的工作原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:結合圖1，一種電動車電源管理系統(tǒng)，包括單片機，連接在單片機上的信號采集電路和隔離電路，所述信號采集電路包括，超級電容信號采樣電路、放電電流信號采集電路、電池電壓信號采集電路、速度信號采集電路。
[0017]單片機的PBl腳經(jīng)過電阻連接在超級電容信號采集電路的第一光電耦合器Tl的輸入端，第一光電耦合器Tl的輸出端經(jīng)過電阻分別連接在超級電容的正負極，在正極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第一三極管Q11，在負極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第二三極管Q12，第一三極管的集電極連接第一二級管D11，第二三極管的集電極連接第二二極管D12，D11、D12分別與隔離電路連接；單片機的PB2腳經(jīng)過電阻連接在放電電流號采集電路的第二光電耦合器T2的輸入端，第二光電耦合器T2的輸出端經(jīng)過電阻分別連接在采樣電阻的兩端，在采樣電阻的其中一端接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第三三極管Q21，在采樣電阻另一端接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第四三極管Q22，第三三極管的集電極連接第三二級管D21，第四三極管的集電極連接第四二極管D22，D21、D22分別與隔離電路連接；單片機的PB3腳經(jīng)過電阻連接在電池電壓信號采集電路的第三光電耦合器T3的輸入端，第三光電耦合器T3的輸出端經(jīng)過電阻分別連接在電池的正負極，在正極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第五三極管Q31，在負極接線線路上的電阻的兩端并聯(lián)有第六三極管Q32，第五三極管的集電極連接第五二級管D31，第六三極管的集電極連接第六二極管D32，D31、D32分別與隔離電路連接；其中，超級電容信號采樣電路、放電電流信號采集電路、電池電壓信號采集電路并聯(lián)后與隔離電路的輸入端連接。隔離電路包括第四光電耦合器TIL，在第四光電耦合器TIL的輸入端連接有第一運算放大器IC91A組成的電路，第四光電耦合器TIL的輸出端連接有第二運算放大器IC92A組成的電路，第二運算放大器(IC92A)的輸出端連接在單片機的ADl腳。
[0018]單片機PDl腳連接在第五光電I禹合器T5的輸出端,第五光電I禹合器T5的輸入端連接速度檢測傳感器。
[0019]單片機的PWM1、PWM2腳經(jīng)過MOS驅動器與超級電容管理電路連接，其中超級電容管理電路包括超級電容、電感、第一 MOS管Ml、蓄電池串聯(lián)構成的回路，電路中從左到右依次并聯(lián)第一電容Cl、第二 MOS管M2和第二電容C2，其中第一 MOS管Ml位于第二 MOS管M2的左端，第二電容C2位于第一 MOS管Ml的右端。超級電容管理電路里的第一 MOS管Ml，通過第一 MOS管Ml和電感L組成的PWM降壓電路，利用電動車電機被動轉動形成的電流來給超級電容充電，當檢測到電池放電電流過大時，將啟動超級電容管理電路里的第二 MOS關M2，通過第二 MOS管M2和電感L、第一電容Cl燈組成的PWM升壓電路參與電池放電。
[0020]工作流程:結合圖2，單片機初始化，運行主程序，采集電池電流，如果電流大于10，則啟動PWM升壓電路，使得超級電容放電，維持電流水平；如果電流小于10，單片機啟動超級電容電壓采集電路，如果超級電容電壓大于VI，單片機啟動電池采壓電路，如果電池電壓小于VO則，單片機啟動報警電路，提示電池電壓低，如果電容電壓小于VI，單片機啟動速度采樣電路，采集速度信號，如果車子在行走且未減速，則繼續(xù)采集速度信號，如果車子在行走，且正在減速，則單片機啟動PWM降壓電路對超級電容進行充電。
【權利要求】
1.一種電動車電源管理系統(tǒng)，包括單片機，連接在單片機上的信號采集電路和隔離電路，其特征在于:信號采集電路的輸出端經(jīng)過隔離電路與單片機相連接，采樣電路控制端與單片機相連接，所述單片機上還連接有超級電容管理電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采集電路包括，超級電容信號采樣電路、放電電流信號采集電路、電池電壓信號采集電路、速度信號采集電路。
3.根據(jù)權利要求2所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述超級電容信號采集電路的輸入端為連接在單片機上的第一光電稱合器(Tl),第一光電稱合器(Tl)的輸出端分別連接在超級電容的正負極，第一光電耦合器(Tl)的輸出端分別經(jīng)第一三極管(Qll)和第一二極管(D11)、第二三極管(Q12)和第二二極管(D12)與隔離電路連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述放電電流信號采集電路的輸入端為連接在單片機上的第二光電稱合器(T2),第二光電稱合器(T2)的輸出端分別連接在采樣電阻的兩端，第二光電耦合器(T2)的輸出端分別經(jīng)第三三極管(Q21)和第三二極管(D21)、第四三極管(Q22)和第四二極管(D22)與隔離電路連接。
5.根據(jù)權利要求2所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述放電池電壓信號采集電路的輸入端為連接在單片機上的第三光電耦合器(T3)，第三光電耦合器(T3)的輸出端分別連接在電池的兩端，第三光電耦合器(T3)的輸出端分別經(jīng)第五三極管(Q31)和第五二極管(D31)、第六三極管(Q32)和第六二極管(D32)與隔離電路連接。
6.根據(jù)權利要求1或3所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述隔離電路包括第四光電耦合器(TIL)，在第四光電耦合器(TIL)的輸入端連接有第一運算放大器(IC91A)組成的電路，第四光電耦合器(TIL)的輸出端連接有第二運算放大器(IC92A)組成的電路，第二運算放大器(IC92A)的輸出端連接在單片機上。
7.根據(jù)權利要求2所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述速度信號采集電路包括輸入端連接在單片機控制端的第五光電稱合器(T5),第五光電稱合器(T5)的輸出端連接速度檢測傳感器。
8.根據(jù)權利要求1所述的電動車電源管理系統(tǒng)，其特征在于:所述超級電容管理電路經(jīng)過MOS驅動器連接在單片機的PWM輸出腳，超級電容管理電路包括超級電容、電感、第一MOS管(Ml)、蓄電池串聯(lián)構成的回路，電路中從左到右依次并聯(lián)第一電容(Cl)、第二 MOS管(M2)和第二電容(C2)，其中第一 MOS管(Ml)位于第二 MOS管(M2)的左端，第二電容(C2)位于第一 MOS管(Ml)的右端。
【文檔編號】H02J7/00GK203522244SQ201320588464
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】王丁磊, 史英, 吳耀春, 史波, 梁宵良 申請人:安陽市鑫地農機有限公司