一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电动观光车控制领域，尤其涉及并公开了一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，包括从前到后依次连接的多功能总线仪表、高速车身总线、多功能总线驱动器，多功能总线驱动器具有主控微处理器，主控微处理器通过电机驱动器驱动无刷电机的运行，所述的多功能总线驱动器中包括总线充放电模块，总线充放电模块连接在主控微处理器与电机驱动器之间，动力电池与电机驱动器的输出端连接。本实用新型的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统能对电动观光车的电池充放电进行精细的管理，具有节约能源、延长电池使用寿命的优点。
【专利说明】—种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动观光车控制领域，尤其涉及一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统。
【背景技术】
[0002]电动观光车是属于区域用电动车的一种，是专为旅游景区，公园，大型游乐园，封闭社区，校园，花园式酒店，度假村，别墅区，城市步行街，港口等区域开发的自驾游，区域巡逻，代步专用的环保型电动乘用车辆。电动观光车对于区域内环境的保护具有重要的作用。
[0003]随着石油价格的上涨以及环保要求的提高，电动已经成为是未来汽车发展的一个重要方向。对于以电池供电的电动观光车系统而言，充电管理系统设计是关系车辆性能的一个重要因素，设计时需要考虑综合车辆总体设计方案和外部使用环境，为了节约电源，还需要设计一定的控制策略保证电池的最佳利用。所以很有必要对充放电管理系统进行精细设计。
[0004]电动汽车的电源管理，主要作用在于充分发挥电池的充放电效能，使电机在最佳工况点附近工作，并通过电动机和蓄电池的能量储备与输出，及时调节车辆运行工况和外界路面条件之间的匹配关系。根据不同的路况，保证电机的最佳工况，避免出现电机的低效工作。通常可将电调整在最佳效率点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来适应各种外界路况变化。充分利用车辆的惯性能量。当车辆减速、制动或者下坡路行驶时，则由车轮的惯性力驱动电动机。这时电动机变成了发电机，可以反向蓄电池充电，补充了电量。
[0005]电动汽车的电源管理，需要随时了解电动机、蓄电池的工作状况、车辆行驶速度、行驶阻力数据以及驾驶员的操作情况，并且能够根据上述数据经过智能化处理后自动控制节能装置或者电路工作，所以需要首先解决与能量消耗和能量转换相关的部件运行状态传感器的连接方式。
【发明内容】
[0006]针对现有电动观光车存在的技术缺陷，本实用新型提供一种能对电池的充放电进行精细管理的基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统。
[0007]为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0008]一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，包括从前到后依次连接的多功能总线仪表、高速车身总线、多功能总线驱动器，多功能总线驱动器具有主控微处理器，主控微处理器通过电机驱动器驱动无刷电机的运行，所述的多功能总线驱动器中包括总线充放电模块，总线充放电模块连接在主控微处理器与电机驱动器之间，动力电池与电机驱动器的输出端连接。通过主控微处理控制电机驱动器对动力电池充放电。
[0009]作为优选，所述的总线充放电模块包括依次连接的AC充电插口、EMI滤波器、PFC升压电路，其中PFC升压电路连接到主控微处理器，主控微处理器还与高压直流变换器连接，充电接触器连接在高压直流变换器与电机驱动器之间，充电接触器还与主控微处理器连接。交流电经过滤波整流后，流向PFC升压电路，通过主控微处理器输出高压直流到高压直流变换器，通过高压直流变换器将高压直流变换成适合电池电源范围的直流充电电压，经过由充电主控微处理器控制的充电接触器输给多功能电驱动器，再由多功能驱动器给动力电池组充电。整个充电过程由多功能总线仪表全程控制，用户可以选择立即充电和程控充电模式。在立即充电模式，插上交流220V市电后,总线充放电模块启动,开始输出充电电流经多功能驱动器给动力电池充电。整个充电过程分4段，其中前3段为恒流充电，最后一段为恒压浮充。当电瓶电压到达每一段的停充电压，则转入下一段控制。可实现对充电的精细管理。
[0010]作为优选，散热风机通过风机驱动电路与主控微处理器连接。对充电模块和风机进行散热，避免了蓄电池在充电过程中产生大量气体和温升过高的问题。
[0011]作为优选，所述的电机驱动器内设置有库仑计。内置于多功能驱动器内部的库伦计可以对充电电流进行计量，通过总线发至多功能总线仪表记录电池电量数据，得到电池
电量信息。
[0012]作为优选，所述的多功能总线仪表设置有语音播报模块。用语音对充电状态进行提示。
[0013]作为优选，所述的多功能总线仪表设置有彩色图形液晶显示屏。可以对充电情况，如充电电压，充电电流，电池容量进行直观的实时显示。
[0014]作为优选，所述的多功能总线仪表设置有组合功能开关。方便对充放电的方式进行选择和控制。
[0015]本实用新型的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统充电时间可以在仪表上设置，充分利用夜间电价便宜时段进行大电流充电，白天进行小电流维持或涓流浮充，以节约用电成本。所有的充电状态在仪表上均能够直观的看到，实时显示充电电压，充电电流，电池容量。充放电回路均通过电机驱动器进行，通过内设于电机驱动器内部的库伦计模块可以准确的对充放电的电量进行统计，仪表可使用总线读取电池电量数据，得到电池电量信息，因而能对电动观光车的电池充放电进行精细的管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合图1与【具体实施方式】对本实用新型做进一步的说明。
[0018]一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，如图1所示，包括从前到后依次连接的多功能总线仪表1、高速车身总线2、多功能总线驱动器3，多功能总线驱动器3具有主控微处理器4，主控微处理器4通过电机驱动器5驱动无刷电机6的运行，所述的多功能总线驱动器3中包括总线充放电模块7，总线充放电模块7连接在主控微处理器4与电机驱动器5之间，动力电池8与电机驱动器5的输出端连接。
[0019]所述的总线充放电模块7包括依次连接的AC充电插口 9、EMI滤波器10、PFC升压电路11，其中PFC升压电路11连接到主控微处理器4，主控微处理器4还与高压直流变换器12连接，充电接触器13连接在高压直流变换器12与电机驱动器5之间，充电接触器13还与主控微处理器4连接。散热风机14通过风机驱动电路15与主控微处理器4连接。电机驱动器5内设置有库仑计16。多功能总线仪表I设置有语音播报模块17。所述的多功能总线仪表I设置有彩色图形液晶显示屏18。所述的多功能总线仪表I设置有组合功能开关19。
[0020]交流电经过滤波整流后，流向PFC模块，本实用新型使用的是一款连续导通型(CCM)的功率因数校正升压式的控制电路，它的外围元器件数量很少，有效地减少了升压电感的体积，减小了功率MOS管的电流应力，从而降低了成本，且极大地简化了 CCM型的PFC的操作，它还集成了高可靠的保护功能。该模块为整个硬件电路提供保护(包括有反馈环路失效侦测、快速与低速事件输入，以及可以避免在低输入电压下工作的电源电压过低侦测等)。PFC模块输出高压直流到高压直流变换器，通过高压直流变换器将高压直流变换成适合电池电源范围的直流充电电压，经过由充电主控微处理器控制的充电接触器输给多功能电驱动器，再由多功能驱动器给动力电池组充电。整个充电过程由智能仪表全程控制，用户可以选择立即充电和程控充电模式。在立即充电模式，插上交流220V市电后，总线充电模块启动，开始输出充电电流经多功能驱动器给动力电池充电。内置于多功能驱动器内部的库伦计对充电电流进行计量，通过总线发至仪表记录。整个充电过程分4段，其中前3段为恒流充电，最后一段为恒压浮充。当电瓶电压到达每一段的停充电压，则转入下一段控制。
[0021]传统充电方法充电时间较长，远不能适应电动观光车运营的需要。另一方面，如果充电技术不能适应蓄电池充电要求，将会严重影响蓄电池的寿命。为此，本实用洗新型在主控微处理器软件模块设计时，采用变化电压与电流的充电方式，然后根据制造厂商提供的曲线并结合被充电电池的历次充放电信息自动生成最佳充电曲线，保证在最短时间内，高效地将电池充满。由于生成最佳充电曲线与制造厂商提供的曲线基本一致，这样就可以使得电池组在充电过程中一直处于理想状态，从而既缩短了充电时间，又能延长电池使用寿命。在充电过程中，仪表与总线充电模块都可以监控内部的温度，适时启动散热风机，对充电模块和电池进行散热，避免了蓄电池在充电过程中产生大量气体和温升过高的问题。
[0022]程控充电模式区别与立即模式在于插电后，充电不一定立即开始，多功能仪表会通过总线读取电池的电压状况，判断是否需要进行小电流补电如电压过低，不需要则进入待机状态，待到了程序设定的可充电时段如谷电时段再开启全功率充电模式。
[0023]充电过程可在仪表上进行数据和图形显示，在未断开充电电缆进行车辆驾驶时，仪表会自动锁定车辆，发出警告。
[0024]放电时，总线充电模块不工作，由多功能仪表控制驱动器驱动电机，驱动器对放电电量进行计量发送给仪表，仪表根据放电电量和当前电池电压自动调整当前输出驱动功率的上限，以避免在电池电量不足，电压过低时的大电流放电冲击,保护电池延长寿命。放电过程可在仪表上进行数据和图形显示。
[0025]当车辆减速、制动或者下坡路行驶时，则由车轮的惯性力驱动电动机。这时电动机变成了发电机，可以反向电池回补电量。
[0026]综上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
【权利要求】
1.一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，包括从前到后依次连接的多功能总线仪表(I)、高速车身总线(2)、多功能总线驱动器(3)，多功能总线驱动器(3)具有主控微处理器(4)，主控微处理器(4)通过电机驱动器(5)驱动无刷电机(6)的运行，其特征在于:所述的多功能总线驱动器(3)中包括总线充放电模块(7)，总线充放电模块(7)连接在主控微处理器(4 )与电机驱动器(5 )之间，动力电池(8 )与电机驱动器(5 )的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，其特征在于:所述的总线充放电模块(7)包括依次连接的AC充电插口(9)、EMI滤波器(10)、PFC升压电路(11 )，其中PFC升压电路(11)连接到主控微处理器(4 )，主控微处理器(4 )还与高压直流变换器(12)连接，充电接触器(13)连接在高压直流变换器(12)与电机驱动器(5)之间，充电接触器(13 )还与主控微处理器(4 )连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，其特征在于:散热风机(14)通过风机驱动电路(15)与主控微处理器(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，其特征在于:所述的电机驱动器(5)内设置有库仑计(16)。
5.根据权利要求1所述的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，其特征在于:所述的多功能总线仪表(I)设置有语音播报模块(17)。
6.根据权利要求1所述的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，其特征在于:所述的多功能总线仪表(I)设置有彩色图形液晶显示屏(18)。
7.根据权利要求1所述的一种基于仪表控制的电动观光车内置总线充放电系统，其特征在于:所述的多功能总线仪表(I)设置有组合功能开关(19)。
【文档编号】H02J7/04GK203377612SQ201320317092
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月3日 优先权日:2013年6月3日
【发明者】袁炯, 黄舟 申请人:杭州宇扬科技股份有限公司