[实用新型]多组直流电源变压串联叠加供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多组直流电源分级变压串联叠加向用电器供电的技术领域，特别是向电动自行车的直流电机供电的技术。

背景技术

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，并由一个与其相连的调速器调速转把控制输出电压高低的装置。由于目前电动车上使用的电源是由12V电池串联构成的24V、36V或48V直流电源，其中，24V、36V电源分别由2支或3支12V电池串联构成，电池使用寿命可达2年，但电压较低，电动自行车启动无力、上坡困难、续行里程短。而48V单支电池串联支数过多，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寿命将缩短一倍。由于多支电池组在经过长期使用后各种匹配参数变化，变化后的匹配参数又难在电池销售点测定，则就不能在电池销售点提供未坏或还能使用的保留电池参数相匹配的新替换电池。加之商业上的保修期等问题，导致3支或4支一组的电池组中有一支电池坏了就把还可用的另2支或3支全报废，这既浪费资源、提高费用又多增加了2-3倍的废电池污染。

公知的方式要想提高电动自行车速度，只能依靠增加电源的串联电池数量来完成，即用5支或6支12伏电池串联供电，而增加电池串联支数又会成倍缩短电池使用寿命，并且成倍增加报废电池数量。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，限制了电动自行车的适用性和发展。

另外，现在一个控制器只由一个调速转把控制输出电压，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，电机发热，电机寿命缩短。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能串联接入成为可变电压电源的直流电源系统，该直流电源系统既可以实现直流高压供电，又可以分组进行低压供电。也就是既能向电动自行车的电机分阶段的提供高电压以提高电动自行车的速度，又能把串联支数较多的电池分为两组或多组分别进行供电管理，而成倍减少报废电池数量，大大增加电池利用率。

本实用新型的结思是：对一个直流电机或用电器用两组或多组直流电源供电，两组或多组直流电源进行串联分段叠加，并且串联接入的电源可改变电压值，其供电方式分为主电源提供平时低压供电状态和需要高压时的辅助电源以可变压形式和主电源串联叠加供电。其主要技术方案就是由一个主电源控制器1和一个或多个辅助电源控制器4串联叠加，实现主电源和一个或多个辅助电源串联叠加。

本实用新型包括一个主电源控制器1和一个或多个辅助电源控制器4串联叠加，其串联叠加的结构是：辅助电源控制器4设有两组导线，即连主电源导线8和连辅助电源导线9，连主电源导线8串联在主电源接线7的两根接线中的其一一根中。

本实用新型总体结构为：多组直流电源串联叠加供电系统，包括主电源控制器1，主电源控制器1设有能与主电源6连接的主电源接线7，主电源控制器1上连接有主电源调速装置2，其特征在于：还包括有辅助电源控制器4，辅助电源控制器4设有两组导线，即连主电源导线8和连辅助电源导线9，连主电源导线8串联在主电源接线7的两根接线中的其一根中；辅助电源控制器4连接辅助电源调速装置5。

在使用状态，主电源控制器1的主电源接线7连接主电源6，主电源控制器1的输出端连接用电器如电动自行车的电机；辅助电源控制器4的辅助电源导线9连接辅助电源，辅助电源控制器4的连主电源导线8是两条导线，这两条导线串联在主电源接线7的两根接线中的其一根中。使辅助电源控制器4、主电源6、主电源控制器1三者成串联回路，又因为辅助电源控制器4上连有辅助电源，所以从电源的意义上构成辅助电源、辅助电源控制器4、主电源6、主电源控制器1四者成串联回路。辅助电源是否与主电源6串通供电，以及供电的电压高低，由辅助电源控制器4决定。

辅助电源控制器4控制辅助电源是否与主电源6构成串通供电，图2提供了一种能控制辅助电源是否与主电源6构成串联供电的控制器电路。但本实用新型的辅助电源控制器4不限于图2提供的这一种电路。