CN109455108A - 电池动力系统和agv车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池动力系统和AGV车,电池动力系统包括钛酸锂电池组、电池管理系统、电源装置和充放电接口;所述钛酸锂电池组和所述充放电接口连接形成总回路;电源装置的输入端的正极与钛酸锂电池组的正极连接,电源装置的输入端的负极与钛酸锂电池组的负极连接,电源装置的输出端与所述电池管理系统电连接,电源装置为所述电池管理系统供电;电源装置的输入端与外部电源电连接;电池管理系统控制钛酸锂电池组充电或放电;充放电接口包括充电接口和放电接口,充电接口用于连接外部电源给钛酸锂电池组充电,放电接口用于给外部用电设备供电。该电池动力系统安全可靠,不易起火爆炸,循环寿命长,充电快速,提高了AGV车的续航能力。
Description
技术领域
本发明涉及到电池技术领域,特别是涉及到一种电池动力系统和AGV车。
背景技术
AGV车是装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,AGV车的动力源一般由电池提供,目前市场上,AGV车电池动力系统是运用比较成熟的铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池或者三元电池。由于铅酸蓄电池具有能量密度低、污染严重和使用寿命短的缺点,而三元电池和磷酸铁锂电池充电时间长,因此,使用了上述电池作为动力系统的AGV车,续航能力的欠缺、充电速度较慢是常见的弊端。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种电池动力系统和AGV车,用于解决现有电池循环寿命短、充电时间长的问题,以及使用了现有电池动力系统的AGV车续航能力差的问题。
本发明提出一种电池动力系统,包括钛酸锂电池组、电池管理系统、电源装置和充放电接口;所述钛酸锂电池组和所述充放电接口连接形成总回路;所述电源装置的输入端的正极与钛酸锂电池组的正极连接,所述电源装置的输入端的负极与钛酸锂电池组的负极连接,所述电源装置的输出端与所述电池管理系统电连接,所述电源装置为所述电池管理系统供电;所述电源装置的输入端与外部电源电连接;所述电池管理系统控制所述钛酸锂电池组充电或放电;所述钛酸锂电池组电连接所述充放电接口;所述充放电接口包括充电接口和放电接口,所述充电接口用于连接外部电源给所述钛酸锂电池组充电,所述放电接口用于给外部用电设备供电。
进一步地,还包括总正接触器、总负接触器、预充电阻和预充继电器;所述总正接触器串联在所述钛酸锂电池组的正极和所述充放电接口的正极之间;所述总负接触器串联在所述钛酸锂电池组的负极和所述充放电接口的负极之间;所述预充继电器的一端经所述预充电阻与所述钛酸锂电池组的正极连接,所述预充继电器的另一端与所述电池管理系统连接;所述电池管理系统控制所述总正接触器、所述总负接触器以及所述预充继电器断开或闭合;所述电源装置对所述总正接触器的线圈和所述总负接触器的线圈供电。
进一步地,还包括分流器和电流采集线;所述分流器串联在所述钛酸锂电池组的负极和所述总负接触器之间;所述电池管理系统与所述分流器通过所述电流采集线连接;所述分流器采集所述总回路的电流大小;所述电池管理系统根据所述电流大小控制所述总正接触器、总负接触器以及所述预充继电器断开或闭合。
进一步地,还包括接触器控制线;所述电池管理系统与所述总正接触器、所总负接触器、所述预充继电器分别通过所述接触器控制线连接。
进一步地,所述钛酸锂电池组由多个钛酸锂电池采用铜排串联和/或并联连接。
进一步地,所述的充电接口包括有线充电接口和无线充电接口中的至少一种。
进一步地,还包括保险丝,所述保险丝串接在所述总回路上。
进一步地,所述电池管理系统包括充电CAN通信接口和整车CAN通信接口;所述电池管理系统通过所述充电CAN通信接口与外部充电机连接;所述电池管理系统通过所述整车CAN通信接口与整车负载连接。
本申请还提出一种AGV车,包括上述任一项所述的电池动力系统。
相比现有技术,本发明的有益效果是:该电池动力系统安全可靠,具有不易起火爆炸,循环寿命长,充电快速等优点。
附图说明
图1是本发明实施例的电池动力系统的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
图中:1、钛酸锂电池组,2、电源管理系统,3、电源装置,4、放电接口,5、充电接口,6、充放电接口,7、总正接触器,8、总负接触器,9、预充电阻,10、预充继电器,11、分流器,12、电流采集线,13、接触器控制线,14、保险丝,15、充电CAN通信接口,16、整车CAN通信接口,a、有线充电接口,b、无线充电接口。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,本发明提出一种电池动力系统,包括钛酸锂电池组1、电池管理系统2、电源装置3和充放电接口6;所述钛酸锂电池组1和所述充放电接口6连接形成总回路;所述电源装置3的输入端的正极与钛酸锂电池组1的正极连接,所述电源装置3的输入端的负极与钛酸锂电池组1的负极连接,所述电源装置3的输出端与所述电池管理系统2电连接,所述电源装置3为所述电池管理系统2供电;所述电源装置3的输入端与外部电源电连接;所述电池管理系统2控制所述钛酸锂电池组1充电或放电;所述钛酸锂电池组1电连接所述充放电接口6;所述充放电接口6包括充电接口5和放电接口4,所述充电接口5用于连接外部电源给所述钛酸锂电池组1充电,所述放电接口4用于给外部用电设备供电。
在该实施例中,所述钛酸锂电池具有不易起火爆炸,循环寿命长,充电快速等优点;电池管理系统2是电池动力系统的管理者,控制钛酸锂电池组1的充电,或控制钛酸锂电池组1放电来为整车负载提供充足的动力,外部电源如充电机,外部充电机通过充电接口5给钛酸锂电池组1充电,外部用电设备如整车负载,钛酸锂电池组1通过放电接口4来为整车负载供电。所述电源装置3的输入端的正极与钛酸锂电池组1的正极连接,所述电源装置3的输入端的负极与钛酸锂电池组1的负极连接,所述电源装置3的输出端与所述电池管理系统2电连接,所述电源装置3的输入端与外部电源电连接;电源装置3输入端有两路供电,一路是钛酸锂电池组1提供,一路是外部电源提供,可以保证电池馈电或者开关控制器在断开的情况下,电池装置输入端也有供电,从而为电池管理系统2供电,因此,该电池动力系统解决了传统电池循环寿命短,充电时间长的问题。
在一个实施例中,电池动力系统还包括总正接触器7、总负接触器8、预充电阻9和预充继电器10;所述总正接触器7串联在所述钛酸锂电池组1的正极和所述充放电接口6的正极之间;所述总负接触器8串联在所述钛酸锂电池组1的负极和所述充放电接口6的负极之间;所述预充继电器10的一端经所述预充电阻9与所述钛酸锂电池组1的正极连接,所述预充继电器10的另一端与所述电池管理系统2连接;所述电池管理系统2控制所述总正接触器7、所述总负接触器8以及所述预充继电器10断开或闭合;所述电源装置3对所述总正接触器7的线圈和所述总负接触器8的线圈供电。
在该实施例中,所述总正接触器7串联在所述钛酸锂电池组1的正极和所述充放电接口6的正极之间;所述总负接触器8串联在所述钛酸锂电池组1的负极和所述充放电接口6的负极之间;总正接触器7和总负接触器8,这两个接触器是负责电能的对外输送和紧急切断电源,总正接触器7用于控制钛酸锂电池组1的正极接通和断开,总负接触器8用于控制钛酸锂电池组1的负极接通和断开;预充继电器10能有效保护保险丝14、总正接触器7和总负接触器8,防止直接上电瞬间,电流过大造成电容损坏或保险丝14烧毁,以及损坏接触器等开关器件;预充电阻9起到限流作用;
接通电源时,首先接通总负接触器8,此时电路并没有形成回路。总负接触器8的接通不会产生电弧,接下来接通预充电阻9和预充继电器10,此时高压电源接通了外部线路,但由于预充电阻9,高压回路中电流被降低了,电能开始通过预充回路给外部电路中的电容充电,电容相当于一个巨大的容器,随着电流的进入,电压慢慢提升,这就起到了缓冲的作用。当电压上升到接近电源电压时,此时总正接触器7闭合,由于两端电压差已经降低到相互接近的程度,接通时电弧被有效抑制,且对外部线路设备不会造成冲击。在总正接触器7接通的同时,预充继电器10也断开连接,整个预充过程结束,高压线路进入工作状态。
在一个实施例中,还包括分流器11和电流采集线12;所述分流器11串联在所述钛酸锂电池组1的负极和所述总负接触器8之间;所述电池管理系统2与所述分流器11通过所述电流采集线12连接;所述分流器11采集所述总回路的电流大小;所述电池管理系统2根据所述电流大小控制所述总正接触器7、总负接触器8以及所述预充继电器10断开或闭合。
在该实施例中,分流器11是电流传感器,通过分流器11对电池回路的电流信息采集,经过电流采集线12传输给电池管理系统2,电池管理系统2对接收到的电流信息进行分析,当总回路电流值超过系统设置的最大阈值,控制总正接触器7、总负接触器8以及预充继电器10的断开;当总回路电流低于系统设置的最小阈值时,控制总正接触器7、总负接触器8以及预充继电器10的闭合;分流器11和电流采集线12可以防止电流超出系统设定的阈值范围,阈值范围指上述最小阈值和最大阈值组成的区间,从而对系统进行保护。可以理解的,还包括电压温度采集线,所述电池管理系统2通过电压温度采集线与所述钛酸锂电池组1连接;所述电压温度采集线用于传输所述钛酸锂电池组1的电压和温度信息;温度对电池性能影响较大,当温度过高时,会给电池的寿命造成不利影响,甚至造成安全问题;过低的电压或者过放电,会导致电解液分解并产生可燃气体进而导致潜在安全风险;过高的电压或者过充电,可能导致正极材料失去活性,并产生大量的热;因此电池管理系统2通过电压温度采集线来监控钛酸锂电池组1的电压及温度信息,从而使得电池尽可能工作在最适合的环境下,充分发挥电池的性能。
在一个实施例中,还包括接触器控制线13;所述电池管理系统2与所述总正接触器7、所总负接触器8、所述预充继电器10分别通过所述接触器控制线13连接。
电池管理系统2对钛酸锂电池组1的电压、温度等信息进行实时监控,对数据处理,及时报警,控制接触器开合,保护电池动力系统不会产生过充电、过放电、过温等现象。
在一个实施例中,所述钛酸锂电池组1由多个钛酸锂电池采用铜排串联和/或并联连接。单个钛酸锂电池有一定的温度耐受范围、电压和功率,要得到大功率大容量的电池,采用多个钛酸锂电池进行串联、并联,从而可以根据负载端的电压需求进行调整。
在一个实施例中,所述的充电接口5包括有线充电接口a和无线充电接口b中的至少一种。充电接口5可以是有线充电接口a,也可以是无线充电接口b,亦或是有线充电接口a和无线充电接口b两者结合,为钛酸锂电池组1提供了多种充电方式,增加了应用场合。
在一个实施例中,还包括保险丝14,所述保险丝14串接在所述总回路上。保险丝14防止电流短路或者过流,在过流和短路情况下,保险丝14熔断保护整个电池动力系统。
在一个实施例中,所述电池管理系统2包括充电CAN通信接口15和整车CAN通信接口16;所述电池管理系统2通过所述充电CAN通信接口15与外部充电机连接;所述电池管理系统2通过所述整车CAN通信接口16与整车负载连接。外部充电机的控制器通过充电CAN通信接口15与电池管理系统2的控制器进行通信,整车负载的控制器通过整车CAN通信接口16与电池管理系统2的控制器进行通信,从而电池管理系统2对电池动力系统进行控制和管理。
综上所述,该电池动力系统安全可靠,具有不易起火爆炸,循环寿命长,充电快速等优点。
本申请还提出一种AGV车,包括如上述任一项所述的电池动力系统。使用该钛酸锂电池为AGV车的动力系统,延长了AGV车使用寿命,钛酸锂电池动力系统具有快速充电的优点,提高了AGV车的运行效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种电池动力系统,其特征在于,包括钛酸锂电池组、电池管理系统、电源装置和充放电接口;
所述钛酸锂电池组和所述充放电接口连接形成总回路;
所述电源装置的输入端的正极与钛酸锂电池组的正极连接,所述电源装置的输入端的负极与钛酸锂电池组的负极连接,所述电源装置的输出端与所述电池管理系统电连接,所述电源装置为所述电池管理系统供电;
所述电源装置的输入端与外部电源电连接;
所述电池管理系统控制所述钛酸锂电池组充电或放电;
所述充放电接口包括充电接口和放电接口,所述充电接口用于连接外部电源给所述钛酸锂电池组充电,所述放电接口用于给外部用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的电池动力系统,其特征在于,还包括总正接触器、总负接触器、预充电阻和预充继电器;
所述总正接触器串联在所述钛酸锂电池组的正极和所述充放电接口的正极之间;
所述总负接触器串联在所述钛酸锂电池组的负极和所述充放电接口的负极之间;
所述预充继电器的一端经所述预充电阻与所述钛酸锂电池组的正极连接,所述预充继电器的另一端与所述电池管理系统连接;
所述电池管理系统控制所述总正接触器、所述总负接触器以及所述预充继电器断开或闭合;
所述电源装置对所述总正接触器的线圈和所述总负接触器的线圈供电。
3.如权利要求2所述的电池动力系统,其特征在于,还包括分流器和电流采集线;
所述分流器串联在所述钛酸锂电池组的负极和所述总负接触器之间;
所述电池管理系统与所述分流器通过所述电流采集线连接;
所述分流器采集所述总回路的电流大小;
所述电池管理系统根据所述电流大小控制所述总正接触器、总负接触器以及所述预充继电器断开或闭合。
4.根据权利要求2所述电池动力系统,其特征在于,还包括接触器控制线;
所述电池管理系统与所述总正接触器、所总负接触器、所述预充继电器分别通过所述接触器控制线连接。
5.根据权利要求1所述的电池动力系统,其特征在于,所述钛酸锂电池组由多个钛酸锂电池采用铜排串联和/或并联连接。
6.根据权利要求1所述的电池动力系统,其特征在于,所述的充电接口包括有线充电接口和无线充电接口中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电池动力系统,其特征在于,还包括保险丝,所述保险丝串接在所述总回路上。
8.根据权利要求1所述的电池动力系统,其特征在于,所述电池管理系统包括充电CAN通信接口和整车CAN通信接口;
所述电池管理系统通过所述充电CAN通信接口与外部充电机连接;
所述电池管理系统通过所述整车CAN通信接口与整车负载连接。
9.一种AGV车,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的电池动力系统。
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