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电池用4年以上即将成为现实,进入最后冲刺阶段,今年内推出产品

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发表于 2007-11-29 16:20:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
设计得到论坛老玩童、1老头、chack、zmg666666、杀猪的、大林子等的大力支持和帮助,先在此表达诚挚谢意。
产品包含“双电源并串联管理器”和“充电器一分二扩充器”两部分。
双电源并串联管理器完成两组电源的并联和串联连接切换,加在电池和控制器之间,由单片机判断车速等情况推动继电器组完成并串联转换,车速变为安全行驶和快速行驶两档状态,安全行驶时,两组电池处于并联状态,操作者在车速到达安全行驶速度上限时,放开转把后再立即转动转把,双电源由并联转换为串联,进入快速行驶档。管理器安全可靠,绝无继电器吸合打火、粘连和不同步短路故障。
充电器一分二扩充器,可连接于电池与充电器之间,完成间歇阶梯式充电,电池永不失水发热变形。
两者配合使用,电池寿命、续行里程和速度三项指标将有质的飞跃。


[ 本帖最后由 四川办事处 于 2007-11-30 20:15 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2007-11-29 16:21:21 | 只看该作者
目前,公知的电动车直流无刷电机控制器是只接受一路电源输入的用电器,由于目前电动车上使用的电源是由电压为12V的电池串联构成的电压为36V或48V直流电源组,36V电池组使用寿命可达2年左右,但36V电池组电压较低,电动车启动无力、上坡困难、续行里程极短。加大电机功率可48V电池组虽然能适应电动车启动、上坡、续行里程的要求,但又因电池组单支串联支数过多,串联电池的差异概率增大,这就导致在串联放电及充电过程中容量最小的单支电池始终过度放电和充电量不足,使得单支电池容量衰减过快,往往不到一年容量就低于原容量60%。由于串联电池组的容量等于串联组中最小电池容量,单支电池容量和使用寿命就决定整组电池容量大小及使用寿命长短。所以,串联电池组每增加一支电池,整组电池的循环充放电使用寿命将缩短三分之一。
公知的方式要想提髙电动车速度,只能依靠增加电源的串联电池数量或增加电机功率来完成,而这两种方式都会增加电池放电电流,缩短电池使用寿命。相配套的充电器也必需相应提高电压和功率,既不安全,也容易产生故障,所以单组的电源供电,限制了电动车的适用性和发展。
现在一个电动车控制器由一个调速转把控制输出,控制方式过于单调且无阶段性,使用者往往是从启动开始就将调速转把迅速转至最大角度,从而降低了速度的感知度和安全的警戒度,且供向电机的电压立即到达输入电压的上限,同时导致电机功率上升过快,电流过大,电能损耗过大,电机发热,电机寿命缩短。
现在很多电动车厂为了提高电动车的续行里程,都在极力寻找或开发效率较高的电机,但直流无刷电机的技术发展已经到了比较成熟的阶段,同类电机效率差异只有1个百分点左右,对电动车整车效率的改善并不明显。而电动车上最大的效率差异是电池放电效率。如用10A电流放电时长60分钟的电池,容量为10AH,但用5A电流放电则可以放到145分钟,容量变为12AH,用3A电流放电可以放到280分钟,容量变为14AH。也就是说,大电流放电的效率非常低,如能有效降低电流,可以提高整车用电效率20%以上,这比开发高效率电机更实用。
双电池并联方式供电是降低电流的最有效方式,但简单地增加一组48V电池并联会成倍增加电池成本,采用两组36V电池并联又会因为电压过低,造成速度和扭力不够,不适应市场。
要解决这些问题,就需要设计一种可以在不同阶段根据需要,将两组电池以并联或串联接接后向电动车供电的双电源连接供电管理器。
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 楼主| 发表于 2007-11-29 16:22:17 | 只看该作者
设计优点:
1、        减小启动电流对电池的损伤
配置48V10AH电池、350W无刷电机的电动车的控制器设计限流在20A,对电池极板的冲击性损伤很大。采用本产品设计的36V10AH双电源电动车可以将控制器设置为24A限流,在保持启动力的同时,一组电池只承担12A启动电流,这大幅减小了启动电流对电池极板的损伤。
2、        减小电机快速转动时电流对电池极板的损伤
350W无刷无齿电机在48V电压工作状态时,要维持每小时30公里速度,需要至少7A电流。但使用本产品设计的两组36V串联72V供电时,维持同样的车速只需要不到5A电流,这样就减小了电流对电池极板的损伤,增加了电池循环使用寿命。
3、        可以提升电动车最快速度
串联提升了电源电压,可使电动车在需要时可以更快的速度骑行,本产品内有调节元件可以设置这个最快速度,但不建议这个调节使得电机超过额定功率。
4、        提高电池的放电效率,增加同比能电池续行里程
电池的容量与放电电流成反比,本产品使电池的平均放电电流减小,可以有效增加电池的放电效率20%以上,增加电动车的续行里程。如采用两组36V10AH电池设计虽然比能只有720瓦时,但却与一组48V20AH电池比能960瓦时的续行里程相同。
5、        减小启动对电动车系统的损伤
350W电机用单独48V电池供电启动时,控制器启动功率达到额定功率的3倍以上,很容易因为启动时调速转把转动过快造成控制驱动过快,产生对控制电路和电机的损伤,而本产品对电源的串联连接是以电机转速达到一定值为前提的,所以,可以减小了损伤,特别是相对48V有齿电机,可以有效减小启动对齿轮的损伤。
6、        两组电池自动形成的互补保护
本产品独特的设计使得两组并联电池在荷电状态不同时,内阻小的电池组的分担放电电流大于内阻大的电池组,电势差高的电池组的分担放电电流大于电势差低的电池组,因此,两组电池自动形成互补保护。
7、        更加合理高效地分阶段使用电能
当电动车在较为拥堵的道路上骑行时,如果采用单组48V供电设计,最高车速相对道路条件过快,容易产生操作者无意识的非主动超速、频繁刹车制动、启动,浪费掉很多电能。而本产品实现的两种连接方式可以将电动车的骑行划分为低速节电行驶和快速行驶的两档位状态,更加合理高效地分阶段使用电能,增加电动车续行里程。
8、        减少电池组充电时的串联支数,电池循环使用寿命更长
充电电池组串联支数减少,可提高电池组充电一致性,充电更安全。另一方面本产品设计可以隔离两组电池,杜绝并联电池相互充电的耗损。
9、        为不失水、快速充电设计的实现提供了可能
本产品的设计将电动车电源分为了两组,这样,就可以对两路电源分别充电,这种分别充电可以使用间歇式轮流充电方式来实现,为实现不失水、快速充电创造了基础。如对36V10AH双电的充电设计采用双3A充电,可以实现充电一分钟,骑行一分钟。
10、        减少电池深度放电的可能,增加电池使用寿命
很多电动车消费者每日需要骑行50公里以上,这就经常容易造成电池深度放电,用本产品设计的电动车可有效增加一次充电的续行里程,这样可以减少了电池深度放电的可能,增加电池使用寿命。
11、        减少废电池组中可用电池的数量
单组电源的设计会因为一支电池的容量损失造成整车电池的报废,而双电的设计,可以定期检测电池容量,重新配组,并逐一将容量减小的单支电池移向电池组B中,保证电组A容量始终保持在100%,当电池组B的容量下降了60%时,整车的续行里程仅下降30%。这时电池组B依然具有分流保护和串联升压的作用,这种重新配组可大幅延长电池的实际使用期,这样报废的电池组B才是真正意义的报废,这时仅更换电池组B就可以完全恢复整车的续行里程。这样,就成倍地增加了电池的循环使用寿命,减少了电池使用成本和废电池污染,可大幅减少电池售后压力。
12、        减小放电末期的电流,更利于保护电池
当电池电量下降到一定程度时,本产品自动识别为不能构成高压供电条件,电动车只能在低压档骑行,电池的放电电流很小,更利于保护电池。
13、        两档式分段操作更加安全
本产品将电动车骑行分为了安全行驶和快速行驶两个阶段,只有当速度预先到达一定阶段后,操作者再放开调速转把一次才能进入快速行驶阶段,这就将电动车行驶分为了安全行驶和快速行驶两个显著的阶段,从而保持操作者对速度的感知度和对安全的警戒度。
14、        可随时满足不同的供电需求
对于不同的供电需求,使用者通过是否加载双电池组或是否使用快速行驶模式可改变整车重量、最高车速和续行里程等性能,如不需要骑行太远并且不需要快速行驶,可以只使用一组电源,如果需要长距离行驶,可以保持安全行驶速度,如果需要快速行驶,可以快速行驶状态,这样一辆电动车可适合更多的使用者。
15、        节约电池成本、方便取下电池充电
使用两组36V10AH电池供电与使用48伏20AH单一电源供电的电动车续行里程相同,但两组36V10AH电池比一组48V20AH电池成本低,而且,一组48V20AH电池重28公斤,很难从电动车上取下来充电,而两组36V10AH电池可以轻松从电动车上取下来充电。
16、        减小电动车“瘫痪”的可能性
电动车是交通工具,路面颠簸可能造成电池盒内连接导线脱落或是电池内极板断裂,单一电池组供电时,遇这种情况时,电动车肯定“瘫痪”,而两组电源设计可互为备用,电动车不会因此“瘫痪”,且能迅速确定故障点。

[ 本帖最后由 四川办事处 于 2007-12-13 23:38 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2007-11-29 16:33:37 | 只看该作者
对此产品有兴趣的厂商可加群讨论,群号5657227
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发表于 2007-11-29 16:42:13 | 只看该作者
四川办事处 居然失误至此,无语了......
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 楼主| 发表于 2007-11-29 16:46:09 | 只看该作者
原帖由 97cn 于 2007-11-29 16:42 发表
四川办事处 居然失误至此,无语了......

97CN,失误在哪里啊?我现在急需建议,别说一半急我啊
97CN,说一句就跑,做人要厚道啊,我要建议啊

[ 本帖最后由 四川办事处 于 2007-11-29 17:54 编辑 ]
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发表于 2007-11-29 18:57:11 | 只看该作者
版主大人,一组电池用二年和二组电池用四年有什么区别啊!增加一组电池的同时也增加了车子功耗和电池失效比率,这样是否寿命更短?
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 楼主| 发表于 2007-11-29 19:03:56 | 只看该作者
如果4810的设计电池寿命1年,那么3610两组的设计为:
电池放电平均电流下降一半,提升使用寿命在1年以上。
骑行70%以上状态为36V,充电100%为36V,提升寿命6个月以上。
启动电流减半,提升寿命6个月。
将容量下降电池三次机会集中于一组中,提升使用寿命1年以上。
减少深放电概率,提升寿命3个月。
所以,总提升寿命3年是很有可能的,这样,电池可能用到4年。
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发表于 2007-11-29 19:12:02 | 只看该作者
24V的寿命是三年,如果二组24V寿命应该是多少呢?用2420的寿命是多少啊?
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 楼主| 发表于 2007-11-29 19:16:21 | 只看该作者
原帖由 清风明月 于 2007-11-29 18:57 发表
版主大人,一组电池用二年和二组电池用四年有什么区别啊!增加一组电池的同时也增加了车子功耗和电池失效比率,这样是否寿命更短?

一组电池是指多少伏的电池?如果是36V,对,是可以用到2年,但速度呢?如果是48V,那只有一年的寿命,我说的寿命是指里程不低于60%。
如果用3610两组代替4820,车子的总重量是减轻了,功耗减少。如果用3620两组代替一组4820,车子总重量增加14/80=17.5%,功耗是重量的20%计算,只增加功耗1.75%,而电流减小一倍带来的电池放电效率增加却是20%以上,这个帐一算就明白。
电池失效比率没有清楚是什么意思?
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