一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電動觀光車控制領域，尤其涉及并公開了一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，包括從前到后依次連接的多功能總線儀表、高速車身總線、多功能總線驅動器，多功能總線驅動器具有主控微處理器，主控微處理器通過電機驅動器驅動無刷電機的運行，所述的多功能總線驅動器中包括總線充放電模塊，總線充放電模塊連接在主控微處理器與電機驅動器之間，動力電池與電機驅動器的輸出端連接。本實用新型的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統能對電動觀光車的電池充放電進行精細的管理，具有節約能源、延長電池使用壽命的優點。
【專利說明】—種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動觀光車控制領域，尤其涉及一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統。
【背景技術】
[0002]電動觀光車是屬于區域用電動車的一種，是專為旅游景區，公園，大型游樂園，封閉社區，校園，花園式酒店，度假村，別墅區，城市步行街，港口等區域開發的自駕游，區域巡邏，代步專用的環保型電動乘用車輛。電動觀光車對于區域內環境的保護具有重要的作用。
[0003]隨著石油價格的上漲以及環保要求的提高，電動已經成為是未來汽車發展的一個重要方向。對于以電池供電的電動觀光車系統而言，充電管理系統設計是關系車輛性能的一個重要因素，設計時需要考慮綜合車輛總體設計方案和外部使用環境，為了節約電源，還需要設計一定的控制策略保證電池的最佳利用。所以很有必要對充放電管理系統進行精細設計。
[0004]電動汽車的電源管理，主要作用在于充分發揮電池的充放電效能，使電機在最佳工況點附近工作，并通過電動機和蓄電池的能量儲備與輸出，及時調節車輛運行工況和外界路面條件之間的匹配關系。根據不同的路況，保證電機的最佳工況，避免出現電機的低效工作。通常可將電調整在最佳效率點附近穩定運轉，通過調整電池和電動機的輸出來適應各種外界路況變化。充分利用車輛的慣性能量。當車輛減速、制動或者下坡路行駛時，則由車輪的慣性力驅動電動機。這時電動機變成了發電機，可以反向蓄電池充電，補充了電量。
[0005]電動汽車的電源管理，需要隨時了解電動機、蓄電池的工作狀況、車輛行駛速度、行駛阻力數據以及駕駛員的操作情況，并且能夠根據上述數據經過智能化處理后自動控制節能裝置或者電路工作，所以需要首先解決與能量消耗和能量轉換相關的部件運行狀態傳感器的連接方式。
【發明內容】
[0006]針對現有電動觀光車存在的技術缺陷，本實用新型提供一種能對電池的充放電進行精細管理的基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統。
[0007]為實現上述發明目的，本實用新型采用如下的技術方案:
[0008]一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，包括從前到后依次連接的多功能總線儀表、高速車身總線、多功能總線驅動器，多功能總線驅動器具有主控微處理器，主控微處理器通過電機驅動器驅動無刷電機的運行，所述的多功能總線驅動器中包括總線充放電模塊，總線充放電模塊連接在主控微處理器與電機驅動器之間，動力電池與電機驅動器的輸出端連接。通過主控微處理控制電機驅動器對動力電池充放電。
[0009]作為優選，所述的總線充放電模塊包括依次連接的AC充電插口、EMI濾波器、PFC升壓電路，其中PFC升壓電路連接到主控微處理器，主控微處理器還與高壓直流變換器連接，充電接觸器連接在高壓直流變換器與電機驅動器之間，充電接觸器還與主控微處理器連接。交流電經過濾波整流后，流向PFC升壓電路，通過主控微處理器輸出高壓直流到高壓直流變換器，通過高壓直流變換器將高壓直流變換成適合電池電源范圍的直流充電電壓，經過由充電主控微處理器控制的充電接觸器輸給多功能電驅動器，再由多功能驅動器給動力電池組充電。整個充電過程由多功能總線儀表全程控制，用戶可以選擇立即充電和程控充電模式。在立即充電模式，插上交流220V市電后,總線充放電模塊啟動,開始輸出充電電流經多功能驅動器給動力電池充電。整個充電過程分4段，其中前3段為恒流充電，最后一段為恒壓浮充。當電瓶電壓到達每一段的停充電壓，則轉入下一段控制。可實現對充電的精細管理。
[0010]作為優選，散熱風機通過風機驅動電路與主控微處理器連接。對充電模塊和風機進行散熱，避免了蓄電池在充電過程中產生大量氣體和溫升過高的問題。
[0011]作為優選，所述的電機驅動器內設置有庫侖計。內置于多功能驅動器內部的庫倫計可以對充電電流進行計量，通過總線發至多功能總線儀表記錄電池電量數據，得到電池
電量信息。
[0012]作為優選，所述的多功能總線儀表設置有語音播報模塊。用語音對充電狀態進行提示。
[0013]作為優選，所述的多功能總線儀表設置有彩色圖形液晶顯示屏。可以對充電情況，如充電電壓，充電電流，電池容量進行直觀的實時顯示。
[0014]作為優選，所述的多功能總線儀表設置有組合功能開關。方便對充放電的方式進行選擇和控制。
[0015]本實用新型的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統充電時間可以在儀表上設置，充分利用夜間電價便宜時段進行大電流充電，白天進行小電流維持或涓流浮充，以節約用電成本。所有的充電狀態在儀表上均能夠直觀的看到，實時顯示充電電壓，充電電流，電池容量。充放電回路均通過電機驅動器進行，通過內設于電機驅動器內部的庫倫計模塊可以準確的對充放電的電量進行統計，儀表可使用總線讀取電池電量數據，得到電池電量信息，因而能對電動觀光車的電池充放電進行精細的管理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合圖1與【具體實施方式】對本實用新型做進一步的說明。
[0018]一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，如圖1所示，包括從前到后依次連接的多功能總線儀表1、高速車身總線2、多功能總線驅動器3，多功能總線驅動器3具有主控微處理器4，主控微處理器4通過電機驅動器5驅動無刷電機6的運行，所述的多功能總線驅動器3中包括總線充放電模塊7，總線充放電模塊7連接在主控微處理器4與電機驅動器5之間，動力電池8與電機驅動器5的輸出端連接。
[0019]所述的總線充放電模塊7包括依次連接的AC充電插口 9、EMI濾波器10、PFC升壓電路11，其中PFC升壓電路11連接到主控微處理器4，主控微處理器4還與高壓直流變換器12連接，充電接觸器13連接在高壓直流變換器12與電機驅動器5之間，充電接觸器13還與主控微處理器4連接。散熱風機14通過風機驅動電路15與主控微處理器4連接。電機驅動器5內設置有庫侖計16。多功能總線儀表I設置有語音播報模塊17。所述的多功能總線儀表I設置有彩色圖形液晶顯示屏18。所述的多功能總線儀表I設置有組合功能開關19。
[0020]交流電經過濾波整流后，流向PFC模塊，本實用新型使用的是一款連續導通型(CCM)的功率因數校正升壓式的控制電路，它的外圍元器件數量很少，有效地減少了升壓電感的體積，減小了功率MOS管的電流應力，從而降低了成本，且極大地簡化了 CCM型的PFC的操作，它還集成了高可靠的保護功能。該模塊為整個硬件電路提供保護(包括有反饋環路失效偵測、快速與低速事件輸入，以及可以避免在低輸入電壓下工作的電源電壓過低偵測等)。PFC模塊輸出高壓直流到高壓直流變換器，通過高壓直流變換器將高壓直流變換成適合電池電源范圍的直流充電電壓，經過由充電主控微處理器控制的充電接觸器輸給多功能電驅動器，再由多功能驅動器給動力電池組充電。整個充電過程由智能儀表全程控制，用戶可以選擇立即充電和程控充電模式。在立即充電模式，插上交流220V市電后，總線充電模塊啟動，開始輸出充電電流經多功能驅動器給動力電池充電。內置于多功能驅動器內部的庫倫計對充電電流進行計量，通過總線發至儀表記錄。整個充電過程分4段，其中前3段為恒流充電，最后一段為恒壓浮充。當電瓶電壓到達每一段的停充電壓，則轉入下一段控制。
[0021]傳統充電方法充電時間較長，遠不能適應電動觀光車運營的需要。另一方面，如果充電技術不能適應蓄電池充電要求，將會嚴重影響蓄電池的壽命。為此，本實用洗新型在主控微處理器軟件模塊設計時，采用變化電壓與電流的充電方式，然后根據制造廠商提供的曲線并結合被充電電池的歷次充放電信息自動生成最佳充電曲線，保證在最短時間內，高效地將電池充滿。由于生成最佳充電曲線與制造廠商提供的曲線基本一致，這樣就可以使得電池組在充電過程中一直處于理想狀態，從而既縮短了充電時間，又能延長電池使用壽命。在充電過程中，儀表與總線充電模塊都可以監控內部的溫度，適時啟動散熱風機，對充電模塊和電池進行散熱，避免了蓄電池在充電過程中產生大量氣體和溫升過高的問題。
[0022]程控充電模式區別與立即模式在于插電后，充電不一定立即開始，多功能儀表會通過總線讀取電池的電壓狀況，判斷是否需要進行小電流補電如電壓過低，不需要則進入待機狀態，待到了程序設定的可充電時段如谷電時段再開啟全功率充電模式。
[0023]充電過程可在儀表上進行數據和圖形顯示，在未斷開充電電纜進行車輛駕駛時，儀表會自動鎖定車輛，發出警告。
[0024]放電時，總線充電模塊不工作，由多功能儀表控制驅動器驅動電機，驅動器對放電電量進行計量發送給儀表，儀表根據放電電量和當前電池電壓自動調整當前輸出驅動功率的上限，以避免在電池電量不足，電壓過低時的大電流放電沖擊,保護電池延長壽命。放電過程可在儀表上進行數據和圖形顯示。
[0025]當車輛減速、制動或者下坡路行駛時，則由車輪的慣性力驅動電動機。這時電動機變成了發電機，可以反向電池回補電量。
[0026]綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍，凡依本申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本實用新型的技術范疇。
【權利要求】
1.一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，包括從前到后依次連接的多功能總線儀表(I)、高速車身總線(2)、多功能總線驅動器(3)，多功能總線驅動器(3)具有主控微處理器(4)，主控微處理器(4)通過電機驅動器(5)驅動無刷電機(6)的運行，其特征在于:所述的多功能總線驅動器(3)中包括總線充放電模塊(7)，總線充放電模塊(7)連接在主控微處理器(4 )與電機驅動器(5 )之間，動力電池(8 )與電機驅動器(5 )的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，其特征在于:所述的總線充放電模塊(7)包括依次連接的AC充電插口(9)、EMI濾波器(10)、PFC升壓電路(11 )，其中PFC升壓電路(11)連接到主控微處理器(4 )，主控微處理器(4 )還與高壓直流變換器(12)連接，充電接觸器(13)連接在高壓直流變換器(12)與電機驅動器(5)之間，充電接觸器(13 )還與主控微處理器(4 )連接。
3.根據權利要求1所述的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，其特征在于:散熱風機(14)通過風機驅動電路(15)與主控微處理器(4)連接。
4.根據權利要求1所述的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，其特征在于:所述的電機驅動器(5)內設置有庫侖計(16)。
5.根據權利要求1所述的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，其特征在于:所述的多功能總線儀表(I)設置有語音播報模塊(17)。
6.根據權利要求1所述的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，其特征在于:所述的多功能總線儀表(I)設置有彩色圖形液晶顯示屏(18)。
7.根據權利要求1所述的一種基于儀表控制的電動觀光車內置總線充放電系統，其特征在于:所述的多功能總線儀表(I)設置有組合功能開關(19)。
【文檔編號】H02J7/04GK203377612SQ201320317092
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月3日 優先權日:2013年6月3日
【發明者】袁炯, 黃舟 申請人:杭州宇揚科技股份有限公司