CN116313587A - 电池包及其维修开关、电池保护方法 - Google Patents

电池包及其维修开关、电池保护方法 Download PDF

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杨明平
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Abstract

本申请公开了一种电池包及其维修开关、电池保护方法。其中，维修开关包括底座组件与上盖组件；底座组件包括底座本体、两个绝缘设置且固定于底座本体的第一高压端子，及两个绝缘设置且固定于底座本体的第二高压端子；上盖组件包括上盖本体及固定于上盖本体且与两个第一高压端子对应设置的两个第三高压端子，及固定于上盖本体且与两个第二高压端子对应设置的两个第四高压端子，两个第三高压端子电性连接，两个第四高压端子电性连接；当上盖组件与底座组件接合时，两个第一高压端子通过两个第三高压端子电性连接，两个第二高压端子通过两个第四高压端子电性连接。本申请的维修开关具有四级高压端子，连接电池包的正负两级，提高操作人员的安全性。

Description

电池包及其维修开关、电池保护方法
技术领域
本申请涉及电池控制技术领域，尤其涉及一种电池包及其维修开关、电池保护方法。
背景技术
对于电动汽车的触电防护，是通过在靠近电池正极或者负极增加一个维修开关(Manuel service Disconnect，以下称MSD)来实现的，如图1所示，其中，1和2为底座组件上的两个高压端子。在安装和维护时，操作人员拔下MSD，MSD的上盖组件与底座组件分离，以使底座组件上的两个高压端子(1，2)与上盖组件的两个高压端子断开连接，从而能够起到断开高压回路的作用，防止操作人员触电。
但是，现有技术的缺点在于，MSD的上盖组件与底座组件分离时只能断开电池包的一极，如图2示出的负极，当电池包的负极和电池箱体(如图2虚线部分所示)之间有联通，产生绝缘异常时，电池包的正极和负极之间仍然存在电势差，操作人员会有触电风险。
发明内容
本申请要解决的技术问题是为了克服现有技术的维修开关即便拆离电池仍然存在触电风险的缺陷，提供一种电池包及其维修开关、电池保护方法。
本申请是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
第一方面，本申请提供一种维修开关，所述维修开关包括底座组件与上盖组件；
所述底座组件包括底座本体、两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第一高压端子，及两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第二高压端子；
所述上盖组件包括上盖本体及固定于所述上盖本体且与两个所述第一高压端子对应设置的两个第三高压端子，及固定于所述上盖本体且与两个所述第二高压端子对应设置的两个第四高压端子，所述两个第三高压端子电性连接，所述两个第四高压端子电性连接；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个第一高压端子通过两个所述第三高压端子电性连接，两个所述第二高压端子通过两个第四高压端子电性连接。
优选地，所述底座组件还包括两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第一互锁端子；
所述上盖组件还包括固定于所述上盖本体且与两个所述第一互锁端子对应设置的两个第二互锁端子，两个所述第二互锁端子电性连接；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个所述第一互锁端子通过两个所述第二互锁端子电性连接。
优选地，所述第一互锁端子与所述第二互锁端子的长度之和小于所述第一高压端子与所述第三高压端子的长度之和；
和/或；
所述第一互锁端子与所述第二互锁端子的长度之和小于所述第二高压端子与所述第四高压端子的长度之和。
优选地，两个所述第一高压端子相互平行，两个所述第二高压端子相互平行，两个所述第三高压端子相互平行，两个所述第四高压端子相互平行；
和/或；
两个所述第一互锁端子相互平行，两个所述第二互锁端子相互平行。
优选地，两个所述第一高压端子中的一个第一高压端子与两个所述第二高压端子中的一个第二高压端子相互平行；两个所述第一高压端子中的另一个第一高压端子与两个所述第二高压端子中的另一个第二高压端子相互平行；
和/或；
两个所述第三高压端子中的一个第三高压端子与两个所述第四高压端子中的一个第四高压端子相互平行；两个所述第三高压端子中的另一个第三高压端子与两个所述第四高压端子中的另一个第四高压端子相互平行。
优选地，所述底座组件还包括至少两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第一低压端子；
所述上盖组件还包括固定于所述上盖本体且与两个所述第一低压端子对应设置的两个第二低压端子，两个所述第二低压端子电性连接；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个所述第一低压端子通过两个所述第二低压端子电性连接。
优选地，所述第一互锁端子与所述第二互锁端子的长度之和小于所述第一低压端子与所述第二低压端子的长度之和；
和/或，
所述第一低压端子与所述第二低压端子的长度之和小于所述第一高压端子与所述第三高压端子的长度之和；
和/或，
所述第一低压端子与所述第二低压端子的长度之和小于所述第二高压端子与所述第四高压端子的长度之和。
第二方面，本申请提供一种电池包，所述电池包包括电池单元，所述电池单元包括高压正极、高压负极，所述高压正极与高压正极线路连接，所述高压负极与高压负极线路连接；
所述电池包包括如上述的维修开关，两个第一高压端子中的一个与所述高压正极连接，两个第二高压端子中的一个与所述高压负极连接；
当上盖组件与底座组件接合时，两个所述第一高压端子通过两个第三高压端子电性连接以使所述高压正极线路导通，两个所述第二高压端子通过两个第四高压端子电性连接以使所述高压负极线路导通，以形成高压回路；
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，所述高压正极线路断开且所述高压负极线路断开。
优选地，所述电池包还包括电池管理系统，两个第一互锁端子接入所述电池管理系统；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个第一互锁端子通过两个第二互锁端子电性连接以形成高压互锁回路；
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，所述高压互锁回路断开。
优选地，当上盖组件与底座组件接合时，两个第一低压端子通过两个第二低压端子电性连接以形成低压供电回路；所述低压供电回路用于给开关器件供电以闭合所述开关器件；所述开关器件设于所述高压回路上；
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，所述低压供电回路断开以触发所述高压回路断开。
优选地，所述低压供电回路为KL30回路或KL31回路。
第三方面，本申请提供一种电池保护方法，应用于如上述的电池包，所述电池保护方法包括：
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，高压正极线路断开且高压负极线路断开。
优选地，所述当所述上盖组件与所述底座组件分离的步骤后，所述高压正极线路断开且高压负极线路断开的步骤前还包括：
高压互锁回路断开，且触发电池管理系统生成高压控制信号，所述高压控制信号用于控制所述高压回路断开。
优选地，所述上盖组件与所述底座组件分离的步骤后，且高压正极线路断开且高压负极线路断开的步骤前还包括：
低压供电回路断开，以停止给开关器件和/或电池管理系统供电，以使高压回路断开。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本申请各较佳实例。
本申请的积极进步效果在于：
本申请的维修开关在底座组件与上盖组件上总共具有四级高压端子，当上盖组件与所述底座组件接合时，投入使用的维修开关使电池的正负两极分别与高压正负极线路连接，以形成高压回路。当上盖组件与所述底座组件断开时，维修开关可以同时使电池的正负两极分别与高压正负极线路断开，从而即便电池的正负极与电池箱体出现绝缘异常，也无法形成高压回路，减少了操作人员的触电风险，提高了安全性。
附图说明
图1为现有技术的一种单向维修开关的结构示意图；
图2为现有技术的一种单向维修开关的保护电路示意图；
图3为本申请实施例1的维修开关的第一结构图；
图4为本申请实施例1的维修开关的第二结构图；
图5为本申请实施例1的维修开关的第三结构图；
图6为本申请实施例1的维修开关的第四结构图；
图7为本申请实施例2的电池包的保护电路示意图；
图8为本申请实施例2的电池包的上下电时序图；
图9为本申请实施例3的电池保护方法的第一流程示意图；
图10为本申请实施例3的电池保护方法的第二流程示意图；
图11为本申请实施例3的电池保护方法的第三流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本申请，但并不因此将本申请限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种维修开关，参见图3和图4，维修开关包括底座组件与上盖组件。上盖组件包括上盖101和上盖本体102。上盖本体102与底座本体202对应设置。
底座组件包括底座本体202、两个绝缘设置且固定于底座本体202的第一高压端子11，及两个绝缘设置且固定于底座本体202的第二高压端子12。
上盖组件包括上盖本体102及固定于上盖本体102且与两个第一高压端子11对应设置的两个第三高压端子13，及固定于上盖本体102且与两个第二高压端子12对应设置的两个第四高压端子14，两个第三高压端子13电性连接，两个第四高压端子14电性连接。
当上盖组件与底座组件接合时，两个第一高压端子11通过两个第三高压端子13电性连接，两个第二高压端子12通过两个第四高压端子14电性连接。
在本实施例的维修开关在底座组件与上盖组件上总共具有四级高压端子，投入使用时，电池单元的高压正极通过第一高压端子11和第三高压端子13与高压正极线路连接；电池单元的高压负极通过第二高压端子12和第四高压端子14与高压负极线路连接。当上盖组件与底座组件接合时，维修开关可以同时连接电池单元的高压正负两极。当上盖组件与底座组件断开时，维修开关可以同时断开电池单元的高压正负两极，避免电池包的高压负极与电池箱体(图2中的虚线部分表示电池箱体)之间产生绝缘异常的现象，从而能够提高电池包拆装、高压回路检修的安全性。
所谓绝缘异常即在电池包的一极断开时，以图2示出的断开高压负极为例，通过断开图1示出的两个高压端子(1,2)的电性连接断开高压负极，但电池包的高压负极与电池箱体之间仍有连通，使得电池包的正极和负极之间存在电势差。
本实施例提供的维修开关，当上盖组件与底座组件分离时，同时断开高压正极线路以及高压负极线路，从而可以避免电池包的高压正、负极与电池箱体之间产生绝缘异常，进一步有效减少检修时操作人员的触电风险，提高检修时操作人员的安全性。
在一些可选的实施方式中，参见图4，底座组件还包括两个绝缘设置且固定于底座本体202的第一互锁端子21。
上盖组件还包括固定于上盖本体102且与两个第一互锁端子21对应设置的两个第二互锁端子22(参见图5)，两个第二互锁端子22电性连接。
当上盖组件与底座组件接合时，两个第一互锁端子21通过两个第二互锁端子22电性连接。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，包含第一互锁端子21和第二互锁端子22的维修开关可以与电池管理系统(BMS，Battery Management System)形成高压互锁回路，当上盖组件与底座组件断开时，高压互锁回路断开，电池管理系统生成高压控制信号，高压控制信号用于控制断开继电器等开关器件的供电，使得继电器等开关器件断开，以使包含继电器等开关器件的高压回路断开，从而进一步防止触电，提高安全性。
在一些可选的实施方式中，第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一高压端子11与第三高压端子13的长度之和。
在一些可选的实施方式中，每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第一高压端子11的长度，而每一个第二互锁端子22的长度等于每一个第三高压端子13的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一高压端子11与第三高压端子13的长度之和。其中，第一互锁端子21与第一高压端子11的长度差值D可以但不限于大于或者等于1毫米。
在一些可选的实施方式中，每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第三高压端子13的长度，而每一个第一互锁端子21的长度等于每一个第一高压端子11的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一高压端子11与第三高压端子13的长度之和。其中，第一互锁端子21与第三高压端子13的长度差值D可以但不限于大于或者等于1毫米。
在一些可选的实施方式中，每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第一高压端子11的长度，且每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第三高压端子13的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一高压端子11与第三高压端子13的长度之和。
在本实施方式中，当维修开关打开时，即上盖组件与底座组件接合时，先接合高压正极线路，再接合高压互锁回路，即高压回路会先于高压互锁回路连通，电池管理系统等设于高压互锁回路上的控制器会后于高压回路上的电器件等负载通电，可以保证用电安全。
当维修开关断开时，即上盖组件与底座组件断开时，可以先断开高压互锁回路，再断开高压正极线路，即高压回路会后于高压互锁回路断开，电池管理系统等设于高压互锁回路上的控制器会先于高压回路上的电器件等负载断电。
高压互锁回路可以用来检测高压回路的连接状态，识别高压回路上的电器件等负载是否发生未连接或意外断开等故障。当维修开关的上盖组件与底座组件接合时，第一高压端子11和第三高压端子13先于第一互锁端子21和第二互锁端子22接触，高压回路会先于高压互锁回路连通，这样高压互锁回路能检测高压回路是否连通完好；当维修开关的上盖组件与底座组件分离时，第一高压端子11和第三高压端子13后于第一互锁端子21和第二互锁端子22断开，高压回路会后于高压互锁回路断开，这样高压互锁回路先断开就可以先触发电池管理系统生成高压控制信号，并控制继电器断开，高压回路断开，高压回路中的电流为0或者几乎为0，确保第一高压端子11和第三高压端子13不带电断开，也即上盖组件与底座组件不带高压电分离从而有效减少检修时操作人员的触电风险，提高了检修时操作人员的安全性。即使电池管理系统发生故障，在高压互锁回路断开后，高压端子之间也会断开连接，从而高压回路会直接断开，从而可以防止维修人员触电，进一步提高安全性，为维修人员提供了双重安全保障。
在一些可选的实施方式中，第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和。
在一些可选的实施方式中，每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第二高压端子12的长度，而每一个第二互锁端子22的长度等于每一个第四高压端子14的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和。其中，第一互锁端子21与第二高压端子12的长度差值D可以但不限于大于或者等于1毫米。
在一个可选的实施方式中，每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第四高压端子14的长度，而每一个第一互锁端子21的长度等于每一个第二高压端子12的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和。其中，第二互锁端子22与第四高压端子14的长度差值D可以但不限于大于或者等于1毫米。
在一些可选的实施方式中，每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第二高压端子12的长度，且每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第四高压端子14的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，先接合高压负极线路，再接合高压互锁回路，即高压回路会先于高压互锁回路连通，电池管理系统等设于高压互锁回路上的控制器会后于高压回路上的电器件等负载通电，可以保证用电安全。当上盖组件与底座组件断开时，可以先断开高压互锁回路，再断开高压负极线路，即高压回路会后于高压互锁回路断开，电池管理系统等设于高压互锁回路上的控制器会先于高压回路上的电器件等负载断电。
高压互锁回路可以用来检测高压回路的连接状态，识别高压回路上的电器件等负载是否发生未连接或意外断开等故障。当维修开关的上盖组件与底座组件接合时，第二高压端子12和第四高压端子14先于第一互锁端子21和第二互锁端子22接触，高压回路会先于高压互锁回路连通，这样高压互锁回路能检测高压回路是否连通完好；当维修开关的上盖组件与底座组件分离时，第二高压端子12和第四高压端子14后于第一互锁端子21和第二互锁端子22断开，高压回路会后于高压互锁回路断开，这样高压互锁回路先断开就可以先触发电池管理系统生成高压控制信号，并控制高压回路断开，高压回路中的电流为0或者几乎为0，确保第二高压端子12和第四高压端子14不带电断开，也即上盖组件与底座组件不带高压电分离从而有效减少检修时操作人员的触电风险，提高了检修时操作人员的安全性。即使电池管理系统发生故障，在高压互锁回路断开后，高压端子之间也会断开连接，从而高压回路会直接断开，也可以防止维修人员触电，进一步提高安全性，为维修人员提供了双重安全保障。
在一些可选的实施方式中，第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一高压端子11与第三高压端子13的长度之和，从而使得高压回路会先于高压互锁回路连通，后于高压互锁回路断开。
另外，第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和也小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和，从而使得高压回路更快地先于高压互锁回路连通，后于高压互锁回路断开。
其中，每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第一高压端子11的长度；或者每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第三高压端子13的长度；且每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第二高压端子12的长度；或者每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第四高压端子14的长度。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，先接合高压正极线路和高压负极线路，再接合高压互锁回路，即高压回路先于高压互锁回路连通
当上盖组件与底座组件断开时，可以先断开高压互锁回路，再断开高压正极线路和高压负极线路，那么电池管理系统等设于高压互锁回路上的控制器会先于高压回路上的电器件等负载断电。
高压互锁回路可以用来检测高压回路的连接状态，识别高压回路上的电器件等负载是否发生未连接或意外断开等故障。当维修开关的上盖组件与底座组件接合时，第一高压端子11和第三高压端子13，以及第二高压端子12和第四高压端子14先于第一互锁端子21和第二互锁端子22接触，高压回路会先于高压互锁回路连通，这样高压互锁回路能检测高压回路是否连通完好；当维修开关的上盖组件与底座组件分离时，第一高压端子11和第三高压端子13，以及第二高压端子12和第四高压端子14后于第一互锁端子21和第二互锁端子22断开，高压回路会后于高压互锁回路断开，这样高压互锁回路先断开就可以先触发电池管理系统生成高压控制信号，并控制高压回路断开，高压回路中的电流为0或者几乎为0，确保第一高压端子11和第三高压端子13不带电断开，以及第二高压端子12和第四高压端子14不带电断开，也即上盖组件与底座组件不带高压电分离，从而有效减少检修时操作人员的触电风险，提高了检修时操作人员的安全性。即使电池管理系统发生故障，在高压互锁回路断开后，高压端子之间也会断开连接，从而高压回路会直接断开，从而可以防止维修人员触电，进一步提高安全性，为维修人员提供了双重安全保障。
在一些可选的实施方式中，两个第一高压端子11相互平行，两个第二高压端子12相互平行，两个第三高压端子13相互平行，两个第四高压端子相互平行。
在一些可选的实施方式中，两个第一互锁端子21相互平行，两个第二互锁端子22相互平行。
在一些可选的实施方式中，两个第一高压端子11相互平行，两个第二高压端子12相互平行，两个第三高压端子13相互平行，两个第四高压端子相互平行，且两个第一互锁端子21相互平行，两个第二互锁端子22相互平行。
在一些可选的实施方式中，两个第一高压端子11中的一个第一高压端子11与两个第二高压端子12中的一个第二高压端子12相互平行。两个第一高压端子11中的另一个第一高压端子11与两个第二高压端子12中的另一个第二高压端子12相互平行。
在一些可选的实施方式中，两个第三高压端子13中的一个第三高压端子13与两个第四高压端子14中的一个第四高压端子14相互平行。两个第三高压端子13中的另一个第三高压端子13与两个第四高压端子14中的另一个第四高压端子14相互平行。
在一些可选的实施方式中，两个第一高压端子11中的一个第一高压端子11与两个第二高压端子12中的一个第二高压端子12相互平行。两个第一高压端子11中的另一个第一高压端子11与两个第二高压端子12中的另一个第二高压端子12相互平行，且两个第三高压端子13中的一个第三高压端子13与两个第四高压端子14中的一个第四高压端子14相互平行。两个第三高压端子13中的另一个第三高压端子13与两个第四高压端子14中的另一个第四高压端子14相互平行。
在本实施方式中，在维修开关内设置相互平行的端子，有效降低装配、制造维修开关的成本，提高装配、制造的效率。
在一些可选的实施方式中，参见图3和图6，底座组件还包括至少两个绝缘设置且固定于底座本体202的第一低压端子31。
上盖组件还包括固定于上盖本体102且与两个第一低压端子31对应设置的两个第二低压端子32，两个第二低压端子32电性连接。
当上盖组件与底座组件接合时，两个第一低压端子31通过两个第二低压端子32电性连接以使高压负极线路(或高压正极线路)导通以形成低压供电回路(KL30回路或KL31回路)。低压供电回路可以直接给电池管理系统等控制器供电，也可以给继电器等开关器件供电，继电器等开关器件设置在高压回路上。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，维修开关导通KL30回路或KL31回路形成低压供电回路，因低压供电回路可以直接给电池管理系统等控制器供电。当上盖组件与底座组件分离时，低压供电回路断开，电池管理系统等控制器发出高压控制信号至继电器等开关器件，控制继电器等开关器件断开，进而使得串联继电器等开关器件的高压回路断开，从而进一步防止触电，提高安全性。
另外，低压供电回路也可以为继电器等开关器件供电，当上盖组件与底座组件分离时，低压供电回路断开，继电器等开关器件也断开，以使包括继电器等开关器件的高压回路断开，确保在电池管理系统失效时，继电器等开关器件也会断开，从而使得高压回路断开，高压回路上的电流为零，维修人员拔开维修开关时，维修开关不带电，进一步防止维修人员触电，提高安全性。
在一些可选的实施方式中，第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一低压端子31与第二低压端子32的长度之和。
在一些可选的实施方式中，每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第一低压端子31的长度，而每一个第二互锁端子22的长度等于每一个第二低压端子32的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一低压端子31与第二低压端子32的长度之和。其中，第一互锁端子21与第一低压端子31的长度差值D可以但不限于大于或者等于1毫米。
在一些可选的实施方式中，每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第二低压端子32的长度，每一个第一互锁端子21的长度等于每一个第一低压端子31的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第一低压端子31与第二低压端子32的长度之和。其中，参见图5，第二互锁端子22与第二低压端子32的长度差值D可以但不限于大于或者等于1毫米。
在一些可选的实施方式中，每一个第一互锁端子21的长度均小于每一个第一低压端子31的长度，且每一个第二互锁端子22的长度均小于每一个第二低压端子32的长度，以使第一互锁端子21与第二互锁端子22的长度之和小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和。
在本实施方式中，当维修开关断开时，即上盖组件与底座组件断开时，可以先断开高压互锁回路，再断开低压供电回路，即电池管理系统等设于高压互锁回路上的控制器会发出高压控制信号，以使高压回路断开，接着再断开继电器等开关器件或电池管理系统的供电回路，那么即使高压互锁回路上的电池管理系统等控制器因故障未发出高压控制信号，也可以通过物理断电，保证电池管理系统、继电器等开关器件以及高压回路上的其他负载断电。另外，先断开高压互锁回路，使得电池管理系统等设于高压互锁回路上的控制器发出高压控制信号，可以先软控制高压回路断开，以确保高压回路断开前，高压回路上的电流为0或者几乎为0，从而使得维修开关、继电器等开关器件上不带电，从而避免继电器等开关器件、维修开关等断开时产生拉弧现象，避免烧伤高压回路上的电器件等负载。
高压互锁回路也可以用来控制高压回路上的继电器等开关器件的开断。当维修开关的上盖组件与底座组件接合时，第一低压端子31与第二低压端子32先于第一互锁端子21和第二互锁端子22接触，低压供电回路会先于高压互锁回路连通，这样高压互锁回路能检测低压供电回路是否正常供电；当维修开关的上盖组件与底座组件分离时，第一低压端子31与第二低压端子32后于第一互锁端子21和第二互锁端子22断开，低压供电回路会后于高压互锁回路断开，这样高压互锁回路先断开，电池管理系统等控制器会发出高压控制信号至继电器等开关器件，软控制高压回路断开，高压回路上的电流为0或者几乎为0，维修开关不带电，就可以避免维修开关断开时产生拉弧现象，避免高压回路上的负载被烧坏。另外，即使高压互锁回路上的电池管理系统等控制器未成功发出断开控制信号，低压供电回路也可以通过停止供电，强制继电器等开关器件或电池管理系统等控制器强制下电，为防止维修人员触电，提供双重保障进一步提高安全性。
在一些可选的实施方式中，第一低压端子31与第二低压端子32的长度之和小于第一高压端子11与第三高压端子13的长度之和。
其中，每一个第一低压端子31的长度均小于每一个第一高压端子11的长度；或者每一个第二低压端子32的长度均小于每一个第三高压端子13的长度。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，先接合高压正极线路，再接合低压供电回路，即高压回路会先于低压供电回路连通，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会后于高压回路上的电器件等负载连通，保证用电安全。
当上盖组件与底座组件断开时，可以先断开低压供电回路，再断开高压正极线路，即高压回路会后于低压供电回路断开，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会先于高压回路上的电器件等负载断开，从而可以避免电器件等负载烧坏，避免维修开关断开时产生拉弧现象，进一步提高安全性。
在一些可选的实施方式中，第一低压端子31与第二低压端子32的长度之和小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和。
其中，每一个第一低压端子31的长度均小于每一个第二高压端子12的长度；或者每一个第二低压端子32的长度均小于每一个第四高压端子14的长度。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，先接合高压负极线路，再接合低压供电回路，即高压回路会先于低压供电回路连通，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会后于高压回路上的电器件等负载连通，保证用电安全。
当上盖组件与底座组件断开时，可以先断开低压供电回路，再断开高压负极线路，即高压回路会后于低压供电回路断开，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会先于高压回路上的电器件等负载断开，从而可以避免电器件等负载烧坏，避免维修开关断开时产生拉弧现象，进一步提高安全性。
在一些可选的实施方式中，第一低压端子31与第二低压端子32的长度之和小于第一高压端子11与第三高压端子13的长度之和；且第一低压端子31与第二低压端子32的长度之和也小于第二高压端子12与第四高压端子14的长度之和。
其中，每一个第一低压端子31的长度均小于每一个第一高压端子11的长度；或者每一个第二低压端子32的长度均小于每一个第三高压端子13的长度；且每一个第一低压端子31的长度均小于每一个第二高压端子12的长度；或者每一个第二低压端子32的长度均小于每一个第四高压端子14的长度。
同上，即高压回路会先于低压供电回路连通，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会后于高压回路上的电器件等负载连通；高压回路会后于低压供电回路断开，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会先于高压回路上的电器件等负载断开。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，先接合高压负极线路和高压正极线路，再接合低压供电回路，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会后于高压回路上的电器件等负载连通，保证用电安全；当上盖组件与底座组件断开时，可以先断开低压供电回路，再断开高压负极线路和高压正极线路，电池管理系统等控制器，或是继电器等开关器件会先于高压回路上的电器件等负载断开，从而可以避免电器件等负载烧坏，避免维修开关断开时产生拉弧现象，进一步提高安全性。
实施例2
本实施例提供一种电池包，参见图7，电池包包括电池单元，电池单元包括高压正极5、高压负极6，高压正极5与高压正极线路51连接，高压负极6与高压负极线路61连接。
电池包包括如实施例1的维修开关4，两个第一高压端子11中的一个与高压正极5连接，两个第二高压端子12中的一个与高压负极6连接。
两个第一高压端子11中的另一个接入高压正极线路51，两个第二高压端子12中的另一个接入高压负极线路61。
当上盖组件与底座组件接合时，两个第一高压端子11通过两个第三高压端子电性连接以使高压正极线路51导通，两个第二高压端子12通过第四高压端子电性连接以使高压负极线路61导通，以形成高压回路，并给负载供电。
当上盖组件与底座组件分离时，高压正极线路51断开且高压负极线路61断开。
在本实施例的电池包中，维修开关4可以同时连接高压正极5和高压负极6。当上盖组件与底座组件断开时，高压正极线路51和高压负极线路61均会断开，减少了维修时操作人员的触电风险，提高了维修时操作人员的安全性。
在一些可选的实施方式中，参见图7，电池包还包括电池管理系统7，两个第一互锁端子21接入电池管理系统7。
当上盖组件与底座组件接合时，两个第一互锁端子21通过两个第二互锁端子电性连接以形成高压互锁回路(HVIL，High Voltage Interlocking Loop)。
当上盖组件与底座组件分离时，高压互锁回路断开。
在本实施例中，当上盖组件与底座组件接合时，维修开关4与电池管理系统7等控制器、继电器8等开关器件形成高压互锁回路，当上盖组件与底座组件断开时，高压互锁回路断开，电池管理系统7等控制器断开继电器8等开关器件的供电，使得继电器8等开关器件断开，以使包含继电器8等开关器件的高压回路断开，从而进一步防止触电，提高安全性。
在一些可选的实施方式中，参见图7，当上盖组件与底座组件接合时，两个第一低压端子31通过两个第二低压端子电性连接以形成低压供电回路。低压供电回路用于给开关器件供电以闭合开关器件；开关器件设于高压回路上。
低压供电回路可以直接给电池管理系统等控制器供电，也可以给继电器等开关器件供电，继电器等开关器件设置在高压负极线路上，或者设置在高压正极线路上，或者分别设置在高压负极线路和高压正极线路上。
若低压供电回路直接给电池管理系统等控制器供电，当上盖组件与底座组件分离时，低压供电回路断开，电池管理系统等控制器断开继电器等开关器件的供电，使得继电器等开关器件断开，以使包含继电器等开关器件的高压回路断开。
若继电器等开关器件供电，当上盖组件与底座组件分离时，低压供电回路断开以触发高压回路断开。
其中，低压供电回路为KL30(低压供电回路的正极端回路)回路或KL31(低压供电回路的负极端回路)回路。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件接合时，维修开关4导通KL30回路或KL31回路，形组成低压供电回路，若低压供电回路直接给电池管理系统等控制器供电，当上盖组件与底座组件分离时，低压供电回路断开，电池管理系统等控制器断开继电器等开关器件的供电，使得继电器等开关器件断开，以使包含继电器等开关器件的高压回路断开；若低压供电回路为继电器8等开关器件供电，当上盖组件与底座组件分离时，低压供电回路断开，继电器8等开关器件也断开，以使包括继电器8等开关器件的高压回路断开，确保在电池管理系统失效时，继电器等开关器件也会断开，进一步防止触电，提高安全性。
图8为电池包的上下电时序图，当维修开关4断开时，电池包先断开高压互锁回路，再断开低压供电回路，最后再断开高压正极线路51和高压负极线路61，从而进一步防止触电，提高电池包的安全性。
下面介绍一种示例性的维修开关，其包括底座组件与上盖组件，底座组件包括底座本体，上盖组件包括上盖本体，还包括四级高压端子、两级互锁端子以及两级低压端子。四级高压端子中的第一高压端子和第二高压端子固定于维修开关的底座本体上，第三高压端子和第四高压端子固定于维修开关的上盖本体上；两级互锁端子中的第一互锁端子固定于维修开关的底座本体上，第二互锁端子固定于维修开关的上盖本体上；两级低压端子中的第一低压端子固定于维修开关的底座本体上，第二低压端子固定于维修开关的上盖本体上。
四级高压端子与电池包的高压回路连通，两级互锁端子与电池包的高压互锁回路连通，两级低压端子与电池包的低压供电回路连通。维修开关的第一高压端子和第二高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，第三高压端子和第四高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，且第一低压端子和第二低压端子的长度和大于第一互锁端子和第二互锁端子的长度和。
需要检修时，维修人员断开维修开关，即将维修开关的上盖组件与底座组件拆分开，因为维修开关的第一高压端子和第二高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，第三高压端子和第四高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，且第一低压端子和第二低压端子的长度和大于第一互锁端子和第二互锁端子的长度和，所以高压互锁回路、低压供电回路、高压回路依次断开，即首先使得电池管理系统等控制器生成高压控制信号，以使高压回路断开，高压回路上的电流为零；接着断开低压供电回路上的继电器等开关器件，进而断开高压回路上的电器件等负载，避免负载被烧坏；最后断开高压回路上的电器件等负载的供电，从软断开到硬断开，首先通过高压互锁回路上的电池管理系统等控制器发出的高压控制信号，使得高压回路上的电流降为零，可以避免高压回路上的电器件等负载烧坏，避免维修开关、继电器断开时产生拉弧现象。另外，从软断开到硬断开，三重保障高压回路的断开，从而防止维修人员拔开维修开关时触电。这样即使高压互锁回路断开时，电池管理系统等控制器发生故障，无法控制高压回路断开时，也可以直接停止为高压回路上的负载供电，或直接断开高压回路。
当维修结束，维修人员打开维修开关，即将维修开关的上盖组件与底座组件接合，同样因为维修开关的第一高压端子和第二高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和；第三高压端子和第四高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，且第一低压端子和第二低压端子的长度和大于第一互锁端子和第二互锁端子的长度和，所以依次连通高压回路、低压供电回路以及高压互锁回路，即首先为高压回路上的电器件等负载供电；接着为低压供电回路上的继电器等开关器件；最后为电池管理系统等控制器供电，保证了用电安全。
实施例3
本实施例提供一种电池保护方法，参见图9，应用于如实施例2的电池包，电池保护方法包括：
S1、上盖组件与底座组件分离。
S2、高压正极线路断开且高压负极线路断开。
在本实例中，当上盖组件与底座组件断开时，高压正极线路和高压负极线路均会断开，减少了维修时操作人员的触电风险，提高了维修时操作人员的安全性。
在一个可选的实施方式中，参见图9，步骤S1后，步骤S2前还包括：
S3、高压互锁回路断开，且触发电池管理系统生成高压控制信号，高压控制信号用于控制高压回路断开。
在本实施方式中，当上盖组件与底座组件断开时，高压互锁回路断开，电池管理系统等控制器断开继电器等开关器件的供电，使得继电器等开关器件断开，以使包含继电器等开关器件的高压回路断开，从而进一步防止触电，提高安全性。另外，先断开高压互锁回路，再断开高压正极线路和高压负极线路，从而可以避免电器件烧坏，避免拉弧现象的产生，进一步提高安全性。
在一些可选的实施方式中，参见图10，步骤S1后，步骤S2前还包括：
S4、低压供电回路断开，以停止给开关器件供电，以使高压回路断开。
在本实施方式中，因开关器件设置于高压回路上，低压供电回路断开，开关器件也断开，以使包括开关器件的高压回路断开，确保在电池管理系统失效时，开关器件也会断开，进一步防止触电，提高安全性。
在一些可选的实施方式中，参见图11，步骤S1后，步骤S2前还包括：
S5、低压供电回路断开，以停止给电池管理系统供电，以使高压回路断开。
在本实施方式中，低压供电回路断开，电池管理系统控制开关器件断开，以使包含开关器件的高压回路断开，从而进一步防止触电，提高安全性。
在一个可选的实施方式中，步骤S1后，步骤S2前还包括：
S6、低压供电回路断开，以停止给开关器件和电池管理系统供电，以使高压回路断开。
在本实施方式中，开关器件不仅可以通过电池管理系统断开，也可以通过直接断电的方式断开，从而确保开关器件断开，以使包含开关器件的高压回路断开，从而进一步防止触电，提高安全性。
下面介绍一种示例性的维修开关，其包括底座组件与上盖组件，底座组件包括底座本体，上盖组件包括上盖本体，还包括四级高压端子、两级互锁端子以及两级低压端子。四级高压端子中的第一高压端子和第二高压端子固定于维修开关的底座本体上，第三高压端子和第四高压端子固定于维修开关的上盖本体上；两级互锁端子中的第一互锁端子固定于维修开关的底座本体上，第二互锁端子固定于维修开关的上盖本体上；两级低压端子中的第一低压端子固定于维修开关的底座本体上，第二低压端子固定于维修开关的上盖本体上。
四级高压端子与电池包的高压回路连通，两级互锁端子与电池包的高压互锁回路连通，两级低压端子与电池包的低压供电回路连通。维修开关的第一高压端子和第二高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，第三高压端子和第四高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，且第一低压端子和第二低压端子的长度和大于第一互锁端子和第二互锁端子的长度和。
需要检修时，维修人员断开维修开关，即将维修开关的上盖组件与底座组件拆分开，因为维修开关的第一高压端子和第二高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，第三高压端子和第四高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，且第一低压端子和第二低压端子的长度和大于第一互锁端子和第二互锁端子的长度和，所以高压互锁回路、低压供电回路、高压回路依次断开，即首先触发电池管理系统等控制器生成高压控制信号，以控制继电器等开关器件断开，进而停止为高压回路上的电器件等负载供电；接着断开停止继电器等开关器件和电池管理系统等控制器的供电，进而停止为高压回路上的电器件等负载供电；最后直接断开高压回路上的电器件等负载的供电，从软断开到硬断开，首先通过高压互锁回路上的电池管理系统等控制器发出的高压控制信号，使得高压回路上的电流降为零，可以避免高压回路上的电器件等负载烧坏，避免维修开关、继电器断开时产生拉弧现象。另外，从软断开到硬断开，三重保障高压回路的断开，从而防止维修人员拔开维修开关时触电。这样即使高压互锁回路断开时，电池管理系统等控制器发生故障，无法控制高压回路断开时，也可以直接停止为高压回路上的负载供电，或直接断开高压回路。
当维修结束，维修人员打开维修开关，即将维修开关的上盖组件与底座组件接合，同样因为维修开关的第一高压端子和第二高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和；第三高压端子和第四高压端子的长度和大于第一低压端子和第二低压端子的长度和，且第一低压端子和第二低压端子的长度和大于第一互锁端子和第二互锁端子的长度和，所以依次连通高压回路、低压供电回路以及高压互锁回路，即首先为高压回路上的电器件等负载供电；接着为继电器等开关器件和电池管理系统等控制器供电；最后直接让电池管理系统等控制器触发信号，控制继电器等开关器件打开，以保证高压回路上的电器件等负载的正常运行，保证了用电安全。虽然以上描述了本申请的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本申请的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本申请的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种维修开关，其特征在于，所述维修开关包括底座组件与上盖组件；
所述底座组件包括底座本体、两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第一高压端子，及两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第二高压端子；
所述上盖组件包括上盖本体及固定于所述上盖本体且与两个所述第一高压端子对应设置的两个第三高压端子，及固定于所述上盖本体且与两个所述第二高压端子对应设置的两个第四高压端子，所述两个第三高压端子电性连接，所述两个第四高压端子电性连接；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个第一高压端子通过两个所述第三高压端子电性连接，两个所述第二高压端子通过两个所述第四高压端子电性连接。
2.如权利要求1所述的维修开关，其特征在于，所述底座组件还包括两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第一互锁端子；
所述上盖组件还包括固定于所述上盖本体且与两个所述第一互锁端子对应设置的两个第二互锁端子，两个所述第二互锁端子电性连接；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个所述第一互锁端子通过两个所述第二互锁端子电性连接。
3.如权利要求2所述的维修开关，其特征在于，所述第一互锁端子与所述第二互锁端子的长度之和小于所述第一高压端子与所述第三高压端子的长度之和；
和/或；
所述第一互锁端子与所述第二互锁端子的长度之和小于所述第二高压端子与所述第四高压端子的长度之和。
4.如权利要求2所述的维修开关，其特征在于，两个所述第一高压端子相互平行，两个所述第二高压端子相互平行，两个所述第三高压端子相互平行，两个所述第四高压端子相互平行；
和/或；
两个第一互锁端子相互平行，两个第二互锁端子相互平行。
5.如权利要求4所述的维修开关，其特征在于，两个所述第一高压端子中的一个第一高压端子与两个所述第二高压端子中的一个第二高压端子相互平行；两个所述第一高压端子中的另一个第一高压端子与两个所述第二高压端子中的另一个第二高压端子相互平行；
和/或，
两个所述第三高压端子中的一个第三高压端子与两个所述第四高压端子中的一个第四高压端子相互平行；两个所述第三高压端子中的另一个第三高压端子与两个所述第四高压端子中的另一个第四高压端子相互平行。
6.如权利要求2-5任意一项所述的维修开关，其特征在于，所述底座组件还包括至少两个绝缘设置且固定于所述底座本体的第一低压端子；
所述上盖组件还包括固定于所述上盖本体且与两个所述低压端子对应设置的两个第二低压端子，所述两个第二低压端子电性连接；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个所述第一低压端子通过两个所述第二低压端子电性连接。
7.如权利要求6所述的维修开关，其特征在于，所述第一互锁端子与所述第二互锁端子的长度之和小于所述第一低压端子与所述第二低压端子的长度之和；
和/或，
所述第一低压端子与所述第二低压端子的长度之和小于所述第一高压端子与所述第三高压端子的长度之和；
和/或，
所述第一低压端子与所述第二低压端子的长度之和小于所述第二高压端子与所述第四高压端子的长度之和。
8.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括电池单元，所述电池单元包括高压正极、高压负极，所述高压正极与高压正极线路连接，所述高压负极与高压负极线路连接；
所述电池包包括如权利要求1-7任意一项所述的维修开关，两个第一高压端子中的一个与所述高压正极连接，两个第二高压端子中的一个与所述高压负极连接；
当上盖组件与底座组件接合时，两个所述第一高压端子通过两个第三高压端子电性连接以使所述高压正极线路导通，两个所述第二高压端子通过两个第四高压端子电性连接以使所述高压负极线路导通，以形成高压回路；
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，所述高压正极线路断开且所述高压负极线路断开。
9.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括电池管理系统，两个第一互锁端子接入所述电池管理系统；
当所述上盖组件与所述底座组件接合时，两个第一互锁端子通过两个第二互锁端子电性连接以形成高压互锁回路；
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，所述高压互锁回路断开。
10.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，当上盖组件与底座组件接合时，两个第一低压端子通过两个第二低压端子电性连接以形成低压供电回路；所述低压供电回路用于给开关器件供电以闭合所述开关器件；所述开关器件设于所述高压回路上；
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，所述低压供电回路断开以触发所述高压回路断开。
11.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述低压供电回路为KL30回路或KL31回路。
12.一种电池保护方法，其特征在于，应用于如权利要求8所述的电池包，所述电池保护方法包括：
当所述上盖组件与所述底座组件分离时，高压正极线路断开且高压负极线路断开。
13.如权利要求12所述的电池保护方法，其特征在于，所述上盖组件与所述底座组件分离的步骤后，且高压正极线路断开且高压负极线路断开的步骤前还包括：
高压互锁回路断开，且触发电池管理系统生成高压控制信号，所述高压控制信号用于控制所述高压回路断开。
14.如权利要求12所述的电池保护方法，其特征在于，所述上盖组件与所述底座组件分离的步骤后，且高压正极线路断开且高压负极线路断开的步骤前还包括：
低压供电回路断开，以停止给开关器件和/或电池管理系统供电，以使高压回路断开。
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