CN116365635A - 动力电池组的短路保护电路、方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种动力电池组的短路保护电路、方法以及装置。该电路包括电流检测模块，连接于动力电池组所在的主回路；短路保护模块，连接在动力电池组包括的多个动力电池之间；固态继电器，连接于动力电池组所在的主回路；控制模块，与电流检测模块、短路保护模块和固态继电器分别连接；控制模块，被配置为：获取电流检测模块检测到的电流参数，基于检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号，断路驱动信号用于指示目标对象断开动力电池组所在的主回路。本申请实施例提供的技术方案，可以避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域，更具体地，涉及一种动力电池组的短路保护电路、方法以及装置。
背景技术
目前，电动汽车通常由动力电池组来提供动力，确保动力电池组的工作安全是保障电动汽车安全驾驶的必要前提。
相关技术提供有动力电池组的短路保护电路，该电路包括串联于动力电池组所在的主回路的熔断器、电磁继电器、电流检测装置，在电流检测装置检测出异常电流(比如短路电流)，则发出告警信号，在异常电流值较大的情况下，通过熔断器切断动力电池组所在的主回路，在异常电流值较小的情况下，通过电磁继电器切断动力电池组所在的主回路。
相关技术中，在异常电流值较大的情况下，熔断器可能由于老化等原因导致不能及时切断上述主回路，导致电磁继电器被烧坏。
发明内容
本申请实施例提供一种动力电池组的短路保护电路、方法以及装置。
第一方面，本申请实施例提供一种动力电池组的短路保护电路，电路包括：电流检测模块，连接于动力电池组所在的主回路；短路保护模块，连接在动力电池组包括的多个动力电池之间；固态继电器，连接于动力电池组所在的主回路；控制模块，与电流检测模块、短路保护模块和固态继电器分别连接；控制模块，被配置为：获取电流检测模块检测到的电流参数，基于检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号，断路驱动信号用于指示目标对象断开动力电池组所在的主回路，目标对象是固态继电器和短路保护模块的前一种或全部两种。
第二方面，本申请实施例提供一种动力电池组的短路保护方法，方法应用于如第一方面的短路保护电路，方法包括：获取电流检测模块检测到的电流参数；基于检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号；其中，目标对象是固态继电器和短路保护模块的前一种或全部两种；向目标对象发送断路驱动信号，以指示目标对象断开动力电池组所在的主回路。
第三方面，本申请实施例提供一种动力电池组的短路保护装置，应用于如第一方面的短路保护电路，装置包括：电流获取模块，用于获取电流检测模块检测到的电流参数；信号生成模块，用于基于检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号；其中，目标对象是固态继电器和短路保护模块的前一种或全部两种；信号发送模块，用于向目标对象发送断路驱动信号，以指示目标对象断开动力电池组所在的主回路。
第四方面，本申请实施例提供一种交通工具的动力电池系统，其特征在于，包括如第一方面的电路。
第五方面，本申请实施例提供一种交通工具，其特征在于，包括第四方面的系统。
第六方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有程序代码，程序代码被处理器调用执行如第二方面的方法。
本申请实施例提供一种动力电池组的短路保护电路，在动力电池组所在的主回路接入短路保护模块、固态继电器以及电流检测模块，通过电流检测模块对动力电池所在的主回路的回路电流进行持续监控，在监测出主回路电流异常的情况下，控制模块及时发出断路驱动信号，以驱动固态继电器和短路保护模块中的前一种或全部两种断开动力电池组所在的主回路，避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的短路保护电路的结构框图。
图2是本申请一个实施例提供的短路保护电路的电路原理图。
图3是本申请一个实施例提供的短路保护方法的流程图。
图4是本申请另一个实施例提供的短路保护方法的流程图。
图5是本申请另一个实施例提供的短路保护方法的流程图。
图6是本申请另一个实施例提供的交通工具的动力电池系统的结构框图。
图7是本申请另一个实施例提供的短路保护装置的结构框图。
图8是本申请实施例提供的一种交通工具的结构框图。
图9是本申请实施例提供的计算机可读存储介质的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，其示出本申请一个实施例提供的动力电池组的短路保护电路100的电路图。短路保护电路100包括电流检测模块110、短路保护模块120、固态继电器130以及控制模块140。
电流检测模块110连接于动力电池组所在的主回路，且连接于控制模块140。可选地，动力电池组包括正极和负极，电流检测模块110的一端连接于动力电池组的负极，另一端连接于控制模块140。电流检测模块140用于对上述主回路的工作电流进行检测。短路保护模块120串联在动力电池组所包括的多个动力电池之间，且连接于控制模块140。短路保护模块120被配置为响应控制模块140发出的断路驱动信号，从而断开动力电池组所在的主回路。固态继电器130连接在动力电池组所在的主回路，被配置为响应控制模块140发出的断路驱动信号，从而断开动力电池组所在的主回路。
控制模块140，被配置为：获取电流检测模块检测到的电流参数，基于检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号断路驱动信号用于指示目标对象断开动力电池组所在的主回路，目标对象是固态继电器和短路保护模块的前一种或全部两种。
综上所述，本申请实施例提供的电路，在动力电池组所在的主回路接入短路保护模块、固态继电器以及电流检测模块，通过电流检测模块对动力电池所在的主回路的回路电流进行持续监控，在监测出主回路电流异常的情况下，控制模块及时发出断路驱动信号，以驱动固态继电器和短路保护模块中的前一种或全部两种断开动力电池组所在的主回路，避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
下面分别对短路保护电路的各个模块进行阐述。
在一些实施例中，请参阅图2，电流检测模块110包括分流器111。分流器111是一种测量直流电流用的仪器，根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。可选地，分流器111包括分流电阻以及与分流电阻并联连接的电压检测装置。动力电池组所在的主回路导通的情况下，电压检测装置测量分流电阻两侧的电压，上述电压与分流电阻的电阻值之间的比值，也即是主回路的工作电流。在本申请实施例中，电压检测装置每隔预设时长获取分流电阻两侧的电压，从而实现对动力电池组所在的主回路的电流的持续监控，预设时长可以根据动力电池组的安全工作条件实际确定，本申请实施例对此不作限定。此外，分流电阻的电阻值通常较小(也即低值电阻)，从而减小电力损耗。
在一些实施例中，请再次参阅图2，短路保护模块120包括电磁继电器121。电磁继电器121连接在动力电池组包括的多个动力电池之间，电磁继电器121被配置为响应控制模块140发出的断路驱动信号，从而断开动力电池组所在的主回路。
电磁继电器121是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。在一些实施例中，电磁继电器121包括电磁铁、衔铁、弹簧和动触点、静触点，其中，电磁铁、低压电源和开关组成电磁继电器中的低压控制电路；高压电源、电动机、动触点、静触点组成电磁继电器的高压工作电路。低压控制电路的低压开关闭合后，电流通过电磁场的线圈产生磁场，从而对衔铁产生引力，使得动触点、静触点接触，此时高压工作电路导通，电动机开始工作，低压控制电路的低压开关断开后，没有电流通过电磁场的线圈，磁场消失，衔铁在弹簧的作用下，使动触点和静触点脱开，此时高压工作电路断开，电动机停止工作。
在一些实施例中，请再次参阅图2，短路保护模块120还包括断路保护器122，断路保护器122和电磁继电器121彼此串联地连接在动力电池组包括的多个动力电池之间，断路保护器122被配置为响应控制模块140发出的断路驱动信号，从而断开动力电池组所在的主回路。可选地，断路保护器121的一端连接动力电池组中指定动力电池的负极、另一端连接电磁继电器121。此外，断路保护器121的控制端连接控制模块140。
可选地，断路保护器122包括具有点火器的烟火断路器以及驱动控制板。烟火断路器串联于动力电池组所在的主回路，驱动控制板的点火器驱动接口通过线路连接至烟火断路器的点火器。具体地，驱动控制板的外部触发接口与专用驱动芯片连接，并通过整流桥连接至烟火断路器的点火器驱动接口，驱动控制板的内部驱动接口通过限流和瞬态抑制单元连接至隔离变压器原边，隔离变压器的副边通过整流桥连接至烟火断路器的点火器驱动接口。在本申请实施例中，控制模块140可以驱动断路保护器122断开动力电池组所在的主回路。具体地，专用驱动芯片输出驱动电流(例如为2A左右)，驱动电流通过外部触发接口输入，由整流桥整流后触发烟火断路器的点火器，点火器推动推杆切断烟火断路器的主回路，使得断路保护器122被触发至断开状态，从而断开动力电池组所在的主回路。
在一些实施例中，断路保护器122还包括热熔丝，热熔丝串联于动力电池组所在的主回路，且串联于烟火断路器的主回路，驱动控制板的内部驱动接口通过多路内部驱动引线并联连接至热熔丝两端，在该实施例中，断路保护器122还可以以自触发形式切断断开动力电池组所在的主回路。具体地，当动力电池组所在的主回路发生短路时，短路电流导致热熔丝熔断燃弧而产生内部驱动电压，在内部驱动引线产生电流，电流通过限流和瞬态抑制单元、隔离变压器，由整流桥整流后触发烟火断路器的点火器，点火器推动推杆切断烟火断路器的主回路，使得断路保护器122被触发至断开状态，从而断开动力电池组所在的主回路。
在其他可能的实现方式中，短路保护模块120可以仅包括电磁继电器121和断路保护器122的一种。
在一些实施例中，请再次参阅图2，固态继电器130包括驱动单元131、正极固态继电器132和负极固态继电器133。驱动单元131的一端与控制模块140连接，驱动单元131的另一端，与正极固态继电器132的第一端和负极固态继电器133的第一端分别连接。正极固态继电器132的第二端与动力电池组的正极连接。负极固态继电器133的第二端与动力电池组的负极连接。
固态继电器130是一种由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件的开关特性达到无触点无火花接通和断开电路的目的。固态继电器130与电磁继电器121相比，具有输入功率小，灵敏度高，使用寿命长等优点。
固态继电器130包括输入电路、驱动电路以及输出电路。输入电路，也称为控制电路，为输入控制信号提供一个回路，使控制信号成为固态继电器130的触发源。输入电路可以直流输入电流(比如电阻输入电路、恒流输入电路)、交流输入电路、交流/直流输入电路等等。驱动电路包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路中的至少一个。隔离耦合电路可以是光电耦合电路，也可以是高频变压器耦合电路，用于提供输入电路和输出电路之间的通道。功能电路可以包括检测电路、整流电路、过零电路等等。触发电路用于提供一个触发信号到输出电路。输出电路由触发信号控制，用于实现动力电池组所在的主回路的通断，其通常包括开关管元件，比如功率场效应管、绝缘栅极双型晶体管。以驱动电路包括光电耦合电路为例，在有控制信号输入时，光电耦合电路中光敏三极管导通工作，此时电源电压大于过零电压，门极箔位在低电位截止运动，门极因没有触发脉冲而处于关断状态，从而断开动力电池组所在的主回路。
在一些实施例中，控制模块140和驱动单元131集成于同一电路板。在另一些实施例中，请参阅图2，控制模块140、驱动单元131、正极固态继电器132和负极固态继电器133集成于同一电路板150。
综上所述，本申请实施例提供的电路，在动力电池组所在的主回路接入短路保护模块、固态继电器以及电流检测模块，通过电流检测模块对动力电池所在的主回路的回路电流进行持续监控，在监测出主回路电流异常的情况下，控制模块及时发出断路驱动信号，以驱动固态继电器和短路保护模块中的前一种或全部两种断开动力电池组所在的主回路，避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
请参考图3，其示出本申请实施例提供的动力电池组的短路保护方法的流程图，该方法应用于如图1或2所述的电路。该方法包括如下步骤S301-S303。
S301，获取电流检测模块检测到的电流参数。
电流参数包括电流大小参数，也即检测到的电流值。在一些实施例中，电流参数还包括电流时间参数，也即检测到的电流值属于指定电流区间的持续时长。
电流检测模块每隔预设时长采集动力电池组所在的主回路的回路电流。预设时长可以根据动力电池组的工作状况实际确定。
在一些实施例中，控制模块获取电流检测模块检测的多个连续的电流值，基于上述多个连续的电流值来确定动力电池所在的主回路的电流的电流变化趋势，基于上述电流变化趋势确定电流检测周期。可选地，在电流变化趋势为递减趋势、平稳趋势的情况下，电流检测周期为第一周期，在电流变化趋势为增长趋势的情况下，电流检测周期为第二周期，第一周期的周期时长大于第二周期的周期时长。进一步地，在电流趋势变化为增长趋势的情况下，还可以获取主回路的电流的增长率，根据该增长率确定电流检测周期，其中，增长率跟电流检测周期的周期时长呈负相关关系，也即，增长率越大，电流检测周期的周期时长越短。
通过上述方式，可以实现在主回路的电流变化趋势为增长趋势的情况下更及时地检测出异常电流。
S302，基于检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号。
预设的断路保护策略为控制模块的可执行文件，其定义有动力电池组所在的主回路被断开需满足的至少一种条件，预设的保护策略可以由相关技术人员根据动力电池组的安全工作条件设定。目标对象是固态继电器和短路保护模块的前一种或全部两种。
在一些实施例中，控制模块在在检测到的电流值大于第一预设电流值的情况下，生成对应于固态继电器的第一断路驱动信号。第一预设电流值可以由技术人员自定义设定，示例性地，第一预设电流值为1000A。可选地，第一断路驱动信号包括施加在固态继电器中输入电路的控制信号。固态继电器被配置为响应第一断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路。
在另一些实施例中，控制模块还可以在接收到目标控制指令的情况下，生成对应于固态继电器的第一断路驱动信号。目标控制指令可以是断高压指令。
S303，向目标对象发送断路驱动信号，以指示目标对象断开动力电池组所在的主回路。
目标对象响应上述断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路。在目标对象为固态继电器的情况下，固态继电器通过如下方式响应第一断路驱动信号：在有控制信号输入时，光电耦合电路中光敏三极管导通工作，此时电源电压大于过零电压，门极箔位在低电位截止运动，门极因没有触发脉冲而处于关断状态，从而断开动力电池组所在的主回路。
需要说明的是，在本申请实施例中，在目标对象存在两个的情况下，上述S302和S303是交替执行的，具体将在下面图4和图5实施例进行阐述。
综上所述，本申请实施例提供的方法，在动力电池组所在的主回路接入短路保护模块、固态继电器以及电流检测模块，通过电流检测模块对动力电池所在的主回路的回路电流进行持续监控，在监测出主回路电流异常的情况下，控制模块及时发出断路驱动信号，以驱动固态继电器和短路保护模块中的前一种或全部两种断开动力电池组所在的主回路，避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
请参考图4，其示出本申请实施例提供的动力电池组的短路保护方法的流程图，该方法应用于如图1或2所述的电路。在本申请实施例中，步骤S302被替换为S402以及S404，步骤S303被替换为S403以及S405。该方法包括如下步骤S401-S405。
S401，获取电流检测模块检测到的电流参数。
S402，在检测到的电流值属于预设电流区间的情况下，生成对应于固态继电器的第一断路驱动信号。
预设电流区间的下限值大于或等于第一预设电流值，预设电流区间可以由相关技术人员自定义设定。示例性地，预设电流区间为1000A～1500A。
S403，向固态继电器发送第一断路驱动信号，以指示固态继电器断开动力电池组所在的主回路。
S404，在固态继电器未响应第一断路驱动信号的情况下，若检测到的电流值属于预设电流区间的持续时长大于第一预设时长，则生成对应于继电器的第二断路驱动信号。
第一预设时长可以由相关技术人员自定义设定，比如，第一预设时长为100秒。在本申请实施例中，控制模块向固态继电器发送第一断路驱动信号后，还会对动力电池组所在的主回路的回路电流进行持续监控，在固态继电器响应第一断路驱动信号的情况下，在经过截流时间(固态继电器的截流时间为3微秒)后，上述主回路的回路电流的电流值应当为0，在固态继电器因为故障未响应第一断路驱动信号的情况下，上述主回路的回路电流仍保持原先的数值或者原先的增长趋势，此时控制模块对检测到的电流值属于预设电流区间的时长进行持续监控，若超出第一预设时长，此时控制模块通过继电器控制主回路断开。
第二断路驱动信号包括针对电磁继电器中低压控制电路的低压开关的断开信号。电磁继电器被配置为响应第二断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路。
S405，向电磁继电器发送第二断路驱动信号，以指示电磁继电器断开动力电池组所在的主回路。
在目标对象为电磁继电器的情况下，电磁继电器响应第二断路驱动信号的方式具体如下：电磁继电器中低压控制电路的低压开关基于上述第二断路驱动信号断开，没有电流通过电磁场的线圈，磁场消失，衔铁在弹簧的作用下，使动触点和静触点脱开，此时高压工作电路断开，电动机停止工作，此时动力电池组所在的主回路断开。
在一些实施例中，在电磁继电器响应第二断路驱动信号的情况下，控制模块对电磁继电器的响应次数进行计数；在电磁继电器的响应次数大于预设次数的情况下，发出告警信息。预设次数根据继电器的最大使用次数设定，其通常小于电磁继电器的最大使用次数，示例性地，预设次数为100次。由于电磁继电器在响应第二断路驱动信号的情况下，电磁继电器的触点会存在微弱电弧损伤，在电磁继电器使用次数过多的情况下，需要及时进行更换维修，以提高动力电池组的使用安全性。
具体地，控制模块在生成第二断路驱动信号后，在经过电磁继电器的截流时间后，继续对动力电池所在的主回路的电流进行监控，若监控到的电流值为预设值(比如零)，则说明电磁继电器成功响应第二断路驱动信号，此时控制模块对电磁继电器的响应次数进行计数，也即在原有的计数值上加一。告警信息可以是语音信息，其可以直接发送至电动交通工具中的语音模块播放。告警消息也可以是弹窗消息，其可以发送至电动交通工具中的显示模块显示，也可以上报至电动交通工具对应的后台服务器，完成预约维修。
此外，若监控到的电流值为原先的电流值或保持原先的增长趋势，则需要进一步检测是否发生继电器粘连事件，在检测出发生继电器粘连事件的情况下，直接发出告警信息，提示车主立刻维修更换电磁继电器。
综上所述，本申请实施例提供的方法，在动力电池组所在的主回路接入短路保护模块、固态继电器以及电流检测模块，通过电流检测模块对动力电池所在的主回路的回路电流进行持续监控，在监测出主回路电流较大的情况下，控制模块及时向固态继电器发出第一断路驱动信号，并对固态继电器是否响应第一断路驱动信号进行监控，若固态继电器没有响应第一断路驱动信号，则继续向电磁继电器发出第二断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路，避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
请参考图5，其示出本申请实施例提供的动力电池组的短路保护方法的流程图，该方法应用于如图1或2所述的电路。在本申请实施例中，步骤S302被替换为S502、S504以及S506，步骤S303被替换为S503、S505以及S507。该方法包括如下步骤S501-S507。
S501，获取电流检测模块检测到的电流参数。
S502，在检测到的电流值大于第二预设电流值的情况下，生成对应于固态继电器的第一断路驱动信号。
第二预设电流值大于或等于预设电流区间的上限值。第二预设电流值可以由相关技术人员自定义设定，示例性地，第二预设电流值为1500A。
S503，向固态继电器发送第一断路驱动信号，以指示固态继电器断开动力电池组所在的主回路。
S504，在固态继电器未响应第一断路驱动信号的情况下，若检测到的电流值大于第二预设电流值的持续时长大于第二预设时长，则生成对应于断路保护器的第三断路驱动信号。
第二预设时长可以由相关技术人员自定义设定，示例性地，第二预设时长为5秒。在本申请实施例中，控制模块向固态继电器发送第一断路驱动信号后，还会对动力电池组所在的主回路的回路电流进行持续监控，在固态继电器响应第一断路驱动信号的情况下，在经过截流时间后，上述主回路的回路电流的电流值应当为0，在固态继电器因为故障未响应第一断路驱动信号的情况下，上述主回路的回路电流仍保持原先的数值或者原先的增长趋势，此时控制模块对检测到的电流值大于第二预设电流值的时长进行持续监控，若超出第二预设时长，此时控制模块通过断路保护器控制主回路断开。
第三断路驱动信号可以是专用驱动芯片输出的驱动电流信号。断路保护器被配置为响应第三断路驱动信号，以断开动力电池所在的主回路。
S505，向断路保护器发送第三断路驱动信号，以指示断路保护器断开动力电池组所在的主回路。
在目标对象为断路保护器的情况下，断路保护器通过如下方式响应第三断路驱动信号：专用驱动芯片输出驱动电流(例如为2A左右)，驱动电流通过外部触发接口输入，由整流桥整流后触发烟火断路器的点火器，点火器推动推杆切断烟火断路器的主回路，使得断路保护器122被触发至断开状态，从而断开动力电池组所在的主回路。
S506，在断路保护器未响应第三断路驱动信号的情况下，若检测到的电流值属于第二电流区间的持续时长大于第三预设时长，则生成对应于电磁继电器的第四断路驱动信号。
第三预设时长大于第二预设时长。第三预设时长由技术人员自定义设定，示例性地，第三预设时长为100秒。在本申请实施例中，控制模块向断路保护器发送第三断路驱动信号后，还会对动力电池组所在的主回路的回路电流进行持续监控，在断路保护器响应第三断路驱动信号的情况下，上述主回路的回路电流的电流值应当为0，在断路保护器因为故障未响应第三断路驱动信号的情况下，上述主回路的回路电流仍保持原先的数值或者原先的增长趋势，此时控制模块对检测到的电流值大于第二预设电流值的时长进行持续监控，若超出第三预设时长，此时控制模块通过断路保护器控制主回路断开。
第四断路驱动信号的具体实现形式以及电磁继电器响应第四断路驱动信号的方式，可以参见步骤S404-S405中对第二断路驱动信号的相关描述，此处不作赘述。
S507，向电磁继电器发送第四断路驱动信号，以指示电磁继电器断开动力电池组所在的主回路。
综上所述，本申请实施例提供的方法，在动力电池组所在的主回路接入断路保护器、固态继电器以及电流检测模块，通过电流检测模块对动力电池所在的主回路的回路电流进行持续监控，在监测出主回路电流很大的情况下，控制模块及时向固态继电器发出第一断路驱动信号，并对固态继电器是否响应第一断路驱动信号进行监控，若固态继电器没有响应第一断路驱动信号，则继续向断路保护器发出第三断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路，并对断路保护器是否响应第三断路驱动信号进行监控，若断路保护器没有响应第三断路驱动信号，则继续向电磁继电器发出第丝断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路，避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
请参考图6，本申请实施例还提供一种交通工具的动力电池系统600，该动力电池系统包括动力电池组610，以及图1或图2的短路保护电路100。
本申请实施例还提供一种交通工具，该交通工具包括图6所示的动力电池系统。
请参阅图7，其示出了本申请实施例提供的一种短路保护装置的框图。该装置应用于如图1或图2的短路保护电路。该装置包括：电流获取模块710、信号生成模块720以及信号发送模块730。
电流获取模块710，用于获取电流检测模块检测到的电流参数。
信号生成模块720，用于基于检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号；其中，目标对象是固态继电器和短路保护模块的前一种或全部两种。
信号发送模块730，用于向目标对象发送断路驱动信号，以指示目标对象断开动力电池组所在的主回路。
在一些实施例中，对应于目标对象的断路驱动信号包括对应于固态继电器的第一断路驱动信号，信号生成模块720，用于：在检测到的电流值大于第一预设电流值的情况下，生成对应于固态继电器的第一断路驱动信号，固态继电器被配置为响应第一断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路。
在一些实施例中，对应于目标对象的断路驱动信号还包括对应于继电器的第二断路驱动信号；信号生成模块720，还用于：在固态继电器未响应第一断路驱动信号的情况下，若检测到的电流值属于预设电流区间，且持续时长大于第一预设时长，则生成对应于继电器的第二断路驱动信号；其中，继电器被配置为响应第二断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路，预设电流区间的下限值大于或等于第一预设电流值。
在一些实施例中，装置还包括：计数模块和报警模块(图中未示出)。计数模块，用于在继电器响应第二断路驱动信号的情况下，对继电器的响应次数进行计数。报警模块，用于在继电器的响应次数大于预设次数的情况下，发出告警信息。
在一些实施例中，对应于目标对象的断路驱动信号还包括对应于断路保护器的第三断路驱动信号；信号生成模块720，还用于：在固态继电器未响应第一断路驱动信号的情况下，若检测到的电流值大于第二预设电流值，且持续时长大于第二预设时长，则生成对应于继断路保护器的第三断路驱动信号；其中，断路保护器被配置为响应第三断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路，第二预设电流值大于预设电流区间的上限值。
在一些实施例中，对应于目标对象的断路驱动信号还包括对应于继电器的第四断路驱动信号；信号生成模块720，还用于：在断路保护器未响应第三断路驱动信号的情况下，若检测到的电流值大于第二预设电流值的持续时长大于第三预设时长，生成对应于继电器的第四断路驱动信号；其中，继电器被配置为响应第四断路驱动信号，以断开动力电池组所在的主回路，第三预设时长大于第二预设时长。
综上所述，本申请实施例提供的装置，在动力电池组所在的主回路接入短路保护模块、固态继电器以及电流检测模块，通过电流检测模块对动力电池所在的主回路的回路电流进行持续监控，在监测出主回路电流异常的情况下，控制模块及时发出断路驱动信号，以驱动固态继电器和短路保护模块中的前一种或全部两种断开动力电池组所在的主回路，避免异常电流损坏动力电池组所在的主回路中的电路元件，提高动力电池组的安全性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，模块相互之间的耦合可以是电性，机械或其它形式的耦合。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
如图8所示，本申请示例还提供一种交通工具800，该交通工具800可以是电动汽车。该交通工具800包括如图1或图2所示的短路保护电路，其中，控制模块包括处理器810、存储器820。其中，存储器820存储有计算机程序指令。
处理器810可以包括一个或者多个处理核。处理器810利用各种接口和线路连接整个电池管理系统内的各种部分，通过运行或执行存储在存储器820内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器820内的数据，执行电池管理系统的各种功能和处理数据。可选地，处理器810可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器88可集成中央处理器810(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器810(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器88中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器820可以包括随机存储器820(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器820(Read-Only Memory)。存储器820可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器820可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各种方法示例的指令等。存储数据区还可以存储净饮水设备在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
请参阅图9，其示出了本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质900，该计算机可读存储介质900中存储有计算机程序指令910，计算机程序指令910可被处理器调用以执行上述实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质900可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质900包括非易失性计算机可读存储介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质900具有执行上述方法中的任何方法步骤S的计算机程序指令910的存储空间。这些计算机程序指令910可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。计算机程序指令910可以以适当形式进行压缩。
以上，仅是本申请的较佳示例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳示例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效示例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上示例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (15)
1.一种动力电池组的短路保护电路，其特征在于，所述电路包括：
电流检测模块，连接于动力电池组所在的主回路；
短路保护模块，连接在所述动力电池组包括的多个动力电池之间；
固态继电器，连接于所述动力电池组所在的主回路；
控制模块，与所述电流检测模块、所述短路保护模块和所述固态继电器分别连接；所述控制模块，被配置为：获取所述电流检测模块检测到的电流参数，基于所述检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号，所述断路驱动信号用于指示所述目标对象断开所述动力电池组所在的主回路，所述目标对象是所述固态继电器和所述短路保护模块的前一种或全部两种。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述固态继电器包括驱动单元、正极固态继电器和负极固态继电器；
所述驱动单元的一端与所述控制模块连接；所述驱动单元的另一端，与所述正极固态继电器的第一端和所述负极固态继电器的第一端分别连接；
所述正极固态继电器的第二端与所述动力电池组的正极连接；
所述负极固态继电器的第二端与所述动力电池组的负极连接。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述控制模块和所述驱动单元集成于同一电路板；或者，所述控制模块、所述驱动单元、所述正极固态继电器和所述负极固态继电器集成于同一电路板。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电路，其特征在于，所述短路保护模块包括电磁继电器；所述电磁继电器连接在所述动力电池组所包括的多个动力电池之间，且连接于所述控制模块。
5.根据权利要求1至3中任意一所述的电路，其特征在于，所述短路保护模块包括断路保护器；所述断路保护器连接在所述动力电池组所包括的多个动力电池之间，且连接于所述控制模块。
6.一种动力电池组的短路保护方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至5中任意一项所述的短路保护电路，所述方法包括：
获取所述电流检测模块检测到的电流参数；
基于所述检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号；其中，所述目标对象是所述固态继电器和所述短路保护模块的前一种或全部两种；
向所述目标对象发送所述断路驱动信号，以指示所述目标对象断开所述动力电池组所在的主回路。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对应于目标对象的断路驱动信号包括对应于所述固态继电器的第一断路驱动信号；所述基于所述检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号，包括：
在检测到的电流值大于第一预设电流值的情况下，生成所述对应于所述固态继电器的第一断路驱动信号，所述固态继电器被配置为响应所述第一断路驱动信号，以断开所述动力电池组所在的主回路。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对应于目标对象的断路驱动信号还包括对应于所述电磁继电器的第二断路驱动信号；所述基于所述检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成断路驱动信号，还包括：
在所述固态继电器未响应所述第一断路驱动信号的情况下，若所述检测到的电流值属于预设电流区间，且持续时长大于第一预设时长，则生成所述对应于所述电磁继电器的第二断路驱动信号；
其中，所述电磁继电器被配置为响应所述第二断路驱动信号，以断开所述动力电池组所在的主回路，所述预设电流区间的下限值大于或等于所述第一预设电流值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述电磁继电器响应所述第二断路驱动信号的情况下，对所述电磁继电器的响应次数进行计数；
在所述电磁继电器的响应次数大于预设次数的情况下，发出告警信息。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对应于目标对象的断路驱动信号还包括对应于所述断路保护器的第三断路驱动信号；所述基于所述检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成断路驱动信号，还包括：
在所述固态继电器未响应所述第一断路驱动信号的情况下，若所述检测到的电流值大于第二预设电流值，且持续时长大于第二预设时长，则生成所述对应于所述继断路保护器的第三断路驱动信号；
其中，所述断路保护器被配置为响应所述第三断路驱动信号，以断开所述动力电池组所在的主回路，所述第二预设电流值大于所述预设电流区间的上限值。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对应于目标对象的断路驱动信号还包括对应于所述继电器的第四断路驱动信号；所述基于所述检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成断路驱动信号，还包括：
在所述断路保护器未响应所述第三断路驱动信号的情况下，若所述检测到的电流值大于所述第二预设电流值的持续时长大于第三预设时长，生成所述对应于所述电磁继电器的第四断路驱动信号；
其中，所述电磁继电器被配置为响应所述第四断路驱动信号，以断开所述动力电池组所在的主回路，所述第三预设时长大于所述第二预设时长。
12.一种动力电池组的短路保护装置，其特征在于，所述装置应用于如权利要求1至5中任意一项所述的短路保护电路，所述装置包括：
电流获取模块，用于获取所述电流检测模块检测到的电流参数；
信号生成模块，用于基于所述检测到的电流参数和预设的断路保护策略生成对应于目标对象的断路驱动信号；其中，所述目标对象是所述固态继电器和所述短路保护模块的前一种或全部两种；
信号发送模块，用于向所述目标对象发送所述断路驱动信号，以指示所述目标对象断开所述动力电池组所在的主回路。
13.一种电动交通工具的动力电池系统，其特征在于，包括如权利要求1至5中任意一项所述的电路。
14.一种交通工具，其特征在于，包括如权利要求13所述的系统。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，所述程序代码被处理器调用执行如权利要求6-11中任意一项所述的方法。
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