CN117614086B - 电池的控制箱及其控制方法、电池管理系统和储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池的控制箱及其控制方法、电池管理系统和储能系统，所述控制箱包括电动隔离开关，所述电动隔离开关连接在所述电池与高压电源之间，被配置为基于手动操作或者所述电池的电池管理系统的控制，断开所述电池与所述高压电源之间的连接。电动隔离开关同时具有手动操作模式和电动操作模式，可以基于手动操作或者基于电池管理系统的控制，断开电池与高压电源之间的连接，能够替换传统控制箱中的手动隔离开关和高压接触器，解决了传统控制箱存在电流保护盲区、高压接触器与手动隔离开关之间黏连、高压接触器发热、以及控制箱内部线路连接复杂等问题，为电池提供了更加可靠的保护。

Description

电池的控制箱及其控制方法、电池管理系统和储能系统

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电池的控制箱及其控制方法、电池管理系统和储能系统。

背景技术

在电池系统中出现短路、接地等故障导致其电流发生异常时，需要及时切断电源，以保证电池系统的安全。通常，电池与高压电源之间连接有控制箱，可以用于控制电池与高压电源之间的通断，从而实现故障电流保护等功能。为此，如何提高控制箱的性能，成为需要解决的问题。

发明内容

本申请提供一种电池的控制箱及其控制方法、电池管理系统和储能系统。

第一方面，提供一种电池的控制箱，所述控制箱包括电动隔离开关，所述电动隔离开关连接在所述电池与高压电源之间，被配置为基于手动操作或者所述电池的电池管理系统的控制，断开所述电池与所述高压电源之间的连接。

本申请的控制箱中设置有电动隔离开关，其同时具有手动操作模式和电动操作模式，可以基于手动操作或者基于电池管理系统的控制，断开电池与高压电源之间的连接，因此能够替换传统控制箱中的手动隔离开关和高压接触器，解决了传统控制箱存在电流保护盲区、高压接触器与手动隔离开关之间黏连、高压接触器发热、以及控制箱内部线路连接复杂等问题，在电池的电流出现异常时能够及时切断电池与高压电源之间的高压回路，为电池提供了更加可靠的保护。

在一种可能的实现方式中，所述电动隔离开关包括连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间的第一开关、以及连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间的第二开关，所述第一开关与所述第二开关被配置为同时断开或者同时闭合。

由于电池的正高压回路和负高压回路上均设置有开关，且正高压回路和负高压回路上的开关被配置为同时闭合或者同时断开，进一步提高了电动隔离开关的可靠性，在电池的电流出现异常时能够及时切断电池与高压电源之间的高压回路。

在一种可能的实现方式中，所述控制箱还包括激励熔断器，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，或者连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述激励熔断器被配置为基于所述电池管理系统的控制，断开所述电池与所述高压电源之间的连接。

在该实现方式中，在控制箱内设置激励熔断器，在电池的电流发生异常的情况下，激励熔断器可以在电池管理系统的控制下及时切断电池与高压电源之间的连接，能够与电动隔离开关共同为电池提供可靠的保护。且由于激励熔断器具有更大的工作电流范围，也能够消除传统控制箱中存在的电流保护盲区。

在一种可能的实现方式中，所述控制箱还包括高压熔断器，用于在所述电池的电流出现异常的情况下熔断，以断开所述电池与所述高压电源之间的连接，其中，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间；或者，所述激励熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间。

在该实现方式中，可以在电池的正高压回路或者负高压回路上保留高压熔断器，利用高压熔断器为控制箱提供额外的保护，其可以不受电池管理系统的控制而在电流出现异常的情况下通过熔断的方式断开电池与高压电源之间的连接，实现了对电池的多重保护。

在一种可能的实现方式中，所述控制箱与电池管理系统连接，所述电池管理系统用于，在所述电池的电流出现异常，且异常电流小于或者等于第一电流阈值的情况下，控制所述电动隔离开关断开。

在该实现方式中，设置第一电流阈值，例如可以基于电动隔离开关的工作电流范围来确定第一电流阈值，使得电池的异常电流在未超过第一电流阈值的情况下，电动隔离开关能够发挥其功能，以通过电动隔离开关切断电池与高压电源之间的连接从而消除异常电流。

在一种可能的实现方式中，所述电池管理系统还用于，检测所述异常电流是否消除；在所述异常电流未消除的情况下，控制所述控制箱中的激励熔断器断开。

在该实现方式中，如果电池管理系统控制电动隔离开关断开，但是因电动隔离开关因黏连等故障或者其他原因导致异常电流并未消除，则电池管理系统可以控制激励熔断器断开，接着通过激励熔断器对电池进行保护。

在一种可能的实现方式中，所述电池管理系统还用于，在所述电池的电流出现异常，且异常电流位于所述第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制所述控制箱中的激励熔断器断开，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值。

在该实现方式中，电池管理系统可以在检测到异常电流，且异常电流位于第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制激励熔断器断开，直接通过激励熔断器对电池进行更有效的保护，以充分发挥激励熔断器的功能。

在一种可能的实现方式中，所述控制箱还包括预充电阻，所述电动隔离开关还包括第三开关，所述预充电阻的一端连接所述第三开关，另一端连接所述第一开关或者所述第二开关。

在该实现方式中，控制箱中设置有预充电阻，其通过限制充放电电流的大小来对控制箱中的电器元件进行保护，避免对电池系统造成损害。电动隔离开关还包括与预充电阻串联的第三开关，用来替换传统控制箱中的与预充电组串联的高压接触器，减少了控制箱内部的线路复杂性，减少了散热。

第二方面，提供一种电池的控制箱的控制方法，所述控制箱包括电动隔离开关，所述电动隔离开关连接在所述电池与高压电源之间，所述控制方法包括：检测所述电池的电流是否出现异常；在所述电池的电流出现异常的情况下，控制所述电动隔离开关断开。

本申请的控制箱中设置有电动隔离开关，其同时具有手动操作模式和电动操作模式，可以基于手动操作或者基于电池管理系统的控制，断开电池与高压电源之间的连接，因此能够替换传统控制箱中的手动隔离开关和高压接触器，解决了传统控制箱存在电流保护盲区、高压接触器与手动隔离开关之间黏连、高压接触器发热、以及控制箱内部线路连接复杂等问题，在电池的电流出现异常时能够及时切断电池与高压电源之间的高压回路，为电池提供了更加可靠的保护。为了实现该控制箱对电池的保护，需要检测电池的电流是否出现异常，并在出现异常的情况下控制电动隔离开关断开，从而切断电池与高压电源之间的连接。

在一种可能的实现方式中，所述在所述电池的电流出现异常的情况下，控制所述电动隔离开关断开，包括：在所述电池的电流出现异常，且异常电流小于或者等于第一电流阈值的情况下，控制所述电动隔离开关断开。

在该实现方式中，设置第一电流阈值，例如可以基于电动隔离开关的工作电流范围来确定第一电流阈值，使得电池的异常电流在未超过第一电流阈值的情况下，电动隔离开关能够发挥其功能，以通过电动隔离开关切断电池与高压电源之间的连接从而消除异常电流。

在一种可能的实现方式中，所述电动隔离开关包括连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间的第一开关、以及连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间的第二开关，所述第一开关与所述第二开关被配置为同时断开或者同时闭合。

由于电池的正高压回路和负高压回路上均设置有开关，进一步提高了电动隔离开关的可靠性，在电池的电流出现异常时能够及时切断电池与高压电源之间的高压回路。

在一种可能的实现方式中，所述控制箱还包括激励熔断器，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，或者连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述控制方法还包括：在所述电池的电流出现异常，且异常电流位于所述第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制所述激励熔断器断开，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值。

在该实现方式中，电池管理系统可以在检测到异常电流，且异常电流位于第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制激励熔断器断开，直接通过激励熔断器对电池进行更有效的保护，以充分发挥激励熔断器的功能。

在一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：检测所述异常电流是否消除；在所述异常电流未消除的情况下，控制所述控制箱中的激励熔断器断开。

在该实现方式中，如果电池管理系统控制电动隔离开关断开，但是因电动隔离开关因黏连等故障或者其他原因导致异常电流并未消除，则电池管理系统可以控制激励熔断器断开，接着通过激励熔断器对电池进行保护。

在一种可能的实现方式中，所述控制箱还包括高压熔断器，用于在所述电池的电流出现异常的情况下熔断，以断开所述电池与所述高压电源之间的连接，其中，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间；或者，所述激励熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间。

在该实现方式中，可以在电池的正高压回路或者负高压回路上保留高压熔断器，利用高压熔断器为控制箱提供额外的保护，其可以不受电池管理系统的控制而在电流出现异常的情况下通过熔断的方式断开电池与高压电源之间的连接，实现了对电池的多重保护。

在一种可能的实现方式中，所述控制箱还包括预充电阻，所述电动隔离开关还包括第三开关，所述预充电阻的一端连接所述第三开关，另一端连接所述第一开关或者所述第二开关。

在该实现方式中，控制箱中设置有预充电阻，其通过限制充放电电流的大小来对控制箱中的电器元件进行保护，避免对电池系统造成损害。电动隔离开关还包括与预充电阻串联的第三开关，用来替换传统控制箱中的与预充电组串联的高压接触器，减少了控制箱内部的线路复杂性，减少了散热。

第三方面，提供一种电池管理系统，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，以实现第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中所述的控制方法。

第四方面，提供一种储能系统，包括电池、第三方面或第三方面的任一可能的实现方式中的电池管理系统、以及第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中所述的控制箱。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是传统控制箱的架构图。

图2是本申请实施例提供的控制箱的架构图。

图3是本申请实施例提供的控制方法的示意性流程图。

图4是图3所示的控制方法的一种可能的具体实现方式的流程图。

图5是本申请实施例提供的BMS的示意性框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或者备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在电池系统中出现短路、接地等故障导致其电流发生异常时，需要及时切断电源，以保证电池系统的安全。通常，电池与高压电源之间连接有控制箱，可以用于控制电池与高压电源之间的通断，从而实现故障电流保护等功能。

例如，如图1所示，控制箱100连接在电池与高压电源之间，其中，高压电源的正极和负极分别为HV+和HV-，电池的正极和负极分别为B+和B-，控制箱100包括手动隔离开关QS和高压接触器K1、K2和K3，高压接触器K1与预充电阻R串联，高压接触器K2和K3分别连接在正高压回路和负高压回路中。这里，将电池的正极B+与高压电源的正极HV+之间的高压回路称为正高压回路，将电池的负极B-与高压电源的负极HV-之间的高压回路称为负高压回路。此外，高压正回路和高压负回路中还分别设置高压熔断器FU 1和FU 2。

高压熔断器K1、K2和K3作为保护电路的电子器件，能够在电流超过规定值的情况下切断电路，K2和K3被设置为同时闭合或者断开，从而在电池的电流出现异常的情况下同时切断正高压回路和负高压回路。K1作为预充接触控制器，能够控制预充回路的通断，预充回路中的预充电阻R主要起限流作用，通常被用于对电容进行缓慢充电，以避免瞬间电流对电容和接触器等器件造成损坏。

手动隔离开关QS用于隔离高压电源，在需要检修的电池与高压电源之间，手动隔离开关QS可以建立一个明显的切断点，将电池与高压电源之间断开，保证检修人员在进行设备检修时不会发生触电事故。

高压熔断器FU 1和FU 2通常串联在电路中，在电池的电流出现异常的情况下，高压熔断器利用其自身产生的热量使熔体迅速融化，从而切断电路，保护电池的安全。

对于上述的控制箱100，可能存在以下问题。首先，高压接触器K1至K3的工作电流范围通常是0-900A，高压熔断器FU 1和FU 2的工作电流范围通常大于2000A，这样就形成900A-2000A的电流保护盲区；其次，手动隔离开关QS与高压接触器K1至K3的配置导致二者之间存在黏连的可能，从而无法有效切断主回路，并且过多的开关导致控制箱100内部线路连接变复杂，增加了连接铜排的数量；最后，由于高压接触器K1至K3的使用寿命较长，当控制箱100应用在储能系统中时，由于储能系统中需要频繁切断高压回路的概率较小，高压接触器K1至K3存在机械性能过剩的问题，使得机械性能和电性能之间不匹配，且高压接触器K1至K3在使用时会产生较多的热量。

为此，本申请提供一种控制箱，旨在通过将手动隔离开关QS和高压接触器K1至K3替换为电动隔离开关，从而提高控制箱的性能。本申请实施例的控制箱适用于任何电池系统，尤其适用于储能系统，以对储能系统中的储能电池进行保护。

图2示出了本申请实施例的电池的控制箱200。如图2所示，控制箱200包括电动隔离开关210，电动隔离开关210连接在电池与高压电源之间，电动隔离开关210被配置为基于手动操作或者控制模块的控制，断开电池与高压电源之间的连接。该控制模块例如可以是电池的电池管理系统（battery management system，BMS）。

如图2所示，高压电源的正极和负极分别为HV+和HV-，电池的正极和负极分别为B+和B-，本申请实施例中，将电池的正极B+与高压电源的正极HV+之间的高压回路称为正高压回路，将电池的负极B-与高压电源的负极HV-之间的高压回路称为负高压回路。正高压回路和负高压回路形成电池的主回路。此外，控制箱200中还设置有其他回路，例如与正高压回路和负高压回路并联的预充回路等，该预充回路例如包括预充电阻、以及与其串联的开关。

本申请实施例的控制箱200中设置有电动隔离开关210，其同时具有手动操作模式和电动操作模式，可以基于手动操作或者基于BMS的控制，断开电池与高压电源之间的连接，因此能够替换传统控制箱例如图1所示的控制箱100中的手动隔离开关QS和高压接触器K1至K3，从而解决了传统控制箱中存在电流保护盲区、高压接触器与手动隔离开关之间黏连、高压接触器发热、以及控制箱内部线路连接复杂等问题，在电池的电流出现异常的情况下能够及时切断电池与高压电源之间的高压回路，为电池提供了更加可靠的保护。电动隔离开关210可以看作是手动隔离开关和高压接触器的融合开关。

具体来说，电动隔离开关210同时具有手动操作模式和电动操作模式。在电动操作模式中，其可以根据BMS发出的控制信号断开或者闭合，例如，在BMS检测到电池的电流出现异常的情况下，可以向电动隔离开关210发送控制信号，以控制电动隔离开关210断开，从而切断电池与高压电源，实现了传统控制箱中高压接触器的功能。在手动操作模式下，操作人员可以手动操作其断开，例如在停电、检修等场景下，能够更彻底地切断电池与高压电源，保护操作人员不会发生触电事故，实现传统控制箱中手动隔离开关的功能。

电动隔离开关210的工作电流范围通常在0-3500A，相比于高压接触器的电流范围0-900A，能够明显减少传统控制箱中900A-2000A之间的电流保护盲区。并且，电动隔离开关210的使用寿命足够其应用于储能系统中，不会出现高压接触器的机械性能过剩的问题，有利于机械寿命和电寿命之间的平衡。另外，由于是利用电动隔离开关210替换了传统控制箱中的手动隔离开关和高压接触器，也不会出现手动隔离开关与高压接触器之间黏连而失效的问题，同时降低了控制箱内线路连接的复杂性和高压接触器引起的发热，还降低了器件成本。

可见，本申请实施例中利用电动隔离开关210代替传统控制箱中的手动隔离开关和高压接触器，能够明显改善控制箱200的性能，使得控制箱200更适用于储能系统，以对储能系统中的储能电池进行保护。

在一些实施例中，电动隔离开关210包括连接在电池的正极B+与高压电源的正极HV+之间的第一开关211、以及连接在电池的负极B-与高压电源的负极HV-之间的第二开关212，且第一开关211与第二开关212被配置为同时断开或者同时闭合。

这样，由于电池的正高压回路和负高压回路上均设置有开关，且正高压回路和负高压回路上的开关被配置为同时闭合或者同时断开，进一步提高了电动隔离开关210的可靠性，在电池的电流出现异常的情况下能够及时切断电池与高压电源之间的高压回路。

在一些实施例中，控制箱200还包括激励熔断器（Pyro fuse）220，激励熔断器220连接电池的正极B+与高压电源的正极HV+之间，和/或连接在电池的负极B-与高压电源的负极HV-之间，激励熔断器220被配置为基于BMS的控制，断开电池与高压电源之间的连接。

例如，如图2所示，激励熔断器220设置在负高压回路上，与第二开关212串联，在电池的电流发生异常的情况下，激励熔断器220可以在BMS的控制下及时切断电池与高压电源之间的连接，能够与电动隔离开关210共同为电池提供可靠的保护。由于激励熔断器220可以基于BMS的触发来进行通断，相比于高压熔断器，能够减小正常过载时的误操作，使得在发生真实的电流故障的情况下迅速切断电流，具有更高的可靠性。且由于激励熔断器220具有更大的工作电流范围，例如其工作电流范围可以在0-16000A，也能够消除传统控制箱中存在的电流保护盲区。

可以理解，本申请实施例的控制箱200中，可以设置一个或者两个激励熔断器220。图2中是将传统控制箱中负高压回路中的高压熔断器替换为激励熔断器220，在其他情况下，也可以将传统控制箱中正高压回路中的高压熔断器替换为激励熔断器220，或者将传统控制箱中正高压回路和负高压回路中的高压熔断器均替换为对应的激励熔断器220。

在一些实施例中，控制箱200还包括高压熔断器230，用于在电池的电流出现异常的情况下熔断，以断开电池与高压电源之间的连接。其中，激励熔断器220连接在电池的正极B+与高压电源的正极HV+之间，高压熔断器230连接在电池的负极B-与高压电源的负极HV-之间；或者，激励熔断器220连接在电池的负极B-与高压电源的负极HV-之间，高压熔断器230连接在电池的正极B+与高压电源的正极HV+之间。

例如，如图2所示，正高压回路上设置有高压熔断器230，负高压回路上设置有激励熔断器220。由于高压熔断器230具有高耐压和大通流的能力，在高电压和大电流的环境下也能够正常工作，在电池的正高压回路或者负高压回路上保留高压熔断器230，利用高压熔断器230为控制箱200提供额外的保护，特别是在故障电流更大的场景下，其可以不受BMS的控制而在电流出现异常的情况下通过熔断的方式迅速断开电池与高压电源之间的连接，为电池提供更有力的保护。

在一些实施例中，如图2所示，控制箱200还包括预充电阻R，电动隔离开关210还包括第三开关213，预充电阻R的一端连接第三开关213，另一端连接第一开关211或者第二开关212。

控制箱200中设置有预充电阻R，其通过限制充放电电流的大小来对控制箱200中的电器元件进行保护，避免对电池系统造成损害。电动隔离开关210还包括与预充电阻R串联的第三开关213，用来替换传统控制箱中的与预充电组串联的高压接触器，同样减少了控制箱200内部的线路复杂性，减少了散热。

本申请实施例中，由于控制箱200内的电动隔离开关210和激励熔断器220需要通过驱动来实现通断，因此，控制箱200内可以设置有低压线组，以通过低压线组与电池的BMS之间连接，该低压线组可以用于传输反馈信号和控制信号等，从而BMS可以基于预先设定的控制策略，对电动隔离开关210和激励熔断器220的通断进行控制。

例如，BMS可以在电池的电流出现异常，且异常电流小于或者等于第一电流阈值的情况下，控制电动隔离开关210断开。

进一步地，BMS还可以检测异常电流是否消除，并在异常电流未消除的情况下，接着控制激励熔断器220断开。

又例如，BMS还可以在电池的电流出现异常，且异常电流位于第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制激励熔断器220断开。这时，可以控制电动隔离开关210保持闭合。

再例如，在电池的电流大于第二电流阈值的情况下，可以等待高压熔断器230通过熔断的方式来切断电池与高压电源之间的连接。可选地，高压熔断器230的熔断时间可以结合BMS的控制策略来设定。

为了更清楚地说明BMS如何对控制箱200中的电动隔离开关210和激励熔断器220等器件进行控制以实现故障电流保护，以下，结合图3和图4详细描述本申请实施例提供的电池的控制箱200的控制方法300。控制方法300可以由控制模块例如是电池的BMS执行。控制方法300可以包括以下步骤中的部分或者全部。

在步骤310中，检测电池的电流是否出现异常。

在步骤320中，在电池的电流出现异常的情况下，控制电动隔离开关210断开。

在利用电动隔离开关210替换传统控制箱中的手动隔离开关和高压接触器后，为了实现控制箱200对电池的保护，需要通过BMS控制电动隔离开关210的闭合和断开。例如，BMS需要检测电池的电流是否出现异常，并在出现异常的情况下控制电动隔离开关210断开，从而切断电池与高压电源之间的连接。

在一些实施例中，如图3所示，在步骤310中，检测电池的电流是否出现异常；以及，在步骤320中，BMS在电池的电流出现异常，且异常电流小于或者等于第一电流阈值的情况下，控制电动隔离开关210断开。

其中，第一电流阈值的设置可以参考电动隔离开关210的工作电流范围，例如，第一电流阈值可以设置在2500A-3500A的范围内，比如等于3000A，使得电池的异常电流未超过第一电流阈值的情况下，电动隔离开关210能够发挥其功能，以通过电动隔离开关210切断电池与高压电源之间的连接从而消除异常电流。

可选地，还可以预先设定一个时长，在异常电流持续该时长且未超过第一电流阈值的情况下，控制电动隔离开关210断开，从而避免电流波动引起的误操作。例如，该时长可以在1s至5s之间，比如为3s。

如果电动隔离开关210因触点黏连等原因导致没有完全断开，或者因为其他原因导致异常电流没有消除，那么，可选地，在步骤320之后，BMS还需要检测异常电流是否消除，并在异常电流未消除的情况下，控制激励熔断器220断开。

在一些实施例中，如图3所示，控制方法300还包括步骤330。

在步骤330中，在电池的电流出现异常，且异常电流位于第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制激励熔断器220断开。此时，电动隔离开关210可以保持闭合。

其中，第二电流阈值小于第一电流阈值，第二电流阈值的设置可以进一步参考激励熔断器220和高压熔断器230的工作电流范围，例如，第二电流阈值可以设置为大于5000A，比如等于6000A，使得电池的异常电流位于第一电流阈值至第二电流阈值之间的情况下，激励熔断器220能够发挥其功能，以通过激励熔断器220切断电池与高压电源之间的连接从而消除异常电流。而在异常电流超过第二电流阈值的情况下，通过高压熔断器230的熔断来切断电池与高压电源之间的连接，充分发挥高压熔断器230的耐高压和大通流的能力，实现对电池更可靠的保护。

作为示例，图4示出了本申请实施例的BMS对控制箱200的控制策略的示意性流程图。如图4所示，在步骤401中，BMS采集主回路的电流。

在步骤402中，BMS检测到异常电流，并判断该异常电流是否持续时间超过3s且小于3000A。

如果该异常电流持续时间超过3s且小于或者等于3000A，则执行步骤403；否则，执行步骤406。

在步骤403中，控制电动隔离开关210断开。

BMS可以通过低压线组向电动隔离开关210发送控制信号，以驱动电动隔离开关210断开。电动隔离开关210的状态可以通过其反馈触点来监测，反馈触点可以通过低压线路将电动隔离开关210的状态告知BMS，以使BMS获知电动隔离开关210是否成功断开。

在步骤404中，BMS检测异常电流是否消除。

这里所述的异常电流即超过安全电流范围的电流，相应地，异常电流是否消除是指，电池的电流是否恢复至安全电流范围，如果恢复至安全电流范围，则认为异常电流被消除，如果异常电流仍然超出安全电流范围，则认为异常电流未被消除。

如果异常电流没有消除，则执行步骤405；如果异常电流已经消除，则执行步骤408。

可以理解，在步骤404中，BMS可以获取主回路的电流信息，从而判断异常电流是否消除。此外，BMS还可以根据触点反馈的电动隔离开关210是否闭合的信息，确定是否执行步骤405。例如，在电动隔离开关210因触点粘连而未能成功断开的情况下，可以确定需要继续执行步骤405。

如果步骤403中异常电流持续时间超过3s且超过3000A，或者步骤404中异常电流未能消除的情况下，执行步骤405。

在步骤405中，控制激励熔断器220断开。

BMS可以通过低压线组向激励熔断器220发送控制信号，以驱动电动隔离开关210断开。激励熔断器220的状态可以通过其反馈触点来监测，反馈触点可以通过低压线路将激励熔断器220的状态告知BMS，以使BMS获知激励熔断器220是否成功断开。

在步骤406中，判断异常电流是否超过6000A。

如果异常电流未超过6000A，即异常电流位于3000A-6000A的范围内，则执行步骤405，以控制激励熔断器220断开。

在步骤407中，高压熔断器230断开。

需要说明的是，步骤407的位置仅为示意，步骤407中高压熔断器230的断开可以不受BMS的控制，其可能在前述任一步骤之前或者之后发生，也可能与前述任一步骤同时发生。

当然，也可以根据实际需求设置高压熔断器230的熔断时间，实现定制化的高压熔断器230。例如，可以基于BMS的控制策略，设置高压熔断器230在一定时长之后熔断，而在此时长之内可以通过电动隔离开关210和/或激励熔断器220的断开来实现故障电流保护。

在步骤408中，告警输出。

从图4可以看出，控制箱200内设置有电动隔离开关210、激励熔断器220和高压熔断器230，BMS通过合理的控制策略，针对不同的故障电流范围，分别控制电动隔离开关210和激励熔断器220执行故障电流切断，使得电动隔离开关210和激励熔断器220的功能得以充分发挥，并结合高压熔断器230对电池进行多重保护，使得对电池的故障电流保护更加可靠。

本申请还提供一种BMS 500，如图5所示，BMS 500包括处理器510和存储器520，其中，存储器520用于存储指令，处理器510用于读取指令并基于指令执行前述本申请各种实施例的控制方法300。其中，存储器520可以是独立于处理器510的一个单独的器件，也可以集成在处理器510中。

可选地，如图5所示，BMS 500还可以包括收发器530，处理器510可以控制收发器530与其他装置或者系统例如控制箱200等进行通信。例如，可以向其他装置或者系统发送信号，接收其他装置或者系统发送的信号。

应理解，BMS 500对控制箱200进行控制的具体方式以及产生的有益效果可以参见上述针对控制方法300的相关描述，为了简便，这里不再赘述。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，当计算机程序被计算设备执行时，使得计算设备实现上述任一实施例中所述的控制方法300。可选地，该计算机程序可以为BMS中的计算机程序。

本申请还提供一种储能系统，该储能系统包括电池、BMS 500、以及控制箱200，控制箱200连接在电池与高压电源之间。

可以理解，本申请实施例的处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器（digitalsignal processor，DSP）、专用集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）、现成可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

另外，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器（read-onlymemory，ROM）、可编程只读存储器（programmable ROM，PROM）、可擦除可编程只读存储器（erasable PROM，EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（electrically EPROM，EEPROM）或者闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器（random access memory，RAM），其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器（static RAM，SRAM）、动态随机存取存储器（dynamic RAM，DRAM）、同步动态随机存取存储器（synchronous DRAM，SDRAM）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（double data rateSDRAM，DDR SDRAM）、增强型同步动态随机存取存储器（enhanced SDRAM，ESDRAM）、同步连接动态随机存取存储器（synchlink DRAM，SLDRAM）和直接内存总线随机存取存储器（directrambus RAM，DR RAM）。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

在本申请实施例中，各个步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各个步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种电池的控制箱，其特征在于，所述控制箱应用于储能系统，所述控制箱包括电动隔离开关，所述电动隔离开关连接在所述电池与高压电源之间，所述电动隔离开关被配置为基于手动操作或者所述电池的电池管理系统的控制，断开所述电池与所述高压电源之间的连接，所述电池为所述储能系统中的储能电池；

其中，所述电动隔离开关包括连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间的第一开关、以及连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间的第二开关，所述第一开关与所述第二开关被配置为同时断开或者同时闭；

所述控制箱还包括激励熔断器，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，或者连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述激励熔断器被配置为基于所述电池管理系统的控制，断开所述电池与所述高压电源之间的连接。

2.根据权利要求1所述的控制箱，其特征在于，所述控制箱还包括高压熔断器，用于在所述电池的电流出现异常的情况下熔断，以断开所述电池与所述高压电源之间的连接，

其中，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间；或者，所述激励熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间。

3.根据权利要求1或2所述的控制箱，其特征在于，所述控制箱与电池管理系统连接，所述电池管理系统用于，

在所述电池的电流出现异常，且异常电流小于或者等于第一电流阈值的情况下，控制所述电动隔离开关断开。

4.根据权利要求3所述的控制箱，其特征在于，所述电池管理系统还用于，

检测所述异常电流是否消除；

在所述异常电流未消除的情况下，控制所述控制箱中的激励熔断器断开。

5.根据权利要求3所述的控制箱，其特征在于，所述电池管理系统还用于，

在所述电池的电流出现异常，且异常电流位于所述第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制所述控制箱中的激励熔断器断开，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值。

6.根据权利要求1或2所述的控制箱，其特征在于，所述控制箱还包括预充电阻，所述电动隔离开关还包括第三开关，所述预充电阻的一端连接所述第三开关，另一端连接所述第一开关或者所述第二开关。

7.一种电池的控制箱的控制方法，其特征在于，所述控制箱应用于储能系统，所述控制箱包括电动隔离开关，所述电动隔离开关连接在所述电池与高压电源之间，所述电池为所述储能系统中的储能电池，所述控制方法包括：

检测所述电池的电流是否出现异常；

在所述电池的电流出现异常的情况下，控制所述电动隔离开关断开；

其中，所述电动隔离开关包括连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间的第一开关、以及连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间的第二开关，所述第一开关与所述第二开关被配置为同时断开或者同时闭合；

所述控制箱还包括激励熔断器，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，或者连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述控制方法还包括：

在所述电池的电流出现异常，且异常电流位于第一电流阈值与第二电流阈值之间的情况下，控制所述激励熔断器断开，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述在所述电池的电流出现异常的情况下，控制所述电动隔离开关断开，包括：

在所述电池的电流出现异常，且异常电流小于或者等于所述第一电流阈值的情况下，控制所述电动隔离开关断开。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

检测所述异常电流是否消除；

在所述异常电流未消除的情况下，控制所述控制箱中的激励熔断器断开。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制箱还包括高压熔断器，用于在所述电池的电流出现异常的情况下熔断，以断开所述电池与所述高压电源之间的连接，

其中，所述激励熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间；或者，所述激励熔断器连接在所述电池的负极与所述高压电源的负极之间，所述高压熔断器连接在所述电池的正极与所述高压电源的正极之间。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制箱还包括预充电阻，所述电动隔离开关还包括第三开关，所述预充电阻的一端连接所述第三开关，另一端连接所述第一开关或者所述第二开关。

12.一种电池管理系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，以实现权利要求7至11中任一项所述的控制箱的控制方法。

13.一种储能系统，其特征在于，包括：

电池；

根据权利要求12所述的电池管理系统；以及，

根据权利要求1至6中任一项所述的控制箱。