CN113036886A - 一种新型臂车用电池系统及其供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于叉车电池领域，具体涉及一种新型臂车用电池系统及其供电方法，包括锂电池加热电路、锂电池组、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块、锂电池电源管理模块、自复位开关控制的电源控制回路、锂电池通讯调试接口和锂电池外部供电模块。本发明的电池系统及供电方法既实现了锂电池作为动力电池源的顺利上下电，又能解决了在长时间放置后由于外部铅酸电池馈电而使电池不能上电的问题。

Description

一种新型臂车用电池系统及其供电方法
技术领域
本发明属于叉车电池领域，具体涉及一种新型臂车用电池系统及其供电方法。
背景技术
由于锂电池系统有循环寿命长，重量轻等优点，故越来越多的非道路车辆使用锂电池系统。现有的锂电池存在长时间放置后由于外部铅酸电池馈电而使电池不能上电的问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种新型臂车用电池系统及其供电方法的技术方案。
所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于包括锂电池加热电路、锂电池组、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块、锂电池电源管理模块、自复位开关控制的电源控制回路、锂电池通讯调试接口和锂电池外部供电模块，所述锂电池组分别与锂电池加热电路、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块、锂电池电源管理模块电连接，所述锂电池对外输出控制模块与锂电池充电控制模块电连接，所述锂电池电源管理模块分别与自复位开关控制的电源控制回路、锂电池通讯调试接口、锂电池外部供电模块和锂电池充电控制模块电连接。
所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池加热电路包括加热膜、加热正继电器K2和加热负继电器K5。
所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池对外输出控制模块包括放电继电器K4、预充继电器K3和预充电阻R1。
所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池充电控制模块包括充电继电器K6。
所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述自复位开关控制的电源控制回路包括自复位开关K7、可控备用电源DC-DC1和保持继电器K1。
所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池外部供电模块包括整车供电接口和充电供电接口分别有具有二极管，所述二极管用以在车辆正常运行时阻止相互串电。
一种如上所述的电池系统的供电方法，其特征在于所述供电方法有两种模式：
供电模式一：通过锂电池外部供电模块的整车供电接口接入外部电源，由外部电源供电，此供电电源用于整车正常运行；
供电模式二：在外部无供电情况下，通过自复位开关接通给锂电池电源管理模块供电，锂电池电源管理模块供电后其驱动输出引脚将保持继电器闭合，自复位开关断开后保持继电器保持闭合，保持给锂电池电源管理模块供电。
所述的供电方法，其特征在于所述供电模式二中，通过锂电池电源管理模块激活的KEYON引脚给锂电池电源管理模块供电。
与现有技术相比，本发明的电池系统及供电方法既实现了锂电池作为动力电池源的顺利上下电，又能解决了在长时间放置后由于外部铅酸电池馈电而使电池不能上电的问题。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2所示，一种新型臂车用电池系统，包括锂电池加热电路1、锂电池组2、锂电池对外输出控制模块3、锂电池充电控制模块4、锂电池电源管理模块5、自复位开关控制的电源控制回路6、锂电池通讯调试接口7和锂电池外部供电模块8，所述锂电池组2分别与锂电池加热电路1、锂电池对外输出控制模块3、锂电池充电控制模块4、锂电池电源管理模块5电连接，所述锂电池对外输出控制模块3与锂电池充电控制模块4电连接，所述锂电池电源管理模块5分别与自复位开关控制的电源控制回路6、锂电池通讯调试接口7、锂电池外部供电模块8和锂电池充电控制模块4电连接。其中，所述锂电池电源管理模块5即电池管理系统(BMS)。
进一步地，所述锂电池加热电路1包括加热膜、加热正继电器K2和加热负继电器K5，加热膜包括第一加热膜H1和第二加热膜H2。
进一步地，所述锂电池对外输出控制模块3包括放电继电器K4、预充继电器K3和预充电阻R1。
进一步地，所述锂电池充电控制模块4包括充电继电器K6。
进一步地，所述自复位开关控制的电源控制回路6包括自复位开关K7、可控备用电源DC-DC1和保持继电器K1。
进一步地，所述锂电池外部供电模块8包括整车供电接口和充电供电接口分别有具有二极管，所述二极管用以在车辆正常运行时阻止相互串电,保证相互之间运行稳定。
本发明以磷酸铁锂的2并25串电池组成的模组为例，并数和容量可以增加或减小，所述第一加热膜H1和第二加热膜H2为阻性负载，用以给电池模组进行加热，以便此本发明可以适用于更宽的温度范围，加热正继电器K2和加热负继电器K5用以控制加热膜的开启和关断，同时放电继电器K4用以控制电池模组对外输出的开启和关断，充电继电器K6用以用来控制充电的开始和关闭，预充继电器K3和预充电阻R1组成预充支路，对放电继电器K6进行相应保护，自复位开关K7和保持继电器K1，两开关并连共同控制可控备用电源DC-DC1的开启和关断。
一种如上所述电池系统的供电方法，所述供电方法有两种模式：
供电模式一：通过锂电池外部供电模块8整车12V+和整车12V-两个整车供电接口接入外部电源，由外部电源供电，此外部电源为外部小电池，此供电电源用于整车正常运行，连入BMS一体机的A+接口；
供电模式二：在外部无供电情况下，通过自复位开关K7接通给锂电池电源管理模块5供电，锂电池电源管理模块5供电后其驱动输出引脚将保持继电器K1闭合，自复位开关K7断开后保持继电器K1保持闭合，保持给锂电池电源管理模块5供电，其中，此种供电方式通过锂电池电源管理模块5激活的KEYON引脚给锂电池电源管理模块5供电。在整车放置一段时间的情况下，如果外部铅酸小电池馈电导致无法激活锂电池电源管理模块5时，则使用自复位开关K7来临时激活电池模组，使整车可以正常使用，无需对外部小电池补点后再使用。
上述这两种供电模式的引脚分开，用来做功能区分，有KEYON引脚时才闭合保持继电器K1,这样能精确使用。
充电时有开着钥匙和关着钥匙两种模式，关着钥匙时，外部充电机的辅助电源从CHG-A+和CHG-A-两个供电口用来激活锂电池电源管理模块5的A+引脚，同时检测到CC2接口则进入充电模式，进而进行相应的充电配置；在开着钥匙充电时，A+有供电信号，此时检测到CC2接口和充电报文则认为处于充电模式，进行相应的充电配置。
本发明的优点在于：
1)两种整车运行供电方式能在外部小电源馈电时做备用使用，提供了整车供电的多样性；
2)本发明的供电模式二采用自复位开关K7而非自锁开关，可以在用户使用一次后不再操作，更加智能；
3)本发明在整车供电接口和充电供电接口分别采用一个二极管，增加系统运行稳定性；
5)本发明具有整车运行供电和充电运行供电两种模式，但可通过报文和CC2信号区分，增加锂电池电源管理模块5应用的辨识性和多样性；
6)本发明中锂电池电源管理模块5的PE线与箱体相连，外部充电线的PE端子也与客体相连，用来取等电位实现充电，增加充电运行可靠性；
7)本发明的锂电池通讯调试接口7中同样引出PE线，在测试时可通过外部通讯接口以及此处PE线与内部形成等电位，增加外部测试可能性；
8)各调试口引出，增加可维护性；
9)充电通讯口的温度点共地，节省插件点，增加继承性便捷性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种新型臂车用电池系统，其特征在于包括锂电池加热电路、锂电池组、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块、锂电池电源管理模块、自复位开关控制的电源控制回路、锂电池通讯调试接口和锂电池外部供电模块，所述锂电池组分别与锂电池加热电路、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块、锂电池电源管理模块电连接，所述锂电池对外输出控制模块与锂电池充电控制模块电连接，所述锂电池电源管理模块分别与自复位开关控制的电源控制回路、锂电池通讯调试接口、锂电池外部供电模块和锂电池充电控制模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池加热电路包括加热膜、加热正继电器K2和加热负继电器K5。
3.根据权利要求1所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池对外输出控制模块包括放电继电器K4、预充继电器K3和预充电阻R1。
4.根据权利要求1所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池充电控制模块包括充电继电器K6。
5.根据权利要求1所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述自复位开关控制的电源控制回路包括自复位开关K7、可控备用电源DC-DC1和保持继电器K1。
6.根据权利要求1-5中任一所述的一种新型臂车用电池系统，其特征在于所述锂电池外部供电模块包括整车供电接口和充电供电接口分别有具有二极管，所述二极管用以在车辆正常运行时阻止相互串电。
7.一种如权利要求1-6中任一所述的电池系统的供电方法，其特征在于所述供电方法有两种模式：
供电模式一：通过锂电池外部供电模块的整车供电接口接入外部电源，由外部电源供电，此供电电源用于整车正常运行；
供电模式二：在外部无供电情况下，通过自复位开关接通给锂电池电源管理模块供电，锂电池电源管理模块供电后其驱动输出引脚将保持继电器闭合，自复位开关断开后保持继电器保持闭合，保持给锂电池电源管理模块供电。
8.根据权利要求7所述的供电方法，其特征在于所述供电模式二中，通过锂电池电源管理模块激活的KEYON引脚给锂电池电源管理模块供电。
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