一种铅酸电池保护系统及车辆的制作方法

本申请属于交通工具领域，特别涉及一种交通工具上用的铅酸电池保护系统及车辆。

背景技术：

1、目前，我国电动自行车和电动摩托车的社会保有量为4亿辆左右，这些车辆能源主要是铅酸电池，锂电池的渗透率不足10%。而随着电动车辆的逐步增多，车辆充电过程中自燃的事件也逐渐增加。

2、虽然国家格要发布了gb厂 36944-2018《电动自行车用充电器技术要求》（2018年12月28日发布，2019年7月1日实施），由于该标准非强制性国家标准、主管部门推行和执行力度不够，加上充电器和电池的品质参差不齐仍然放生了多起由电动车充电引发的火灾事故，不规范的电动车充电器，质保周期短，容易出现过充损坏电池，严重的发生短路、过温，甚至自燃。

3、而且铅酸电池主要采用空气开关或者大功率保险丝进行保护，空开的原理是利用双金属片热胀弯曲推动杠杆，让断路器快速脱扣起到负载保护的作用，这种方式动作慢而且精度不高，通常要比额定电流大120%才能切断电路发挥保护作用，精度也只能做到1a(安培)级别，对于小电流漏电起不到保护作用。保险丝的原理是电流大了以后，保险丝升温熔断，仅能保护一次，烧断了就必须更换，而且还会出现保险丝的不正常烧断情况，如开机瞬间、拔插器件、接触不良、保险丝使用时间过长等，都会导致保险丝烧断。

4、而且目前的铅酸电池的车型，仪表电量显示通常是基于电池的电压去估算和展示的，这种方法在车辆起步和突然加速的情况下，电池电压会呈现很大的抖动，显示的电量也产生较大的波动，无法给客户展示当前准确的电量，当车辆静置很长时间之后电池电压回升，仪表展示的电量也回升，其实真实的电量并不会回升，因为能量是守恒的，仪表展示的回升电量其实是“虚电”，不具备带载能力，整车电耗一上升，电池电压立马下降。

5、因此，需要一种针对铅酸电池的保护系统，能够解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了一种铅酸电池保护系统，利用保护装置作为供电的中转和控制，使铅酸电池组与整车的其他用电设备不会直接连接，使充放电过程均通过保护装置进行监控，方便对电池温度、电流等进行检测，若出现异常情况能够做到及时切断电路，大大提高了充放电过程中的安全性。

2、本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：

3、根据本发明的第一方面，提供一种铅酸电池保护系统，包括充电装置、铅酸电池组、电机控制器以及整车电控器，还包括保护装置，所述充电装置以及所述铅酸电池组均仅连接至所述保护装置上，所述保护装置包括：

4、充电保护模块，所述充电装置以及所述铅酸电池组均连接至所述充电保护模块上，所述充电保护模块上设置有用于连接充电装置的充电头；

5、电源保护模块，所述铅酸电池组连接至所述电源保护模块，用于对低功耗电源以及大功率电源进行供电并进行供电控制；

6、电源转换模块，连接所述电源保护模块，为控制模块以及所述整车电控器提供电能；

7、放电保护模块，连接所述电源保护模块，并为所述电机控制器和电机供电；

8、以及控制模块，连接所述整车电控器并与之通讯，用于控制次级回路的启闭；连接所述充电保护模块用于控制充电回路的启闭；连接所述放电保护模块用于控制主回路的启闭。

9、优选地，所述电源转换模块包括大功率电源模块以及降压模块，所述大功率电源模块连接所述电源保护模块并将电能转换为12v用于为12v用电器供电；所述降压模块连接所述大功率电源模块并降压后为所述控制模块供电。

10、优选地，还包括低功耗线性电源，所述低功耗线性电源与所述大功率电源模块并联，用于在休眠状态下为所述控制模块供电。

11、优选地，所述铅酸电池组上设置有温度采集模块，所述温度采集模块连接至所述控制模块。

12、优选地，所述整车电控器中设置有电门锁，所述电门锁连接至所述保护装置中的电门锁检测模块，所述电门锁检测模块用于检测电门锁的启闭并将启闭信号发送至所述控制模块。

13、优选地，所述控制模块中设置有电流采样模块，所述电流采样模块连接所述铅酸电池组的负极及所述保护装置的输出端子，所述电流采样模块用于将监测电流发送至所述控制模块，所述控制模块通过对所述监测电流进行积分得出所述铅酸电池组的电量。

14、优选地，所述保护装置中设置有报警驱动模块，所述控制模块通过所述报警驱动模块连接至所述整车电控器中的报警器上。

15、优选地，所述充电头与所述控制电路之间设置有认证模块，所述认证模块用于充电装置获取铅酸电池组的信息。

16、优选地，所述充电头上设置有第一充电孔，所述第一充电孔中设置有第一插片以及第一连接块，所述第一连接块中设置有第一插孔；充电装置的插头上设置有与所述第一充电孔相匹配的第二连接块，所述第二连接块中设置有与所述第一连接块相匹配的第二连接孔，所述第二连接孔中设置有与所述第一插孔相匹配的第二插片，所述第二连接块上设置有与所述第一插片相匹配的第二插孔。

17、根据本发明的第二方面，提供一种车辆，所述车辆采用上述的铅酸电池保护系统。

18、使用本铅酸电池保护系统的有益效果在于，本系统具备铅酸电池的放电过流保护，防止电池过流损坏。也防止放电回路过流导致的烧车自燃；能够进行铅酸电池温度检测，过温切断输出，保护电池防止电池鼓包甚至损坏；准确估算电量，防止由于电动车功率变化导致电压波动，仪表无法显示准确电量的问题；自带国家标准规定的通讯协议，方便仪表等车身电器获取电池信息，包括电量信息、电压信息、电池温度信息等，避免设备不匹配造成的安全风险；充电保护，包括防止电压不匹配的充电器充坏电池，长时间充电，过充等问题。

技术特征：

1.一种铅酸电池保护系统，包括充电装置、铅酸电池组、电机控制器以及整车电控器，其特征在于，还包括保护装置，所述充电装置以及所述铅酸电池组均仅连接至所述保护装置上，所述保护装置包括：

2.根据权利要求1所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，所述电源转换模块包括大功率电源模块以及降压模块，所述大功率电源模块连接所述电源保护模块并将电能转换为12v用于为12v用电器供电；所述降压模块连接所述大功率电源模块并降压后为所述控制模块供电。

3.根据权利要求2所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，还包括低功耗线性电源，所述低功耗线性电源与所述大功率电源模块并联，用于在休眠状态下为所述控制模块供电。

4.根据权利要求1所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，所述铅酸电池组上设置有温度采集模块，所述温度采集模块连接至所述控制模块。

5.根据权利要求1所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，所述整车电控器中设置有电门锁，所述电门锁连接至所述保护装置中的电门锁检测模块，所述电门锁检测模块用于检测电门锁的启闭并将启闭信号发送至所述控制模块。

6.根据权利要求1所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，所述控制模块中设置有电流采样模块，所述电流采样模块连接所述铅酸电池组的负极及所述保护装置的输出端子，所述电流采样模块用于将监测电流发送至所述控制模块，所述控制模块通过对所述监测电流进行积分得出所述铅酸电池组的电量。

7.根据权利要求1所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，所述保护装置中设置有报警驱动模块，所述控制模块通过所述报警驱动模块连接至所述整车电控器中的报警器上。

8.根据权利要求1所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，所述充电头与所述控制电路之间设置有认证模块，所述认证模块用于充电装置获取铅酸电池组的信息。

9.根据权利要求1所述的铅酸电池保护系统，其特征在于，所述充电头上设置有第一充电孔，所述第一充电孔中设置有第一插片以及第一连接块，所述第一连接块中设置有第一插孔；充电装置的插头上设置有与所述第一充电孔相匹配的第二连接块，所述第二连接块中设置有与所述第一连接块相匹配的第二连接孔，所述第二连接孔中设置有与所述第一插孔相匹配的第二插片，所述第二连接块上设置有与所述第一插片相匹配的第二插孔。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆采用权利要求1至9任一项所述的铅酸电池保护系统。

技术总结
本申请公开了一种铅酸电池保护系统及车辆，属于交通工具领域。包括充电装置、铅酸电池组、电机控制器以及整车电控器，还包括保护装置，充电装置以及铅酸电池组均仅连接至保护装置上，铅酸电池组连接至电源保护模块，用于对电源转换模块进行供电并进行供电控制；电源转换模块，连接电源保护模块，为控制模块以及整车电控器提供电能；放电保护模块，连接电源保护模块，并为电机控制器和电机供电；控制模块，连接整车电控器控制次级回路的启闭；连接充电保护模块控制充电回路的启闭；连接放电保护模块控制主回路的启闭。

技术研发人员：谢元杰
受保护的技术使用者：新澜智能电子（常州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14