CN212012203U - 一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体地说是一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路。一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，包括BMS主控芯片、锂电池小模块、主继电器、保险丝、断路器、霍尔传感器、CAN通讯模块、高压DC‑DC电源、低压DC‑DC电源、接线端子。同现有技术相比，提供一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，避免了防止锂电池组出现过充或者过放的现象，从而保证了锂电池的品质，延长了锂电池的使用寿命。

Description

一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体地说是一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路。

背景技术

锂电池在实际运用中，会产生过充或者过放的现象，从而损坏锂电池，造成锂电池使用寿命缩短，降低了锂电池的整体品质。为了防止锂电池组出现过充或者过放，需要在锂电池组和逆变器之间增加控制电路。

发明内容

本实用新型为克服现有技术的不足，提供一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，避免了防止锂电池组出现过充或者过放的现象，从而保证了锂电池的品质，延长了锂电池的使用寿命。

为实现上述目的，设计一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，包括BMS主控芯片、锂电池小模块、主继电器、保险丝、断路器、霍尔传感器、CAN通讯模块、高压DC-DC电源、低压DC-DC电源、接线端子，其特征在于：BMS主控芯片的IMB端口连接锂电池小模块一的IMA端口，BMS主控芯片的IPB端口连接锂电池小模块一的IPA端口，锂电池小模块一的IMB端口连接锂电池小模块二的IMA端口，锂电池小模块一的IPB端口连接锂电池小模块二的IPA端口，锂电池小模块二的IMB端口连接锂电池小模块三的IMA端口，锂电池小模块二的IPB端口连接锂电池小模块三的IPA端口，锂电池小模块三的IMB端口连接锂电池小模块四的IMA端口，锂电池小模块三的IPB端口连接锂电池小模块四的IPA端口，锂电池小模块四的IMB端口连接锂电池小模块五的IMA端口，锂电池小模块四的IPB端口连接锂电池小模块五的IPA端口，锂电池小模块五的IMB端口连接锂电池小模块六的IMA端口，锂电池小模块五的IPB端口连接锂电池小模块六的IPA端口，锂电池小模块六的IMB端口连接锂电池小模块七的IMA端口，锂电池小模块六的IPB端口连接锂电池小模块七的IPA端口，锂电池小模块七的IMB端口连接锂电池小模块八的IMA端口，锂电池小模块七的IPB端口连接锂电池小模块八的IPA端口，锂电池小模块八的IMB端口连接锂电池小模块九的IMA端口，锂电池小模块八的IPB端口连接锂电池小模块九的IPA端口，锂电池小模块九的IMB端口连接锂电池小模块十的IMA端口，锂电池小模块九的IPB端口连接锂电池小模块十的IPA端口；BMS主控芯片的HALL_P端口连接霍尔传感器的1号端口；BMS主控芯片的HALL_G端口连接霍尔传感器的2号端口；BMS主控芯片的HALL_IN2端口连接霍尔传感器的3号端口；BMS主控芯片的CAN3_L端口连接CAN通讯模块的8号端口，BMS主控芯片的CAN3_H端口连接CAN通讯模块的7号端口，BMS主控芯片的CAN1_L端口连接CAN通讯模块的2号端口，BMS主控芯片的CAN1_H端口连接CAN通讯模块的1号端口；BMS主控芯片的ON端口及P+端口合并连接低压DC-DC电源的1号端口，BMS主控芯片的P-端口连接低压DC-DC电源的3号端口、高压DC-DC电源的2号及4号端口；BMS主控芯片的RL2+端口连接主继电器的3号端口，主继电器的4号端口连接BMS主控芯片的RL2-端口，主继电器的1号端口分别连接断路器的一端、高压DC-DC电源的1号端口及BMS主控芯片的B+端口，主继电器的2号端口分别连接BMS主控芯片的HV2端口及保险丝的一端，保险丝的另一端连接接线端子的一端；断路器的另一端连接锂电池小模块一；BMS主控芯片的B-端口连接高压DC-DC电源的3号端口；BMS主控芯片的PE端口接地；低压DC-DC电源的2号端口连接CAN通讯模块的6号端口，低压DC-DC电源的4号端口连接CAN通讯模块的5号端口。

所述的锂电池小模块一、锂电池小模块二、锂电池小模块三、锂电池小模块四、锂电池小模块五、锂电池小模块六、锂电池小模块七、锂电池小模块八、锂电池小模块九及锂电池小模块十与霍尔传感器串联连接后分别与BMS主控芯片的B-端口及接线端子的另一端口连接。

所述的高压DC-DC电源的2号端口连接发光二极管的阳极，发光二极管的阴极连接高压DC-DC电源的4号端口。

所述的BMS主控芯片的型号为TE-03BMU。

所述的主继电器的型号为HFE18V-40/750-24-HL5。

所述的断路器的型号为NDB2Z-63C40-2P。

所述的霍尔传感器的型号为CHCS-LR5-50AP4O8。

所述的CAN通讯模块的型号为DLGZF50*46-ZJ(1)。

本实用新型同现有技术相比，提供一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，避免了防止锂电池组出现过充或者过放的现象，从而保证了锂电池的品质，延长了锂电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型电路图。

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示， BMS主控芯片BMS的IMB端口连接锂电池小模块一B10的IMA端口，BMS主控芯片BMS的IPB端口连接锂电池小模块一B10的IPA端口，锂电池小模块一B10的IMB端口连接锂电池小模块二B9的IMA端口，锂电池小模块一B10的IPB端口连接锂电池小模块二B9的IPA端口，锂电池小模块二B9的IMB端口连接锂电池小模块三B8的IMA端口，锂电池小模块二B9的IPB端口连接锂电池小模块三B8的IPA端口，锂电池小模块三B8的IMB端口连接锂电池小模块四B7的IMA端口，锂电池小模块三B8的IPB端口连接锂电池小模块四B7的IPA端口，锂电池小模块四B7的IMB端口连接锂电池小模块五B6的IMA端口，锂电池小模块四B7的IPB端口连接锂电池小模块五B6的IPA端口，锂电池小模块五B6的IMB端口连接锂电池小模块六B5的IMA端口，锂电池小模块五B6的IPB端口连接锂电池小模块六B5的IPA端口，锂电池小模块六B5的IMB端口连接锂电池小模块七B4的IMA端口，锂电池小模块六B5的IPB端口连接锂电池小模块七B4的IPA端口，锂电池小模块七B4的IMB端口连接锂电池小模块八B3的IMA端口，锂电池小模块七B4的IPB端口连接锂电池小模块八B3的IPA端口，锂电池小模块八B3的IMB端口连接锂电池小模块九B2的IMA端口，锂电池小模块八B3的IPB端口连接锂电池小模块九B2的IPA端口，锂电池小模块九B2的IMB端口连接锂电池小模块十B1的IMA端口，锂电池小模块九B2的IPB端口连接锂电池小模块十B1的IPA端口；BMS主控芯片BMS的HALL_P端口连接霍尔传感器H1的1号端口；BMS主控芯片BMS的HALL_G端口连接霍尔传感器H1的2号端口；BMS主控芯片BMS的HALL_IN2端口连接霍尔传感器H1的3号端口；BMS主控芯片BMS的CAN3_L端口连接CAN通讯模块P3的8号端口，BMS主控芯片BMS的CAN3_H端口连接CAN通讯模块P3的7号端口，BMS主控芯片BMS的CAN1_L端口连接CAN通讯模块P3的2号端口，BMS主控芯片BMS的CAN1_H端口连接CAN通讯模块P3的1号端口；BMS主控芯片BMS的ON端口及P+端口合并连接低压DC-DC电源P2的1号端口，BMS主控芯片BMS的P-端口连接低压DC-DC电源P2的3号端口、高压DC-DC电源P1的2号及4号端口；BMS主控芯片BMS的RL2+端口连接主继电器K1的3号端口，主继电器K1的4号端口连接BMS主控芯片BMS的RL2-端口，主继电器K1的1号端口分别连接断路器Q1的一端、高压DC-DC电源P1的1号端口及BMS主控芯片BMS的B+端口，主继电器K1的2号端口分别连接BMS主控芯片BMS的HV2端口及保险丝F1的一端，保险丝F1的另一端连接接线端子PDB的一端；断路器Q1的另一端连接锂电池小模块一B10；BMS主控芯片BMS的B-端口连接高压DC-DC电源P1的3号端口；BMS主控芯片BMS的PE端口接地；低压DC-DC电源P2的2号端口连接CAN通讯模块P3的6号端口，低压DC-DC电源P2的4号端口连接CAN通讯模块P3的5号端口。

锂电池小模块一B10、锂电池小模块二B9、锂电池小模块三B8、锂电池小模块四B7、锂电池小模块五B6、锂电池小模块六B5、锂电池小模块七B4、锂电池小模块八B3、锂电池小模块九B2及锂电池小模块十B1与霍尔传感器H1串联连接后分别与BMS主控芯片BMS的B-端口及接线端子PDB的另一端口连接。

高压DC-DC电源P1的2号端口连接发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极连接高压DC-DC电源P1的4号端口。

BMS主控芯片的型号为TE-03BMU。

主继电器的型号为HFE18V-40/750-24-HL5。

断路器的型号为NDB2Z-63C40-2P。

霍尔传感器的型号为CHCS-LR5-50AP4O8。

CAN通讯模块的型号为DLGZF50*46-ZJ(1)。

工作原理：本电路中电路包括BMS主控芯片、10组*锂电池小模块、高低压DC-DC电源、主继电器、保险丝、霍尔传感器、CAN通讯模块。

锂电池小模块一B10、锂电池小模块二B9、锂电池小模块三B8、锂电池小模块四B7、锂电池小模块五B6、锂电池小模块六B5、锂电池小模块七B4、锂电池小模块八B3、锂电池小模块九B2及锂电池小模块十B1，10组*锂电池小模块组成整个高压模组系统。

BMS主控芯片BMS是整个BMS的核心，其功能为管理各个模块中的从控，DTU等模块与外围部件如主继电器K1等，并与逆变器通讯，具有SOC/SOH估算，充放电管理，告警与保护，状态本地存储与自动上传，以及总压检测和绝缘阻抗检测功能等。BMS从控主要采集各串单体电压温度，完成被动均衡和热控制功能。并通过IMA、IPA、IMB、IPB等端口与上下级从控信息交互。

BMS主控芯片BMS完成高压检测，电流检测。IMB、IPB端口与第一个从控的IMA、IPA端口连接，HV2端口与主继电器K1输出端连接，B+端口与电池总正侧断路器Q1输出端连接，B-端口与电池模组总负连接，PE端口与壳体连接。

BMS从控可以完成电压温度采集，故而每一个模块近乎独立，每组模块从控BMS电压采集线1负连接第一串总负，1正连接第一串正极2正连接第二串正极，后面依次如此连接直至完成一个模块的电压采集；温度采集分别置于电芯表面完成温度采集。每个模块电压温度采集都是如此。采集完成后信息传个主控分析做出相应动作。

高压DC-DC电源P1、低压DC-DC电源P2，其作用是为低压系统供电将模组电压转成低压电压，其高压输入端正与正极高压断路器一侧连接，其负极与电池负极连接，低压输出端正极为BMS主控P+、ON端口连接，低压输出端负极与主控P-端口连接；低压DC-DC电源P2的输入端与高压DC-DC电源P1的输出端连接，输出端与CAN通讯模块P3连接。

主继电器K1控制高压输出，一端与断路器Q1连接，一端与保险丝F1连接。

保险丝F1的一端与主继电器K1输出端连接，一端与接线端子PDB连接保护整个系统。

霍尔传感器H1通过霍尔效应采样电流，并将数据传送给BMS主控芯片BMS为主控计算提供数据；接线端子PDB到电池模块的高压线穿过其中，其测量精确，无损耗。

CAN通讯模块P3与逆变器通讯进行数据交换从而实现充放电功能。

Claims (8)

1.一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，包括BMS主控芯片、锂电池小模块、主继电器、保险丝、断路器、霍尔传感器、CAN通讯模块、高压DC-DC电源、低压DC-DC电源、接线端子，其特征在于：BMS主控芯片（BMS）的IMB端口连接锂电池小模块一（B10）的IMA端口，BMS主控芯片（BMS）的IPB端口连接锂电池小模块一（B10）的IPA端口，锂电池小模块一（B10）的IMB端口连接锂电池小模块二（B9）的IMA端口，锂电池小模块一（B10）的IPB端口连接锂电池小模块二（B9）的IPA端口，锂电池小模块二（B9）的IMB端口连接锂电池小模块三（B8）的IMA端口，锂电池小模块二（B9）的IPB端口连接锂电池小模块三（B8）的IPA端口，锂电池小模块三（B8）的IMB端口连接锂电池小模块四（B7）的IMA端口，锂电池小模块三（B8）的IPB端口连接锂电池小模块四（B7）的IPA端口，锂电池小模块四（B7）的IMB端口连接锂电池小模块五（B6）的IMA端口，锂电池小模块四（B7）的IPB端口连接锂电池小模块五（B6）的IPA端口，锂电池小模块五（B6）的IMB端口连接锂电池小模块六（B5）的IMA端口，锂电池小模块五（B6）的IPB端口连接锂电池小模块六（B5）的IPA端口，锂电池小模块六（B5）的IMB端口连接锂电池小模块七（B4）的IMA端口，锂电池小模块六（B5）的IPB端口连接锂电池小模块七（B4）的IPA端口，锂电池小模块七（B4）的IMB端口连接锂电池小模块八（B3）的IMA端口，锂电池小模块七（B4）的IPB端口连接锂电池小模块八（B3）的IPA端口，锂电池小模块八（B3）的IMB端口连接锂电池小模块九（B2）的IMA端口，锂电池小模块八（B3）的IPB端口连接锂电池小模块九（B2）的IPA端口，锂电池小模块九（B2）的IMB端口连接锂电池小模块十（B1）的IMA端口，锂电池小模块九（B2）的IPB端口连接锂电池小模块十（B1）的IPA端口；

BMS主控芯片（BMS）的HALL_P端口连接霍尔传感器（H1）的1号端口；BMS主控芯片（BMS）的HALL_G端口连接霍尔传感器（H1）的2号端口；BMS主控芯片（BMS）的HALL_IN2端口连接霍尔传感器（H1）的3号端口；

BMS主控芯片（BMS）的CAN3_L端口连接CAN通讯模块（P3）的8号端口，BMS主控芯片（BMS）的CAN3_H端口连接CAN通讯模块（P3）的7号端口，BMS主控芯片（BMS）的CAN1_L端口连接CAN通讯模块（P3）的2号端口，BMS主控芯片（BMS）的CAN1_H端口连接CAN通讯模块（P3）的1号端口；BMS主控芯片（BMS）的ON端口及P+端口合并连接低压DC-DC电源（P2）的1号端口，BMS主控芯片（BMS）的P-端口连接低压DC-DC电源（P2）的3号端口、高压DC-DC电源（P1）的2号及4号端口；BMS主控芯片（BMS）的RL2+端口连接主继电器（K1）的3号端口，主继电器（K1）的4号端口连接BMS主控芯片（BMS）的RL2-端口，主继电器（K1）的1号端口分别连接断路器（Q1）的一端、高压DC-DC电源（P1）的1号端口及BMS主控芯片（BMS）的B+端口，主继电器（K1）的2号端口分别连接BMS主控芯片（BMS）的HV2端口及保险丝（F1）的一端，保险丝（F1）的另一端连接接线端子（PDB）的一端；断路器（Q1）的另一端连接锂电池小模块一（B10）；BMS主控芯片（BMS）的B-端口连接高压DC-DC电源（P1）的3号端口；BMS主控芯片（BMS）的PE端口接地；低压DC-DC电源（P2）的2号端口连接CAN通讯模块（P3）的6号端口，低压DC-DC电源（P2）的4号端口连接CAN通讯模块（P3）的5号端口。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，其特征在于：所述的锂电池小模块一（B10）、锂电池小模块二（B9）、锂电池小模块三（B8）、锂电池小模块四（B7）、锂电池小模块五（B6）、锂电池小模块六（B5）、锂电池小模块七（B4）、锂电池小模块八（B3）、锂电池小模块九（B2）及锂电池小模块十（B1）与霍尔传感器（H1）串联连接后分别与BMS主控芯片（BMS）的B-端口及接线端子（PDB）的另一端口连接。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，其特征在于：所述的高压DC-DC电源（P1）的2号端口连接发光二极管（LED）的阳极，发光二极管（LED）的阴极连接高压DC-DC电源（P1）的4号端口。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，其特征在于：所述的BMS主控芯片（BMS）的型号为TE-03BMU。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，其特征在于：所述的主继电器（K1）的型号为HFE18V-40/750-24-HL5。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，其特征在于：所述的断路器（Q1）的型号为NDB2Z-63C40-2P。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，其特征在于：所述的霍尔传感器（H1）的型号为CHCS-LR5-50AP4O8。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池储能模块电池箱的控制电路，其特征在于：所述的CAN通讯模块（P3）的型号为DLGZF50*46-ZJ(1)。

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