一种具有电池免拆维护的电动车及电池维护系统的制作方法

本专利涉及电动车领域，主要涉及电动车电池的免拆维护。

背景技术：

电动车电池在使用过程中，产生的容量个体差异及自放电率产生的电压差异，会造成设备内的电池之间的性能不平衡，直接影响到电池的使用寿命，而电池安在设备内，把电池拆出来维护极为麻烦，比如用铅酸电池的两轮电动车，一组全新的电池的价值600—1000块，每半年左右就要进行维护一次，费用100—200元，由于维护成本与电池本身的价值不成正比，99%的电池从全新到报废，没有进行过平衡维护，充电时，性能差的电池会提前充满，正常的电池还没有充满，充电器会继续充电，性能差的电池形成过充，电动车骑行时（放电时），性能差的电池会提前耗尽电量，正常的电池还有电量，电动车还可以骑行一段距离，性能差的电池会形成过放，长期的过充和过放，导致性能差的电池性能加速衰减，最终导致电池没有使用功能，影响整组电池的性能，80%以上的铅酸电池组用了1年半左右的时间，因为一、两个电池损坏而整组报废，既浪费社会资源，也对环境造成影响；电动汽车用的锂电，通过在电池板里安装保护板和大量的电子元件来达到保护和平衡的目的，成本高，设计的难度大，平衡维护的过程中电子元件产生能源损耗，同时保护板和电子元件同锂电池安装在电池板内，不方便检修和更改换，因为保护板和电子元件损坏造成锂电池起火的事情也不少。

技术实现要素：

针对以上的不足，本专利提供一种具有电池免拆维护的电动车及电池维护系统，包括电池，特征是：通过电动车上的开关转换电池的连接方式。

所述的开关包括电门锁。

所述的开关包括控制模块。

所述的开关包括手动开关。

所述的开关包括充电器的充电头。

进一步的，解除按扭解除开关对其中一种（串联或并联）连接方式的转换。

所述的解除按扭包括安装在车头上。

所述的电动车包括两轮电动车。

所述的两轮电动车包括骑行时电池串联，充电时电池并联。

所述的电动车包括电动汽车。

进一步的，所述的电动车内电池的正极和负极通过线路集中到转换板里。

所述的转换板包括由插套，活动连接杆，固定连接杆，控制杆，拉杆，转盘，串联拉线，并联拉线组成。

所述的转换板包括安装在电池板外面。

所述的活动连接杆与插套、控制杆为活动式连接。

所述的固定连接杆固定在控制杆上。

所述的转盘包括为椭圆形。

所述的转盘两端分别连接串联拉线和并联拉线。

进一步的，所述的转换板的输出线上包括安装有延时通路模块。

所述的延时通路模块包括由转盘转动时触发。

所述的延时通路模块延时的范围为2-5秒。

进一步的，转换板的插套包括与电池连接板连接。

所述的电池连板包括由固位板、金属圈和与其连接的连接线组成。

所述与金属圈连接的连接线尾端的编号与电池连接板的编号相同。

所述电池连接板的个数与插套的对数相同。

所述电池连接板的编号与插套的编号相符。

进一步的，穿过充电口的包括为并联拉线。

与充电口匹配的充电器充电头侧面包括有向下的凹槽。

所述的充电器包括普通充电模式和维护充电模式。

所述充电器的维护充电模式包括可以设置延时充电时间。

所述的充电器包括向控制模块发送充电请求。

所述的换制模块包括向充电器发送充电指令。

所述的控制模块包括监控电池的平衡数据。

所述的控制模块包括向仪表发送电池数据。

进一步的，电池的保护板安装在转换板上。

本专利根据电池并联平衡电压，串联平衡电流的原理，把电动车内电池的正极和负极通过电池连接板集中到转换板，通过开关对转换板的并联拉线和串联拉线实施拉力，可以控制电池在并联与串联之间转换，开关包括电门锁、手动开关、控制模块，充电器的充电头；为了减少连接方式转换过程中对电池的伤害，转换板输出线上安装延时通路模块，由转盘转动时触发；为了能执行多种平衡维护方案，车头上还安装有解除按钮，解除开关对其中一种连接方式（串联或并联）的控制；同时，充电器具备普通充电模式和维护充电模式，并可以设置延时充电时间；方案不用把电池从电动车内拆出来，通过简单的操作就可以把车内的电池在并联与串联之间进行转换，可根据使用习惯，合理的安排电池的维护时间和方式，通过日常的平衡维护，让电动车内各个电池的电压与电流保持一致，杜绝因部分电池损坏而报废整组电池，提升了电池的使用寿命；同时转换板可以安装在电动车的任何位置，电池保护板或电子元件可以安装在转换板上，无需把电池拆出来通过转换板就更换电池保护板和损坏的电子元件，达到方便维护的目的。

附图说明

图1为转换板示意图。

图2为电池连接板示意图。

图3为电池连接板与转换板连接的示意图。

图4为通过对并联拉线实施拉力转换板变化示意图。

图5为充电口对并联拉线实施拉力转换板变化示意图。

图6为电池平衡维护方案一示意图。

图7为电池平衡维护方案二示意图。

图8为电池平衡维护方案三示意图。

具体实施方式

转换板的运行原理：结合图1-5，电池连接板的连接线按尾端编号接到相同编号的插套上，起始电池连接线以串联的方式连接，对并联拉线实施拉力，与并联拉线连接的椭圆形转盘向左转动，转盘在转动的过程中把控制杆往插套的方向推，固定在控制杆上的固定连接杆与插套连接，控制杆触手把活动连接杆从斜连接转为直线连接（与活动连接杆活动式连接的插套跟右下角的插套连接，改为跟同行右边的插套连接），电池连接板从串联转变为并联；对串联拉线实施拉线，转盘向右转动，固定在转盘上的拉杆把控制杆拉离插套，固定在控制杆上的固定连接杆与插套分离，控制杆触手把活动连接杆从直线连接转为斜连接（与活动连接杆活动式连接的插套跟同行右边的插套连接，改为同右下角的插套连接），电池连接板从并联转为串联；通过对转换板上的串联拉线和并联拉线实施拉力，控制电池连接板在串联与并联之间转换，以此为基础，提供以下方案。

方案一

结合图6，以两轮电动车为例，由4个12v20a的铅酸电池串联组成48v20a的电池组为电源，配4个电池连接板，转换板有4对插套，电池连接板的连接线按尾端编号接转换板相同编号的插套，电池连接板按顺序安装在电池上；转换板的输出正极线上安装有通路延时模块，延时3秒左右，通过转盘的转动触发；电门锁锁蕊两侧伸出两个角，分别连接串联拉线和并联拉线（串联拉线和并联拉线的运行原理可参照踏板式电动车（如龟车5）的座包锁拉线的运行原理），电门锁锁蕊从“off”档转到“on”档，对串联拉线产生拉力，电门锁锁蕊从“on”档转到“off”档对并联拉线产生拉力，同时并联拉线穿过充电口；安装在车头的解除按扭可以解除电门锁锁蕊对并联拉线的控制；充电器型号为12v80ah，与电池并联相匹配，具备普通充电功能和延时充电功能，充电器的充电头侧面有向下的凹槽，插进充电口时对凹槽并联拉线产生拉力；同时，电门锁锁蕊转到“on”档时，充电器插进充电口不执行充电动作，电门锁锁蕊转到“off”挡时给充电器发送充电许可，充电器才可以执行充电动作；如果是上班族使用电动车，电门锁开启和关闭的频率低，车辆停放时间长，选择上班族模式：电门锁锁蕊从“off”档转到“on”档，电池组以串联的方式联接，电门锁锁蕊从“on”档转到“off”档，电池组以并联的方式连接，每当关掉电门锁停放车辆时，车内的电池组以并联的方式连接进行平衡，晚上停车充电时，把充电器设为普通充电模式对电池进行并联充电；如果是快递人员使用电动车，电门锁开启和关闭的频率高，车辆停放时间短，选择其它模式：按下车头处的解除按钮，解除电门锁锁蕊对并联拉线的控制，电池组以串联的方式连接，电门锁锁蕊“on”档转到“off”档，不改变电池组的连接方式，停车充电时，把充电器设为维护充电模式，带向下的凹槽的充电头插进充电口时，凹槽对穿过充电口的并联拉线产生拉力，电池组的连接方式由串联转为并联，可根据电池的性能来设置充电器的延时时间，推荐延时1—2个小时，让电池组以并联的方式平衡一段时间，充电器再执行对电池进行充电；也可以根据需要，把充电器设为普通充电模式对电池进行即时充电。

此方案根据使用者的用车习惯，灵活选择车内电池组的维护方式，电动车内的电池组以串联放电，并联充电，通过对电池在并联与串联之间转换，使得电池组内每个电池的电压和电流平衡，达到维护电池的目的，防止因为部分电池损坏而报废整组电池，且成本低，易于执行，维护过程中不产生能量损耗，通过日常的平衡维护，延长了电池组的使用寿命。

方案二

结合图7，以电动汽车的电池为例，电动汽车内共7104节锂电池，每74节并联成一组，共96组电池组串联组成的电池板；配96个电池连接板，转换板有96对插套，电池连接板的连接线按尾端编号接转换板相同编号的插套，电池连接板按编号顺序安装在电池组上；转换板的输出正极线上安装有通路延时模块，延时3秒左右，通过转盘的转动触发；充电器与96组电池组串联匹配，具备普通充电模式和维护充电模式；串联拉线和并联拉线由控制模块控制；控制模块安装在转换板上；电动汽车停车充电时，充电器选择平衡维护充电模式，充电器的充电头插入充电口，充电器对控制模块发送充电请求，控制模块对电池组进行评估，把评估数据储存并反映到仪表，评估合格后对并联拉线实施拉力，电池组的连接方式从串联转为并联；控制模块监视电池组平衡数据，平衡数据符合设定的要求后，控制模块对串联拉线实施拉力，电池组连接方式从并联转为串联，控制模块对充电器发送充电许可，充电器接收到许可后开始对电池组进行充电；如果需要紧急充电，则把充电器设为普通充电模式，充电头插入充电口时，不对控制模块发送充电请求，直接对电池组进行充电。

此方案通过控制模块来控制电池组的连接方式，在串联与并联之间进行转换，充电前控制模块先把电池组的连接方式从串联转为并联进行平衡电压，平衡完成后把并联转为串联进行充电，通过对电池组进行串联与并联之间的转换，让电池板内每节锂电池的电压和电流平衡，且转换板可以安装在电池板外面，保护板和其它电子元件安装在转换板上，不用拆电池板可以通过转换板检测或更换保护板和其它电子元件，且成本低，易于执行，维护过程中不产生能量损耗，延长了电池的使用寿命。

方案三

方案三是方案一和方案二的基础上增加的方案，结合图8，电动车行驶中电池以串联的方式连接，电动车仪表里显示各个电池节点的性能参数，电门锁锁蕊从“off”挡转到“on”挡对串联拉线产生拉力，手动开关对并联拉线产生拉力，遇到电动车没电抛锚，查看仪表里各个电池节点的数据，如果只是部分电池电量耗尽，电门锁从“on”档转到“off”关掉车辆电源，按下手动开关对并联拉线产生拉力，电池由串联转为并联，进行平衡电池之间的电压，平衡完成后，电门锁锁心从“off”挡转到“on”挡，对串联拉线产生拉力，电池从并联转为串联，启动车辆找地方充电；此方案通过平衡电池之间的电压，让电动车能充分利用电池组的电量；也可以通过手动开关，根据用车习惯，可随时随地合理的对车内的电池进行平衡维护。

以上三个方案是针对两轮电动车和电池汽车的电池维护方案和方法，这些方案和方法也可以运用到平衡车、无人机、电动叉车等以电池为能源的设备上。