CN107425562A - 用于电池阵列下电的系统 - Google Patents

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许海丽
曾国建
范晓东
余铿
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Abstract

本发明涉及电池使用领域，公开了一种用于电池阵列下电的系统，电池阵列包括通过母线并联的多个电池组，每个电池组包括串联的多个电池单元，系统包括：连接在每个电池组和母线之间的并联的主回路和辅助回路；辅助回路包括：辅助可控开关；限流元件，用于限制流过辅助回路的电流大小；主回路包括主可控开关；控制器用于：在电池阵列从母线下电之前，闭合各个辅助可控开关；经过第一时间周期后断开各个主可控开关；经过第二时间周期后断开各个辅助可控开关。本发明提供的用于电池阵列下电的系统能够在电池阵列下电时保护可控开关，避免可控开关因为打火被烧结的问题，同时也能够延长电池阵列接口的使用寿命。

Description

用于电池阵列下电的系统
技术领域
本发明涉及电池使用领域，具体涉及一种用于电池阵列下电的系统。
背景技术
在能源危机日益严重的今天，锂电池以其高能量密度和环保性等优势逐渐在电动汽车、大规模储能系统上得到推广应用。锂电池在大规模储能电池组上应用时，为了获取高电压和高能量，常先对电池单体进行串联，后进行并联的形式，组成电池阵列。电池阵列在与用电器断开时(也即“下电”)，如果直接断开主开关，电池阵列与用电器之间的强电流就会引起打火效应，这就很可能会直接导致主开关的寿命缩短甚至直接烧结，继而导致电池阵列的接口损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电池阵列下电的系统，该系统能够在电池阵列下电时先将电池阵列与用电器之间的电流减小，继而断开整体连接，解决了现有技术中主开关容易烧毁的问题，延长了电池阵列接口的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于电池阵列下电的系统，该电池阵列包括通过母线并联的多个电池组，每个电池组包括串联的多个电池单元，其特征在于，该系统包括：控制器；连接在每个电池组和母线之间的并联的主回路和辅助回路；辅助回路包括：辅助可控开关；限流元件，用于限制流过辅助回路的电流大小；主回路包括主可控开关；控制器用于：在电池阵列从母线下电之前，闭合各个辅助可控开关；经过第一时间周期后断开各个主可控开关；经过第二时间周期后断开各个辅助可控开关。
优选地，第一时间周期可以为1秒。
优选地，第二时间周期可以为1秒。
优选地，第一时间周期可以为2秒。
优选地，第二时间周期可以为2秒。
优选地，主可控开关可以包括以下中的至少一者：继电器、三极管和场效应管。
优选地，辅助可控开关可以包括以下中的至少一者：继电器、三极管和场效应管。
通过上述技术方案，本发明提供的系统能够在电池阵列下电时先将电池阵列与主线路之间的电流减小，继而断开整体连接，解决了现有技术中主开关容易因为电池阵列在下电时电流过大而烧毁的问题，延长了电池阵列接口的使用寿命。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是依照本发明的实施方式实现的用于电池阵列下电的系统的结构示意图；以及
图2是依照本发明的实施方式实现的用于电池阵列下电的系统的工作流程图。
附图标记说明
K1～Kn、主可控开关 B1～Bn、电池组
S1～Sn、辅助可控开关 R1～Rn、限流元件
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1是依照本发明的实施方式实现的用于电池阵列下电的系统的结构示意图，电池阵列包括通过母线并联的多个电池组B1～Bn，每个电池组B1～Bn包括串联的多个电池单元，在图中，该系统包括：控制器(未示出)；连接在每个电池组B1～Bn和母线之间的、并联的主回路和辅助回路；
辅助回路包括：
辅助可控开关S1～Sn；
限流元件R1～Rn，用于限制流过辅助回路的电流大小；限流元件R1～Rn可以例如是电阻器。
主回路包括主可控开关K1～Kn；
控制器用于：
在电池阵列从母线下电之前，闭合各个辅助可控开关S1～Sn；
经过第一时间周期后断开各个主可控开关K1～Kn；
经过第二时间周期后断开各个辅助可控开关S1～Sn。
在本发明的一个实施方式中，该第一时间周期可以为1秒，也可以为2秒，以此类推可以为任何长度的时间周期。该第二时间周期可以为1秒，也可以为2秒，以此类推可以为任何长度的时间周期。该第一时间周期和第二时间周期没有相关关系，因此，本发明提供的第一时间周期值和第二时间周期值可以互相排列组合，如在第一时间周期可以为1秒的情况下，第二时间周期可以为1秒或2秒。
图2是依照本发明的实施方式实现的用于电池阵列下电的方法的工作流程图。在图中，该工作流程包括以下步骤：
在步骤S10中，在电池阵列从母线下电之前，闭合各个辅助可控开关S1～Sn。如图1所示，电池阵列与母线之间的电流在下电之前一般比较大。闭合各个辅助可控开关S1～Sn后，辅助回路导通，流过主回路中的电流因为辅助回路的分流而减小。控制器控制闭合各个辅助可控开关S1～Sn，该控制器可以选用微控制器，也可以选用电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)。该辅助可控开关S1～Sn可以选用包括以下中的至少一者：继电器、三极管和场效应管。
在步骤S20中，经过第一时间周期后断开各个主可控开关K1～Kn。辅助回路导通后，主回路和辅助回路之间的电流大小会在短时间内产生波动，间隔第一时间周期则是给主回路和辅助回路之间的电流进行调整。该第一时间周期可以选择1秒，也可以选择2秒。该主可控开关K1～Kn可以选用包括以下中的至少一者：继电器、三极管和场效应管。
在步骤S30中，经过第二时间周期后断开各个辅助可控开关S1～Sn。与步骤S20相似，主回路断开后，辅助回路中的电流大小会在短时间内产生波动，间隔第二时间周期则是给流经辅助回路的电流进行调整。第二时间周期可以选择1秒，也可以选择2秒。
如图1所示，电池阵列由n个电池组B1～Bn并联组成，在每个辅助回路中，有主可控开关K1～Kn，每个辅助回路包含串联的限流元件R1～Rn和辅助可控开关S1～Sn，此外，该系统中还包含控制器(未示出)，该控制器用于控制该系统的工作流程。
在电池阵列下电时，首先闭合所有的辅助可控开关S1～Sn(此时主可控开关K1～Kn处于闭合状态)，辅助回路对流经主回路的电流进行分流，降低流经主回路的电流大小。经过第一时间周期后，流经主回路和辅助回路中的电流趋于稳定，此时断开主可控开关K1～Kn。经过第二时间周期后，流经辅助回路中的电流趋于稳定，此时断开辅助可控开关S1～Sn。由于分流机制的存在，使得流过主回路和辅助回路的电流均比较小，因此不会在断开的时候出现火花的情况，避免了主可控开关K1～Kn和辅助可控开关S1～Sn的烧结隐患，延长其使用寿命。
通过上述技术方案，本发明提供的一种电池阵列的系统能够在电池阵列下电时先将电池阵列与用电器之间的电流减小，避免了电池阵列与用电器之间在断开时由于电流过大而导致的产生电火花的问题，解决了现有技术中开关容易烧毁的问题，延长了电池阵列接口的使用寿命。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种用于电池阵列下电的系统，所述电池阵列包括通过母线并联的多个电池组，每个电池组包括串联的多个电池单元，其特征在于，所述系统包括：
在每个所述电池组和所述母线之间的并联的主回路和辅助回路；
所述辅助回路包括：
辅助可控开关；
限流元件，用于限制流过所述辅助回路的电流大小；
所述主回路包括主可控开关；
控制器，用于：
在所述电池阵列从所述母线下电之前，闭合各个所述辅助可控开关；
经过第一时间周期后断开所述各个主可控开关；
经过第二时间周期后断开所述各个辅助可控开关。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一时间周期为1秒。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二时间周期为1秒。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一时间周期为2秒。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二时间周期为2秒。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主可控开关包括以下中的至少一者：继电器、三极管和场效应管。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助可控开关包括以下中的至少一者：继电器、三极管和场效应管。
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