一種電動車電池組的放電保護系統的制作方法

本實用新型涉及電池放電保護技術領域，尤其涉及一種電動車電池組的放電保護系統。

背景技術：

目前，鋰電池技術得到大力使用，對高電壓大電流保護板的需求非常高，例如電動摩托車、低速汽車、老年代步車、高爾夫球場車等對高電壓大電流保護板的需求都非常高。現有市場上的大電流保護都是采用通過并連更多的場效應管來實現的，其存在著成本過高，安全性能低，工作不穩定等缺陷。其主要是因為由于場效應管并聯過多，柵極對源極截電容太大，電路系統在大電流工作導致保護板在啟動或者關閉時容易把場效應管擊穿或者損壞,從而造成電芯起火乃至爆炸等事故,危害用戶人身安全。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足及存在的問題，本實用新型提供一種電動車電池組的放電保護系統，利用該放電保護系統，可大大提高電池組的安全可靠性，有效避免電芯起火乃至發生爆炸事故的發生。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種電動車電池組的放電保護系統，所述電動車設置有電池組、電門鎖以及電機控制器，所述系統包括電池保護板、繼電器以及電壓轉換模塊，所述電池組的正極B+與電池保護板的正輸入端、電機控制器的正輸入端、電門鎖的輸入端、以及電壓轉換模塊的電源輸入端H1均連接，電池組的負極B-與電池保護板的負輸入端連接；

所述電壓轉換模塊的接地端H3與所述電池保護板的放電負極P-連接，所述電壓轉換模塊的電壓輸出端H2與所述繼電器的正輸入端U+連接，繼電器的負輸入端U-與所述電池保護板的放電負極P-連接，所述繼電器的第一輸出端K1與電機控制器的電門線端M連接，所述電門鎖的輸出端與所述繼電器的第二輸出端K2以及電池保護板的電門鎖信號端S均連接。

進一步地，所述電動車還設置有充電器，該充電器的正輸出端與電池組的正極B+連接，充電器的負輸出端通過所述電池保護板與電池組的負極B-連接。

進一步地，所述系統還包括一降功耗模塊，所述電門鎖的輸出端通過該降功耗模塊的輸入端與所述繼電器的第二輸出端K2連接。

優選地，所述電壓轉換模塊為LDO降壓模塊；所述繼電器為固態繼電器；所述電池組為鋰電池電池組。

本實用新型提供的放電保護系統，可使得電池組的大電流放電不經過電池保護板上的放電場效應管，而是利用電機控制器來進行放電，因而不會出現在電機控制器損壞的情況下，電池保護板依然正常工作的情況，從而有效地提高了電池組的安全可靠性，很好地避免了電池電芯起火乃至爆炸事故的發生。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中所述放電保護系統應用于電動車時的結構模塊框圖；

圖2是本實用新型實施例中所述電壓轉換模塊(LDO降壓模塊)的優選的電路結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例中所述降功耗模塊的優選的電路結構示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員的理解，以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

如附圖1所示，一種電動車電池組的放電保護系統，所述電動車設置有電池組、電門鎖以及電機控制器，所述系統包括電池保護板、繼電器以及電壓轉換模塊，所述電池組的正極B+與電池保護板的正輸入端、電機控制器的正輸入端、電門鎖的輸入端、以及電壓轉換模塊的電源輸入端H1均連接，電池組的負極B-與電池保護板的負輸入端連接；

所述電壓轉換模塊的接地端H3與所述電池保護板的放電負極P-連接，所述電壓轉換模塊的電壓輸出端H2與所述繼電器的正輸入端U+連接，繼電器的負輸入端U-與所述電池保護板的放電負極P-連接，所述繼電器的第一輸出端K1與電機控制器的電門線端M連接，所述電門鎖的輸出端與所述繼電器的第二輸出端K2以及電池保護板的電門鎖信號端S均連接。本實施例中，所述繼電器為優選為固態繼電器；所述電池組為優選為鋰電池電池組。所述電動車可以為電動自行車，電動摩托車，電動汽車等以電力為驅動的交通工具。

作為優選的實施例，所述電動車還設置有充電器，該充電器的正輸出端與電池組的正極B+連接，充電器的負輸出端通過所述電池保護板與電池組的負極B-連接；具體地，充電器的負輸出端與電池保護板的充電負極D連接。

在其中一優選實施例中，所述電壓轉換模塊為LDO降壓模塊。如附圖2所示，所述LDO降壓模塊包括第一三極管Q1、第二三極管Q2，第一穩壓二極管ZD1、第二穩壓二極管ZD2，第一二極管D1，第一電容C1，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、以及第四電阻R4；

所述第一電阻R1的一端作為LDO降壓模塊的電源輸入端H1，第一電阻R1的另一端通過第五電阻R4與第二穩壓二極管ZD2的負極連接，第二穩壓二極管ZD2的正極作為LDO降壓模塊的接地端H3；

所述第一三極管Q1的集電極與所述第一電阻R1與第四電阻R1的公共連接端J1連接，第一三極管Q1的基極與第二三極管Q2的發射極連接，第一三極管Q1的發射極通過第二電阻R2與第一二極管D2的負極連接，所述第一二極管D2的負極作為LDO降壓模塊的電壓輸出端H2，所述第一二極管D2的正極與所述接地端H3連接；

所述第二三極管Q2的集電極通過第三電阻R3與所述公共連接端J1連接，第二三極管Q2的基極與所述第二穩壓二極管ZD2的負極連接,所述第一穩壓二極管ZD1的正極與所述第二穩壓二極管的正極連接，所述第一穩壓二極管ZD1的負極與所述第一三極管Q1的發射極連接，所述第一穩壓二極管ZD1的負極還與電壓源端VCC連接，所述第一電容C1與所述第一穩壓二極管ZD1并聯連接。

作為優選的實施例，所述系統還包括一降功耗模塊，所述電門鎖的輸出端通過該降功耗模塊的輸入端與所述繼電器的第二輸出端K2連接。如附圖3所述，本實施例中的降功耗模塊包括用于與所述電門鎖的輸出端連接的正輸入端SW，用于與電池組的負極B-連接的負輸入端SD，用于與所述繼電器的第二輸出端K2連接的輸出端SOUT,場效應管Q3、第五電阻R5、第六電阻R6、第三穩壓二極管ZD3以及第四穩壓二極管ZD4；

所述場效應管Q3的漏極與所述正輸入端SW連接，所述場效應管Q3的源極與所述負輸入端SD連接，所述場效應管Q3的柵極通過第六電阻R6與所述第四穩壓二極管ZD4的正極連接，所述第四穩壓二極管ZD4的負極與所述輸出端SOUT連接，所述第三穩壓二極管ZD3的正極與所述場效應管Q3的源極連接，所述第三穩壓二極管ZD3的負極與所述場效應管Q3的柵極連接，所述第五電阻R5與所述第三穩壓二極管ZD3并聯連接。

利用所述降功耗模塊，可以使得電池保護板根據電門鎖是否接入鑰匙來判斷是否開啟電池保護板的放電負極P-進行放電，從而可有效降低繼電器驅動電路功耗。

本實用新型實施例提供的電動車電池組的放電保護系統，其利用LDO降壓模塊對電池組的電壓進行降壓，然后給固態繼電器供電；并利用電池保護板的放電負極P-作為固態繼電器的驅動負極，以實現電池保護板與固態繼電器的同步開關功能，固態繼電器的第二輸出端K2接電門鎖信號，第一輸出端K1接電機控制器，以實現對電機控制器的控制，從而使得電池組大電路放電時無需經過電池保護板上的放電場效應管，而是利用電機控制器進行放電。放電工作過程為：電池組電壓正常狀態下，電池保護板有輸出，則固態繼電器輸出電門鎖信號(電池組正極電壓)，傳遞至電機控制器，開啟放電；當電池組低壓保護后，電池保護板關斷輸出，固態繼電器也隨之關閉，電門鎖信號切斷，因此電機控制器停止放電，從而達到保護電池組的目的，有效地提高了電池組的安全可靠性，很好地避免了電池電芯起火乃至爆炸事故的發生。

與現有技術相比，本實用新型實施例提供的放電保護系統具有以下優點：(1)無需通過在電池保護板上并聯多個場效應管來實現大電流放電，可有效降低成本；(2)電池組的大電流放電不經過電池保護板，而是利用電機控制器來進行放電，不會出現在電機控制器損壞的情況下，電池保護板依然正常工作的情況，有效地降低了電池保護板的老化程度以及損壞率，從而有效地提高了電池組的安全可靠性，很好地避免了電池電芯起火乃至爆炸事故的發生；(3)系統兼容性好，工作可靠性強；放電保護系統的輸入端為兩連接線：與電池組正極B+連接的連接線，與電池保護板的放電負極P-的連接線；輸出端則為一根連接線：固態繼電器的第一輸出端K1與電機的電門線端M之間的連接線(即K1-M連接線)；因此，該放電保護系統可以兼容市面上所有的電池組以及電機控制器。另外，對于所述K1-M連接線，在系統工作時，此連接線上的電平為電池組正極B+的電平，當保護后，此線為懸空狀態，可以有效防止元件漏電、擊穿等情況下造成不保護、或者無法關斷放電回路等情況，使得其工作性能更加安全可靠。

上述實施例為本實用新型的較佳的實現方式，并非是對本實用新型的限定，在不脫離本實用新型的實用新型構思的前提下，任何顯而易見的替換均在本實用新型的保護范圍之內。易見的替換均在本實用新型的保護范圍之內。