CN209700439U - 一种动力电池电气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池电气系统，包括充放电模块、温控模块、BMS主控模块和连接器，所述充放电模块和所述温控模块均与所述BMS主控模块电连接，所述充放电模块与所述连接器串联形成充放电回路，所述温控模块与所述连接器串联形成温控回路，所述充放电模块包括依次串接的第一控制装置、第一保护装置和电芯，所述BMS主控模块通过所述第一控制装置控制所述充放电控制电路的通断，本实用新型通过设置第一控制装置，有效地控制了电路的断开或闭合，实现充放电的功能，另外，第一保护装置能在电路过流或短路时自动切断电路，极大地提高了系统的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池电气系统。
背景技术
随着科技的不断进步以及人们对物质要求的不断提高，越来越多的电子设备选择以具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无记忆效应、体积小等优点的锂离子电池作为主要的动力来源。而近年来我国对新能源产业发展规划在不断的进行优化和推广，使得动力电池的需求得到了显著的增长，尤其是电动汽车产业，动力电池已经成为了主要的动力输出，传统的电动汽车均是车体自带动力电池，当电池电力耗尽时，往往通过外接充电枪进行充电，但是这种模式下，用户往往需要经历较长的充电时间，而且动力电池用久了，电池的续航能力也会相应降低，影响用户体验。
针对以上情况，行业内提出了更换电池包的换电模式，即通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送，并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务或者集电池的充电、物流调配、以及换电服务于一体。目前的换电模式中，需要单独对电池包进行充电、搬运、安装等各种操作，在此过程中，不乏曝出短路起火等事故，因此，其安全问题显得尤为重要。基于此，有必要提出一种动力电池的电气系统，可较大程度上保证换电模式的安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足而提供的一种动力电池电气系统，该系统能实现对电池包充放电时和加热时的电路控制与保护，极大地提高了系统的安全性。
为实现上述的目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种动力电池电气系统，包括充放电模块、温控模块、BMS主控模块和连接器，所述充放电模块和所述温控模块均与所述BMS主控模块电连接，所述充放电模块与所述连接器串联形成充放电回路，所述温控模块与所述连接器串联形成温控回路，所述充放电模块包括依次串接的第一控制装置、第一保护装置和电芯，所述BMS主控模块通过所述第一控制装置控制所述充放电回路的通断。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述充放电模块还包括电流监控装置，所述电流监控装置串接于所述充放电回路，并位于所述电芯与所述连接器的总负端之间，电流监控装置能够实时对充放电回路的电流进行监控，并把监控数据上传至BMS主控模块，BMS主控模块根据监控数据进行分析和判断。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述电流监控装置为霍尔电流感应传感器或电流互感器，用于对所述充放电回路的电流进行监控。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述第一控制装置为继电器或接触器，用于控制所述充放电回路的通断，当系统进行充电时第一控制装置进行闭合，当系统进行放电或充电完成时则进行断开，实现了电芯充放电的快速切换，同时，由于第一控制装置处于常断开的状态，因此，在电池包被拆卸下来进行搬运或安装时，可以有效地防止电池包正负极因意外触碰而造成短路，加强了系统的安全性。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述第一保护装置为熔断器或脱扣器，用于短路或过流时断开所述充放电回路，有效地提高了系统的安全性。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述温控模块包括沿所述连接器总正端到总负端依次电性连接的第二控制装置、加热片和第二保护装置。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述第二控制装置为继电器或接触器，用于控制所述温控回路的通断，当进行加热时，第二控制装置闭合，加热完成后，第二控制装置断开，使系统处于正常的工作温度，提高了系统工作的稳定性。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述第二保护装置为熔断器或脱扣器，用于短路或过流时断开所述温控回路，防止烧坏元件，有效地提高了系统的安全性。
作为本实用新型所述的动力电池电气系统的改进，所述连接器为高低压快换连接器，用于与外部电路进行接合与断开，能使系统适应高压电路与低压电路，提高系统的适用性。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括充放电模块、温控模块、BMS主控模块和连接器，所述充放电模块和所述温控模块均与所述BMS主控模块电连接，所述充放电模块与所述连接器电连接形成充放电回路，所述温控模块与所述连接器电连接形成温控回路，所述充放电模块包括依次串接的第一控制装置、第一保护装置和电芯，所述BMS主控模块通过所述第一控制装置控制所述充放电控制电路的通断，本实用新型通过设置第一控制装置，有效地控制了电路的断开或闭合，实现了充放电的功能，另外，第一保护装置能在电路过流或短路时自动切断电路，极大地提高了系统的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的结构示意图；
其中，1-充放电模块；11-第一控制装置；12-第一保护装置；13-电芯；14-电流监控装置；2-温控模块；21-第二控制装置；22-加热片；23-第二保护装置；3-BMS主控模块；4-连接器。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，一种动力电池电气系统，包括充放电模块1、温控模块2、BMS主控模块3和连接器4，充放电模块1和温控模块2均与BMS主控模块3电连接，充放电模块1与连接器4串联形成充放电回路，温控模块2与连接器4串联形成温控回路，充放电模块1包括依次串接的第一控制装置11、第一保护装置12和电芯13，BMS主控模块3通过第一控制装置11控制充放电控制电路的通断。
优选的，充放电模块1还包括电流监控装置14，电流监控装置14串接于充放电回路，并位于电芯13与连接器4总负端之间，当系统进行充电时，电流监控装置14对充放电回路中的电流进行监控，并把监控数据上传至BMS主控模块3，BMS主控模块3接收该监控数据，进行分析和判断，对充放电回路进行管理。
优选的，电流监控装置14为霍尔电流感应传感器或电流互感器，其型号可以为在市场上购买到的任意霍尔电流感应传感器或电流互感器的型号，用于对所述充放电回路的电流进行监控。
优选的，第一控制装置11为继电器或接触器，其型号可以为在市场上购买到的任意电磁继电器或霍尔效应继电器的型号，用于控制充放电回路的通断，当进行充电时，BMS主控模块3控制第一控制装置11将电路进行闭合，当电芯13需要放电或充电完成时则通过控制第一控制装置11将电路断开，实现了电芯13充放电的快速切换，同时，由于第一控制装置11只有在充电状态下才会进行闭合，因此第一控制11装置是长期处于断开状态的，故电池包在换电模式下被拆卸下来进行搬运或安装时，可以有效地防止电池包正负极因意外触碰造成短路，加强了系统的安全性。
优选的，第一保护装置12为熔断器或脱扣器，其型号可以为在市场上购买到的任意电力熔断器或高压熔断器的型号，当充放电回路中发生短路或超过额定的电流时，第一保护装置12可以及时断开充放电回路，防止电流过大烧坏其他电子元件，有效地提高了系统的安全性。
优选的，温控模块2包括沿连接器4总正端到总负端依次电性连接的第二控制装置21、加热片22和第二保护装置23，第二控制装置21能将加热片22与连接器4的总正端进行隔离，确保非加热状态时温控回路的安全。
优选的，第二控制装置21为继电器或接触器，其型号可以为在市场上购买到的任意热继电器、温度继电器或电磁继电器的型号，用于控制温控回路的通断，当进行加热时，第二控制装置21闭合，加热完成后，第二控制装置21断开，使系统处于正常的工作温度，提高了系统工作的稳定性。
优选的，第二保护装置23为熔断器或脱扣器，其型号可以为在市场上购买到的任意温度熔断器、电力熔断器或高压熔断器的型号，用于短路或过流时断开温控回路，防止烧坏元件，有效地提高了系统的安全性。
优选的，连接器4为在市场上可以购买到的任意高低压快换连接器的型号，用于与外部电路进行接合与断开，能使系统适应高压电路与低压电路，提高系统的适用性。
本实用新型的工作原理为：在对电芯13进行充电或放电前，BMS主控模块3先进行温度检测，如果当前的温度低于设定的温度值，则闭合第二控制装置21，由加热片22进行加热，当系统温度达到设定的温度值时，则断开第二控制装置21，加热片22停止加热，在加热的过程中，第二保护装置23可以在温控回路中电流过大或者短路时进行切断电路，从而保护电路；加热完成后，BMS主控模块3控制第一控制装置11进行闭合，以实现充电，充电的过程中，第一保护装置12可以在电路短路或电流过大时断开电路，保护电路，另外，电流监控装置14也会对充放电回路的电流进行监控，并将监控数据上传至BMS主控模块3，BMS主控模块3根据电流值进行分析判断；当充电完成后或需要进行放电时，BMS主控模块3则控制第一控制装置11进行断开，停止充电。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种动力电池电气系统，其特征在于：包括充放电模块(1)、温控模块(2)、BMS主控模块(3)和连接器(4)，所述充放电模块(1)和所述温控模块(2)均与所述BMS主控模块(3)电连接，所述充放电模块(1)与所述连接器(4)串联形成充放电回路，所述温控模块(2)与所述连接器(4) 串联形成温控回路，所述充放电模块(1)包括依次串接的第一控制装置(11)、第一保护装置(12)和电芯(13)，所述BMS主控模块(3)通过所述第一控制装置(11)控制所述充放电回路的通断。
2.根据权利要求1所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述充放电模块(1)还包括电流监控装置(14)，所述电流监控装置(14)串接于所述充放电回路，并位于所述电芯(13)与所述连接器(4)的总负端之间。
3.根据权利要求2所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述电流监控装置(14)为霍尔电流感应传感器或电流互感器，用于对所述充放电回路的电流进行监控。
4.根据权利要求1所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述第一控制装置(11)为继电器或接触器，用于控制所述充放电回路的通断。
5.根据权利要求1所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述第一保护装置(12)为熔断器或脱扣器，用于短路或过流时断开所述充放电回路。
6.根据权利要求1所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述温控模块(2)包括沿所述连接器(4)总正端到总负端依次电连接的第二控制装置(21)、加热片(22)和第二保护装置(23)。
7.根据权利要求6所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述第二控制装置(21)为继电器或接触器，用于控制所述温控回路的通断。
8.根据权利要求6所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述第二保护装置(23)为熔断器或脱扣器，用于短路或过流时断开所述温控回路。
9.根据权利要求1所述的动力电池电气系统，其特征在于：所述连接器(4)为高低压快换连接器，用于与外部电路进行接合与断开。
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| CN116365635A (zh) * | 2023-02-24 | 2023-06-30 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 动力电池组的短路保护电路、方法以及装置 |
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2018
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| CN116365635B (zh) * | 2023-02-24 | 2024-05-17 | 肇庆小鹏汽车有限公司 | 动力电池组的短路保护电路、方法以及装置 |
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