CN110571482A - 一种电池包组用高压配电盒及其管控方法 - Google Patents
一种电池包组用高压配电盒及其管控方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110571482A CN110571482A CN201910763408.7A CN201910763408A CN110571482A CN 110571482 A CN110571482 A CN 110571482A CN 201910763408 A CN201910763408 A CN 201910763408A CN 110571482 A CN110571482 A CN 110571482A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- interface
- battery
- battery pack
- relay
- voltage distribution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 16
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R27/00—Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电池包组用高压配电盒及其管控方法，属于高压配电技术领域，包括壳体、接口组与继电器组，所述接口组包括总正接口、总负接口、快充口、用于给外部直流用电设备供电的DC/DC接口与用于将直流电转交流电的DC/AC接口。本发明在盒体上集成了多个插口，使电池包组的各个插口得到了有效地集中管理，可以很好地与电池包组匹配适应，一定程度上降低了特种电动车电源部分的体积；设置了DC/DC转换接口与DC/AC转换接口等输出接口，可以方便地给外界不同类型的负载供电，可以有效地增加电池包组的功能多样性；能够对各个单体电池的分离式温控工作，比同时对整个电池包组进行温控要节省一定的能源，温控效果也更加好，值得被推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及高压配电技术领域，具体涉及一种电池包组用高压配电盒及其管控方法。
背景技术
市场上常见电池系统电气件都与电芯放在同一个盒体内，通常采用PDU(高压配电盒)模块。PDU是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品，拥有不同的功能、安装方式和不同插口组合的多种系列规格，能为不同的电源环境提供适合的机架式电源分配解决方案。PDU的应用，可使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观，并使得机柜中电源的维护更加便利和可靠。
随着锂电池行业的快速发展，锂电池以其优良的使用性能，逐渐成为许多特种电动车的主要供电电源，现在特种电动车用电池包是由多个单体锂电池串联组成，将多个单体锂电池串联后装进同一箱体内部，形成电池包。当对于若干个电池包串联形成的高压系统，从空间以及安全方面考虑，不应该将各个插口放在电池包组的内部。
针对上述问题，现有的解决方案主要有两种，将部分插口集中设置或者各个插口均分散设置，上述两组解决方案，集成度较低，存在一定的安全隐患，为此，提出一种电池包组用高压配电盒及其管控方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何有效地提高电池包组各个插口的集成度，从而更方便使用并降低安全隐患，提供了一种电池包组用高压配电盒。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括壳体、接口组与继电器组，所述接口组包括总正接口、总负接口、快充口、用于给外部直流用电设备供电的DC/DC接口与用于将直流电转交流电的DC/AC接口，所述总正接口、所述总负接口、所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口均设置在所述壳体的外部，所述继电器组包括总正继电器、总负继电器、快充继电器，DC/DC继电器与DC/AC继电器，所述总正继电器、总负继电器、快充继电器，DC/DC继电器与DC/AC继电器均设置在所述壳体的内部，所述总负接口通过所述总负继电器分别与所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口的负极连接，所述总正接口通过所述总正继电器分别与所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口的正极连接，所述快充口的正极通过所述快充继电器与所述总正继电器连接，所述DC/DC接口的正极通过所述DC/DC继电器与所述总正继电器连接，所述DC/AC接口的正极通过所述DC/AC继电器与所述总正继电器连接，在盒体上集成了多个插口，使电池包组的各个插口得到了有效地集中管理，可以很好地与电池包组匹配适应，一定程度上降低了特种电动车电源部分的体积。
优选的，所述高压配电盒还包括手动维修开关，所述手动维修开关贯穿所述壳体设置，所述总正接口通过所述手动维修开关与所述总正继电器连接。
优选的，所述接口组还包括用于进行各电池包组之间通讯工作的通讯口，所述通讯口设置在所述壳体的外部,所述通讯口用于将电池包组中单体电池的温度与电压发送到高压配电盒中的电池管理系统芯片。
优选的，所述接口组还包括用于给车载蓄电池充电的蓄电池充电口，所述蓄电池充电口设置在所述壳体的外部。
优选的，所述总正接口、所述总负接口、所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口、所述手动维修开关、所述通讯口与所述蓄电池充电口均设置在所述壳体的外表面四周，设置了DC/DC转换接口与DC/AC转换接口等输出接口，可以方便地给外界不同类型的负载供电，可以有效地增加电池包组的功能多样性，从而增大了电池包组的适用范围。
优选的，所述高压配电盒还包括电池管理系统(BMS)芯片，所述电池管理系统芯片设置在所述壳体的内部，采用BMS芯片对电池包组的充放电进行管理监控，可以有效地避免电池包组出现过充电、过放电等现象，很好地保证了电池包组的使用寿命。
优选的，所述高压配电盒还包括加热熔断器，所述加热熔断器设置在所述壳体的内部。
优选的，所述加热熔断器还包括加热继电器，所述加热继电器与所述快充口的正极连接。
优选的，所述高压配电盒还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在所述壳体的内部，所述总负继电器通过所述霍尔传感器与所述总负接口连接。
本发明还提供了一种电池包组用高压配电盒的管控方法，包括以下步骤：
S1：电池包组参数检测
对电池包组的总电压、总电流、单体电池电压进行检测，防止出现过充、过放甚至反极现象，同时对单体电池温度和各电缆接头进行温度检测与绝缘检测工作，每个单体电池、关键电缆接头等处均有温度传感器；
S2：电池状态估计及容量均衡
对单个电池以及整个电池包组的荷电状态(SOC)或放电深度(DOD)、健康状态(SOH)、功能状态(SOF)、能量状态(SOE)、故障及安全状态(SOS)进行估计，得到各个状态的估计值；同时根据单体电池信息采用主动或被动、耗散或非耗散的均衡方式，使电池包组容量接近最小单体电池的容量；不一致性的存在使得电池包组的容量小于组中最小单体的容量，因此需要对单体电池的容量进行均衡；
S3：在线故障诊断
通过步骤S2中得到的各个状态估计值与设定阈值作比较对故障进行诊断工作，当电池管理系统芯片诊断到故障后，将故障相关信息通过车载CAN网络传递给整车控制器并做出报警提醒或进行自主处理；
其中，诊断工作的内容包括故障检测、故障类型判断、故障定位、故障信息输出；
故障类型包括电池包组本身故障、电池包组系统故障、高压电回路系统故障、热管理系统故障、执行器(如接触器、风扇、泵、加热器等)故障、网络故障、各控制器软硬件故障；
电池包组本身故障是指过压(过充)、欠压(过放)、过电流、超高温、内短路故障、接头松动、电解液泄漏、绝缘降低等；
当高压电回路系统与热管理系统中故障的估计值超过设定阈值时，电池管理系统芯片主动切断主回路电源，以防止高温、低温、过充、过放、过流、漏电等对电池和人身造成损害；当发生的故障为除高压电回路系统故障与热管理系统故障以外的故障时，则做出报警提示；
S4：对各个单体电池的工作温度进行调节
根据电池包组内温度分布信息及充放电需求，分别对各个单体电池的工作温度进行调节，使得各个单体电池工作在最适合的温度，充分发挥电池的性能；
各电池的温度补偿公式如下：
Tbn＝Tn-T+Tcn
其中，n∈1、2、3…，表示第n个单体电池，Tbn表示第n个单体电池的温度补偿值，Tn表示第n个单体电池工作温度的当前值，T表示单体电池工作温度的标准值，在此温度下工作能够充分发挥电池的性能，Tcn表示第n个电池根据充放电需求所求得的温度变化值，E表示充放电需求的总电量变化值，P表示单体电池的充放电功率，TS表示单体电池充放电过程中的单位时间温度变化系数；
S5：电池包组信息存储
在电池包组工作中对故障信息、处理方式以及结果进行实时记录，建立数据库，以便后续对电池包组的故障进行快速处理。
本发明相比现有技术具有以下优点：在盒体上集成了多个插口，使电池包组的各个插口得到了有效地集中管理，可以很好地与电池包组匹配适应，一定程度上降低了特种电动车电源部分的体积；并且采用BMS芯片对电池包组的充放电进行管理监控，可以有效地避免电池包组出现过充电、过放电等现象，很好地保证了电池包组的使用寿命；还设置了DC/DC转换接口与DC/AC转换接口等输出接口，可以方便地给外界不同类型的负载供电，可以有效地增加电池包组的功能多样性，从而增大了电池包组的适用范围；能够对各个单体电池的分离式温控工作，比同时对整个电池包组进行温控要节省一定的能源，温控效果也更加好，值得被推广使用。
附图说明
图1是本发明的外部结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意视图；
图3是本发明的电路原理图。
图中：1、手动维修开关；2、总正接口；3、总负接口；4、通讯口；5、蓄电池充电口；6、DC/DC接口；7、DC/AC接口；8、快充口；9、加热熔断器；10、加热继电器；11、总正继电器；12、快充继电器；13、DC/DC继电器；14、DC/AC继电器；15、霍尔传感器；16、总负继电器；17、电池管理系芯片。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1～3所示，本实施例提供一种技术方案：一种电池包组用高压配电盒，包括壳体、接口组与继电器组，所述接口组包括总正接口2、总负接口3、快充口8、用于给外部直流用电设备供电的DC/DC接口6与用于将直流电转交流电的DC/AC接口7，所述总正接口2、所述总负接口3、所述快充口8、所述DC/DC接口6、所述DC/AC接口7均设置在所述壳体的外部，所述继电器组包括总正继电器11、总负继电器16、快充继电器12，DC/DC继电器13与DC/AC继电器14，所述总正继电器11、总负继电器16、快充继电器12，DC/DC继电器13与DC/AC继电器14均设置在所述壳体的内部，所述总负接口3通过所述总负继电器16分别与所述快充口8、所述DC/DC接口6、所述DC/AC接口7的负极连接，所述总正接口2通过所述总正继电器11分别与所述快充口8、所述DC/DC接口6、所述DC/AC接口7的正极连接，所述快充口8的正极通过所述快充继电器12与所述总正继电器11连接，所述DC/DC接口6的正极通过所述DC/DC继电器13与所述总正继电器11连接，所述DC/AC接口7的正极通过所述DC/AC继电器14与所述总正继电器11连接，在盒体上集成了多个插口，使电池包组的各个插口得到了有效地集中管理，可以很好地与电池包组匹配适应，一定程度上降低了特种电动车电源部分的体积。
更进一步的，所述高压配电盒还包括手动维修开关1，所述手动维修开关1贯穿所述壳体设置，所述总正接口2通过所述手动维修开关1与所述总正继电器11连接。
更进一步的，所述接口组还包括用于进行各电池包组之间通讯工作的通讯口4，所述通讯口4设置在所述壳体的外部，所述通讯口4用于将电池包组中单体电池的温度与电压发送到高压配电盒中的BMS芯片17。
更进一步的，所述接口组还包括用于给车载蓄电池充电的蓄电池充电口5，所述蓄电池充电口5设置在所述壳体的外部，该车载蓄电池用于为BMS芯片与外部的人机界面显示屏提供电源。
更进一步的，所述总正接口2、所述总负接口3、所述快充口8、所述DC/DC接口6、所述DC/AC接口7、所述手动维修开关1、所述通讯口4与所述蓄电池充电口5均设置在所述壳体的外表面四周，将各个接口设置在壳体的外表面四周能够减小该高压配电盒所需的安装空间，设置了DC/DC转换接口与DC/AC转换接口等输出接口，可以方便地给外界不同类型的负载供电，可以有效地增加电池包组的功能多样性，从而增大了电池包组的适用范围。
更进一步的，所述高压配电盒还包括电池管理系统芯片17，所述电池管理系统芯片17设置在所述壳体的内部，采用BMS芯片17对电池包组的充放电进行管理监控，可以有效地避免电池包组出现过充电、过放电等现象，很好地保证了电池包组的使用寿命。
更进一步的，所述高压配电盒还包括加热熔断器9，所述加热熔断器9设置在所述壳体的内部，所述高压配电盒还包括PCS接触器与PCS接触器熔断器，用于控制DC/AC转换线路上的逆变器。
更进一步的，所述加热熔断器9还包括加热继电器10，所述加热继电器10与所述快充口8的正极连接。
更进一步的，所述高压配电盒还包括霍尔传感器15，所述霍尔传感器15设置在所述壳体的内部，所述总负继电器16通过所述霍尔传感器15与所述总负接口3连接。
更进一步的，上述各继电器作用均为控制其所在回路电流的通断，所述霍尔传感器15的作用为通过霍尔效应原理检测到电池包组电流大小并把信号传送到BMS芯片17，当车体在过流、过压等危害情况发生时BMS芯片17通过霍尔传感器15采集的信息，及时切断相应的继电器，从而终止对外供电。
工作原理：该电池包组用高压配电盒，在使用过程中，首先，将各个电池包组总正端与总负端分别与该高压配电盒的总正接口2与总负接口3连接，再将各个电池包组的通讯口4通过通讯线连接，将蓄电池充电口5连接到车载蓄电池上，将该高压配电盒固定到指定位置即可，其次，在使用时，能够通过DC/DC转换接口与DC/AC转换接口等输出接口，方便地给外界不同类型的负载供电，有效地增加电池包组的功能多样性，较为实用。
需要说明的是，在本实施例中，所述加热熔断器9的型号为RS309-MF-30A；所述加热继电器10的型号为EVR30-12S；所述总正继电器11的型号为EVR150-12S；所述快充继电器12的型号为EVR150-12S；所述DC/DC继电器13的型号为EVR30-12S；所述DC/AC继电器14的型号为EVR150-12S；所述霍尔传感器15的型号为FS400E2T16；所述总负继电器16的型号为EVR150-12S；所述电池管理系芯片17的型号为C10F-12V。
由于使用环境恶劣，要求BMS芯片17具有好的抗电磁干扰能力，同时要求BMS芯片17对外辐射小；BMS芯片17中具有一个充电管理模块，它能够根据电池的特性、温度高低以及充电机的功率等级，控制充电机给电池进行安全充电。
本实施例还提供了一种电池包组用高压配电盒的管控方法：
S1：电池包组参数检测
对电池包组的总电压、总电流、单体电池电压进行检测，防止出现过充、过放甚至反极现象，同时对单体电池温度和各电缆接头进行温度检测与绝缘检测工作，每个单体电池、关键电缆接头等处均有温度传感器；
S2：电池状态估计及容量均衡
对单个电池以及整个电池包组的荷电状态(SOC)或放电深度(DOD)、健康状态(SOH)、功能状态(SOF)、能量状态(SOE)、故障及安全状态(SOS)进行估计，得到各个状态的估计值；同时根据单体电池信息采用主动或被动、耗散或非耗散的均衡方式，使电池包组容量接近最小单体电池的容量；不一致性的存在使得电池包组的容量小于组中最小单体的容量，因此需要对单体电池的容量进行均衡；
S3：在线故障诊断
通过步骤S2中得到的各个状态估计值与设定阈值作比较对故障进行诊断工作，当电池管理系统芯片诊断到故障后，将故障相关信息通过车载CAN网络传递给整车控制器并做出报警提醒或进行自主处理；
其中，诊断工作的内容包括故障检测、故障类型判断、故障定位、故障信息输出；
故障类型包括电池包组本身故障、电池包组系统故障、高压电回路系统故障、热管理系统故障、执行器(如接触器、风扇、泵、加热器等)故障、网络故障、各控制器软硬件故障；
电池包组本身故障是指过压(过充)、欠压(过放)、过电流、超高温、内短路故障、接头松动、电解液泄漏、绝缘降低等；
当高压电回路系统与热管理系统中故障的估计值超过设定阈值时，电池管理系统芯片主动切断主回路电源，以防止高温、低温、过充、过放、过流、漏电等对电池和人身造成损害；当发生的故障为除高压电回路系统故障与热管理系统故障以外的故障时，则做出报警提示；
S4：对各个单体电池的工作温度进行调节
根据电池包组内温度分布信息及充放电需求，分别对各个单体电池的工作温度进行调节，使得各个单体电池工作在最适合的温度，充分发挥电池的性能；
各电池的温度补偿公式如下：
Tbn＝Tn-T+Tcn
其中，n∈1、2、3…，表示第n个单体电池，Tbn表示第n个单体电池的温度补偿值，Tn表示第n个单体电池工作温度的当前值，T表示单体电池工作温度的标准值，在此温度下工作能够充分发挥电池的性能，Tcn表示第n个电池根据充放电需求所求得的温度变化值，E表示充放电需求的总电量变化值，P表示单体电池的充放电功率，TS表示单体电池充放电过程中的单位时间温度变化系数；
当Tbn为正值时，表示需要利用温控执行器对该单体电池进行降温，当Tbn为负值时，则表示需要利用温控执行器对该单体电池进行升温；
求得各个单体电池的温度补偿值后，由整车控制器对各个单体电池的温控执行器(风扇、加热器、泵等)进行控制，发送指令驱动各温控执行器运转，实时监测个单体电池的工作温度数据，将其与标准工作温度进行比较，对各温控执行器的运转速度以及运转状态进行反馈调节，从而到达升温或者降温的目的，使得各个单体电池尽可能工作在最适合的温度，充分发挥电池的性能，实现对各个单体电池的分离式温控工作，比同时对整个电池包组进行温控要节省一定的能源，温控效果也更加好，值得被推广使用。
S5：电池包组信息存储
在电池包组工作中对故障信息、处理方式以及结果进行实时记录，建立数据库，以便后续对电池包组的故障进行快速处理。
综上所述，该电池包组用高压配电盒及其管控方法，在盒体上集成了多个插口，使电池包组的各个插口得到了有效地集中管理，可以很好地与电池包组匹配适应，一定程度上降低了特种电动车电源部分的体积；并且采用BMS芯片对电池包组的充放电进行管理监控，可以有效地避免电池包组出现过充电、过放电等现象，很好地保证了电池包组的使用寿命；还设置了DC/DC转换接口与DC/AC转换接口等输出接口，可以方便地给外界不同类型的负载供电，可以有效地增加电池包组的功能多样性，从而增大了电池包组的适用范围；能够对各个单体电池的分离式温控工作，比同时对整个电池包组进行温控要节省一定的能源，温控效果也更加好，值得被推广使用。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：包括壳体、接口组与继电器组，所述接口组包括总正接口、总负接口、快充口、用于给外部直流用电设备供电的DC/DC接口与用于将直流电转交流电的DC/AC接口，所述总正接口、所述总负接口、所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口均设置在所述壳体的外部，所述继电器组包括总正继电器、总负继电器、快充继电器，DC/DC继电器与DC/AC继电器，所述总正继电器、总负继电器、快充继电器，DC/DC继电器与DC/AC继电器均设置在所述壳体的内部，所述总负接口通过所述总负继电器分别与所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口的负极连接，所述总正接口通过所述总正继电器分别与所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口的正极连接，所述快充口的正极通过所述快充继电器与所述总正继电器连接，所述DC/DC接口的正极通过所述DC/DC继电器与所述总正继电器连接，所述DC/AC接口的正极通过所述DC/AC继电器与所述总正继电器连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述高压配电盒还包括手动维修开关，所述手动维修开关贯穿所述壳体设置，所述总正接口通过所述手动维修开关与所述总正继电器连接。
3.根据权利要求2所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述接口组还包括通讯口，所述通讯口设置在所述壳体的外部。
4.根据权利要求3所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述接口组还包括蓄电池充电口，所述蓄电池充电口设置在所述壳体的外部。
5.根据权利要求4所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述总正接口、所述总负接口、所述快充口、所述DC/DC接口、所述DC/AC接口、所述手动维修开关、所述通讯口与所述蓄电池充电口均设置在所述壳体的外表面四周。
6.根据权利要求1所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述高压配电盒还包括电池管理系统芯片，所述电池管理系统芯片设置在所述壳体的内部。
7.根据权利要求1所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述高压配电盒还包括加热熔断器，所述加热熔断器设置在所述壳体的内部。
8.根据权利要求7所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述加热熔断器还包括加热继电器，所述加热继电器与所述快充口的正极连接。
9.根据权利要求1所述的一种电池包组用高压配电盒，其特征在于：所述高压配电盒还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在所述壳体的内部，所述总负继电器通过所述霍尔传感器与所述总负接口连接。
10.一种电池包组用高压配电盒的管控方法，其特征在于，利用如权利要求1～9任一所述的高压配电盒对电池包组的运行状态进行管控，包括以下步骤：
S1：电池包组参数检测
对电池包组的总电压、总电流、单体电池电压进行检测，同时对单体电池温度和各电缆接头进行温度检测与绝缘检测工作；
S2：电池状态估计及容量均衡
对单个电池以及整个电池包组的荷电状态或放电深度、健康状态、功能状态、能量状态、故障及安全状态进行估计，得到各个状态的估计值；同时根据单体电池信息采用主动或被动、耗散或非耗散的均衡方式，使电池包组容量接近最小单体电池的容量；
S3：在线故障诊断
通过步骤S2中得到的各个状态估计值与设定阈值作比较对故障进行诊断工作，当电池管理系统芯片诊断到故障后，将故障相关信息通过车载CAN网络传递给整车控制器并做出报警提醒或进行自主处理；
S4：对各个单体电池的工作温度进行调节
根据电池包组内温度分布信息及充放电需求，分别对各个单体电池的工作温度进行实时调节；
各电池的温度补偿公式如下：
Tbn＝Tn-T+Tcn
其中，n∈1、2、3…，表示第n个单体电池，Tbn表示第n个单体电池的温度补偿值，Tn表示第n个单体电池工作温度的当前值，T表示单体电池工作温度的标准值，在此温度下工作能够充分发挥电池的性能，Tcn表示第n个电池根据充放电需求所求得的温度变化值，E表示充放电需求的总电量变化值，P表示单体电池的充放电功率，TS表示单体电池充放电过程中的单位时间温度变化系数；
S5：电池包组信息存储
在电池包组工作中对故障信息、处理方式以及结果进行实时记录，建立数据库，以便后续对电池包组的故障进行快速处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910763408.7A CN110571482A (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 一种电池包组用高压配电盒及其管控方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910763408.7A CN110571482A (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 一种电池包组用高压配电盒及其管控方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110571482A true CN110571482A (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=68773949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910763408.7A Pending CN110571482A (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 一种电池包组用高压配电盒及其管控方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110571482A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111987731A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-24 | 南京宏景智能电网科技有限公司 | 一种双向储能变流控制装置 |
| CN112955344A (zh) * | 2020-07-06 | 2021-06-11 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 高压配电模块和高压电控总成 |
| CN113036249A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 北京宝沃汽车股份有限公司 | 电池模组及其电芯温度预测方法与装置 |
| CN113036627A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-25 | 奇瑞新能源汽车股份有限公司 | 车辆的配电盒以及车辆 |
| CN113098104A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-09 | 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 | 一种组串el测试锂电池系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202696179U (zh) * | 2011-12-27 | 2013-01-23 | 湖北晨风轨道装备有限公司 | 一种电池管理系统 |
| CN104158098A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 四川永贵科技有限公司 | 一种电动汽车高压配电盒 |
| CN205406985U (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-27 | 浙江安美科技有限公司 | 一种电池系统控制箱 |
| CN106515501A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-22 | 南通东源新能源科技发展有限公司 | 一种高压箱 |
| CN108128180A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-08 | 北京华田汽车科技有限公司 | 一种集成充电接口的电池系统配电盒架构 |
| CN108372799A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-07 | 北京理工华创电动车技术有限公司 | 一种小型电动汽车功率集成控制器 |
-
2019
- 2019-08-19 CN CN201910763408.7A patent/CN110571482A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202696179U (zh) * | 2011-12-27 | 2013-01-23 | 湖北晨风轨道装备有限公司 | 一种电池管理系统 |
| CN104158098A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 四川永贵科技有限公司 | 一种电动汽车高压配电盒 |
| CN205406985U (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-27 | 浙江安美科技有限公司 | 一种电池系统控制箱 |
| CN106515501A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-22 | 南通东源新能源科技发展有限公司 | 一种高压箱 |
| CN108128180A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-08 | 北京华田汽车科技有限公司 | 一种集成充电接口的电池系统配电盒架构 |
| CN108372799A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-07 | 北京理工华创电动车技术有限公司 | 一种小型电动汽车功率集成控制器 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113036249A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 北京宝沃汽车股份有限公司 | 电池模组及其电芯温度预测方法与装置 |
| CN112955344A (zh) * | 2020-07-06 | 2021-06-11 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 高压配电模块和高压电控总成 |
| WO2022006705A1 (zh) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 高压配电模块和高压电控总成 |
| CN111987731A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-24 | 南京宏景智能电网科技有限公司 | 一种双向储能变流控制装置 |
| CN111987731B (zh) * | 2020-08-12 | 2024-04-30 | 南京宏景智能电网科技有限公司 | 一种双向储能变流控制装置 |
| CN113036627A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-25 | 奇瑞新能源汽车股份有限公司 | 车辆的配电盒以及车辆 |
| CN113098104A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-09 | 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 | 一种组串el测试锂电池系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11575146B2 (en) | Systems and methods for series battery charging | |
| CN110571482A (zh) | 一种电池包组用高压配电盒及其管控方法 | |
| WO2021243550A1 (en) | Large-format battery management system | |
| US20160134160A1 (en) | Systems and methods for battery management | |
| CN106505694B (zh) | 一种智能电池组的管理系统及控制方法 | |
| CN106450517B (zh) | 电池模块组合系统 | |
| CN107104453A (zh) | 一种兼具多级保护的集装箱多簇并联储能系统 | |
| CN113391210A (zh) | 一种锂电池bms分布式数据分析管理系统 | |
| CN110194079A (zh) | 用于检测电池过放电状况的系统和方法 | |
| CN206807024U (zh) | 一种兼具多级保护的集装箱多簇并联储能系统 | |
| EP4064516B1 (en) | Battery management system | |
| EP4210151A1 (en) | Battery heating system, battery pack, and electric apparatus | |
| CN211844151U (zh) | 一种集成化bdu总成及车辆 | |
| US20240166083A1 (en) | Mobile charging system with bi-directional dc / dc converter | |
| CN202374016U (zh) | 应急电源 | |
| CN110994773A (zh) | 一种ups系统及ups系统的电池包剩余电量估算方法 | |
| JP2023544852A (ja) | フォークリフト用リチウムイオン電池 | |
| CN116780711A (zh) | 电池管理方法、系统、电池组、低空交通工具及存储介质 | |
| CN111775706A (zh) | 一种动力电池低压手动维护开关控制系统及车辆 | |
| CN210137072U (zh) | 一种电池包组用高压配电盒 | |
| CN116001572A (zh) | 一种电池包及电池包管理方法 | |
| CN216672645U (zh) | 一种锂离子电池管理系统 | |
| RU2561826C2 (ru) | Батарея электрических накопителей энергии с распределенной аналитической системой управления | |
| CN218586067U (zh) | 一体式多余度电池系统 | |
| CN215498376U (zh) | 一种用于超级电容系统中电容单体管理的控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Building H6, Jiahai industrial city, No. 3768, xinbengbu Road, Xinzhan District, Hefei City, Anhui Province 230000 Applicant after: Anhui Antan lithium energy technology Co., Ltd Address before: 230000 production workshop office building of Hefei Jinchang Adhesive Products Co., Ltd. east of xinbengbu Road, north of yuhuangshan Road, Xinzhan District, Hefei City, Anhui Province Applicant before: Anhui Antan lithium energy technology Co., Ltd |