一种用于电动汽车的电池组单元连接系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于电动汽车的电池组单元连接系统，所述电池组单元连接系统包括电动机、电池组、传感器和控制器；电池组包括多个电池单元和在连接线路之间的固态继电器；控制器获得起动、加速、减速及制动信号并结合传感器的信息，控制器控制固态继电器以控制电池组电池单元的导通与断开，并且控制器从电池组中获得电源的剩余电量情况，电池组输出的相应电压信号，驱动电动机运转，在制动环节电动机对电源反馈充电。本实用新型专利技术的电池组单元连接系统可以在电池组内部产生电压信号驱动电动机，取消了功率转换器，减少了由功率转换器产生的能源消耗，并且因为取消了功率转换器，使得控制形式简单化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动汽车用蓄电池装置，具体地说，涉及用于电动汽车的电池组单元连接系统。
技术介绍
目前，对于电动汽车，其电动机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电池组等部分组成。其电动机，按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种类型。功率转换器器按所选择电动机类型，有DC/DC功率转换器，DC/AC功率转换器等形式，其作用是按所选择电动机驱动电流要求，将电池组的直流电转换为相应电压等级的直流、交流或脉冲电源。若要获得驱动电动机的电压信号，则必须由电池组经功率转换器对电动机供电，其中功率转换器消耗一定的能量。
技术实现思路
为了提高从电池组到电动机的能量转换效率，减小由功率转换器产生的能量损耗，本技术提供了一种新的电动汽车用电池组单元连接系统，可以从电池组内部提供驱动电机的电压信号，取消功率转换器。为了解决上述现有技术不足之处，本技术目的是提供一种电动汽车用电池组单元连接系统，以克服现有技术中的缺陷。为了达到上述目的，本技术提供了一种用于电动汽车的电池组单元连接系统，所述电池组单元连接系统包括电池组、电动机、传感器和控制器。所述电池组包括多个电池单元和在连接线路之间的固态继电器，所述固态继电器用于控制所述电池单元导通与断开、数量和时间、电压的大小、并控制单个或多个电池单元在A、B端输出的极性、以及控制在A、B端输出大小、方向以及频率可变的电压信号；所述控制器获得起动、加速、减速及制动信号并结合所述传感器的信息，所述控制器控制所述固态继电器以控制电池组的电池单元的导通与断开，并所述控制器从所述电池组中获得电源的剩余电量情况，所述电池组输出的相应电压信号，驱动电动机运转，在制动环节电动机对电源反馈充电。优选地，所述电池组的连接方式为多个电池单元并列排布，相邻的两个电池单元之间的极性在空间方向上相反；在每个电池单元的两个极性端，分别连接有固态继电器；相邻的两个电池单元在空间方向的同一侧，通过连接导线相互连接，并在连接导线中连入所述固态继电器；从相邻两个电池单元的空间方向同一侧的连接导线上，分别引出一条引出导线，并在所述引出导线中加入所述固态继电器；将同一侧两个电池单元的极性端的连接导线中接入的所述固态继电器放在接入位置的同一侧；通过导线将引出导线的端点连接在一起，并在相邻的两个引出导线的端点之间也加入所述固态继电器；从引出导线的端点连接线上引出两条导线，从而构成所述电池组的A、B两个端线。优选地，所述电池组不经过功率转换器直接与所述电动汽车电动机驱动系统的所述电动机电连接，以向电动机输出电压信号。优选地，所述传感器包括车速传感器、加速度传感器、汽车高度传感器、侧倾角传感器、横摆角传感器、转角传感器和电动机检测传感器。优选地，所述电动机为直流电动机或交流电动机。本技术的电池组采用多电池单元连接，并在连接线路之间加固态继电器以控制线路的导通。当汽车处于起动，加速，减速以及制动状态是，控制器结合各个传感器的信息，对固态继电器的通断以及通断时间进行选择，可以输出方向、大小可变的电压波形，以直流电动机驱动为例，可以输出矩形电压波形。对于交流电动机，采用输出电压小的电池单元，可以输出类似正选波的电压波形。为保证电池组单元放电均衡，可以控制固态继电器在一个工况状态下，固态继电器交替导通截止，使得每个电池组单元的导通时间一样。本技术的有益效果是，可以在电池组内部产生电压信号驱动电动机，取消了功率转换器，减少了由功率转换器产生的能源消耗，并且因为取消了功率转换器，使得控制形式简单化。附图说明下面结合附图对本技术进一步说明。图1为本技术所对应的电动汽车电动机驱动系统的基本组成框图；图2为本技术所提出的电池组单元连接方式示意图；图3为类正弦电压信号。附图标记说明如下：电池组1、电动机2、传感器3、控制器4、电池单元5、固态继电器6；两根导线跨接7（并不直接相连）。具体实施方式为了使审查员能够进一步了解本技术的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本技术的技术方案，并非限定本技术。请参见图1，图1为本技术所对应的电动汽车电动机驱动系统的基本组成框图。如图1所示，本技术的电池组单元连接系统包括电动机2、电池组1、传感器3和控制器4。其中，电池组1包括多个电池单元5和在连接线路之间的固态继电器6，固态继电器6用于控制电池单元5导通与断开、数量和时间、电压的大小、并控制单个或多个电池单元5在A、B端输出的极性、以及控制在A、B端输出大小、方向以及频率可变的电压信号。控制器4获得起动、加速、减速及制动信号并结合传感器3的信息，控制器4控制固态继电器6以控制电池组电池单元5的导通与断开，并控制器4从电池组1中获得电源的剩余电量情况，电池组1输出的相应电压信号，驱动电动机2运转，在制动环节电动机2对电源反馈充电。对于电池单元5和固态继电器6的连接方式，请参见图2，图2为本技术的电池组单元通断的结构图。如图2所示，在本实用新型的电池组中，(i)多个电池单元5并列排布，相邻的两个电池单元5之间的极性在空间方向上是相反的；(ii)每个电池单元5的两个极性端，分别连接有固态继电器6；(iii)对于相邻的两个电池单元5的连接，在空间方向的同一侧，通过连接导线相互连接，并在连接导线中连入固态继电器6；(vi)从相邻两个电池单元5的空间位置同一侧的连接导线上，分别引出一条引出导线，并在所示引出导线中加入固态继电器6；(v)将同一侧两个电池极性端的连接导线中接入的固态继电器6，放在接入位置的同一侧；(vi)通过导线将引出导线的端点连接在一起，并在相邻两个引出导线的端点之间加入固态继电器6；(vii)从引出导线的端点连接线上引出两条导线，从而构成A、B两个端线，以在A、B端输出可调电压大小、方向、频率的电压信号。通过控制导通固态继电器6，控制起作用的电池单元5的数量，其中可以使得任何一个电池单元5处于导通和断开状态，这样可以控制电压的大小。同样，当一个或者多个电池单元5起作用时，控制固态继电器6的导通和截止，可以使得在A,B端的输出电压极性改变。就同一个电池单元5和多个电池单元5，通过控制固态继电器6，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车的电池组单元连接系统，其特征在于，所述电池组单元连接系统包括电池组（1）、电动机（2）、传感器（3）和控制器（4）；其中：?电池组（1）包括多个电池单元（5）和在连接线路之间的固态继电器（6），固态继电器（6）用于控制电池单元（5）导通与断开、数量和时间、电压的大小、并控制单个或多个电池单元（5）在A、B端输出的极性、以及控制在A、B端输出大小、方向以及频率可变的电压信号；?控制器（4）获得起动、加速、减速及制动信号并结合传感器（3）的信息，控制器（4）控制固态继电器（6）以控制电池组电池单元（5）的导通与断开，并且控制器（4）从电池组（1）中获得电源的剩余电量情况，电池组（1）输出的相应电压信号，驱动电动机（2）运转，在制动环节电动机（2）对电源反馈充电。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的电池组单元连接系统，其特征在于，所述电池组单元连接系统包括电池组（1）、电动机（2）、传感器（3）和控制器（4）；其中： 
电池组（1）包括多个电池单元（5）和在连接线路之间的固态继电器（6），固态继电器（6）用于控制电池单元（5）导通与断开、数量和时间、电压的大小、并控制单个或多个电池单元（5）在A、B端输出的极性、以及控制在A、B端输出大小、方向以及频率可变的电压信号； 
控制器（4）获得起动、加速、减速及制动信号并结合传感器（3）的信息，控制器（4）控制固态继电器（6）以控制电池组电池单元（5）的导通与断开，并且控制器（4）从电池组（1）中获得电源的剩余电量情况，电池组（1）输出的相应电压信号，驱动电动机（2）运转，在制动环节电动机（2）对电源反馈充电。 
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，电池组（1）的连接方式为多个电池单元（5）并列排布，相邻的两个电池单元（5）之间的极性在空间方向上相反；在每个电池单元（5）的两个极性端，分别连接有固态继电器（6）；相邻的两个电池单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震坡，孙培坤，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：实用新型
国别省市：