CN214626456U - 一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，其中高压配电管理模块包括：电池充电回路，包括充电一回路和充电二回路，充电一回路和充电二回路均与锂电池组连接，充电一回路包括充电正接触器一K4和充电负接触器一K6，充电正接触器一K4连接充电口一的正极，充电负接触器一K6连接充电口一的负极；充电二回路包括充电正接触器二K5和充电负接触器二K7，充电正接触器二K5连接充电口二的正极，充电负接触器二K7连接充电口二的负极。本实用新型可通过双边充电，提高井下施工效率，同时设置双边互锁可提高安全性。

Description

一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统

技术领域

本实用新型涉及电动式动力设备技术领域，具体涉及一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统。

背景技术

随着城市轨道交通的大力发展，越来越多的轨道牵引车被投入使用，其中新能源车由于能在施工井下进行充电，大大提高了施工便捷性。但是由于轨道牵引车在使用时会存在左右两线的问题，而一般动力电池只设置一个充电口，不便于充电，降低了车辆的运输效率。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，用以解决施工井下作业的充电风险高的问题。

为解决上述技术问题，提供了如下技术方案：

一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，包括锂电池组、电池管理模块和高压配电管理模块，所述电池管理模块和所述高压配电管理模块均与所述锂电池组电连接，所述高压配电管理模块包括：

电池充电回路，包括充电一回路和充电二回路，所述充电一回路和所述充电二回路均与所述锂电池组连接，所述充电一回路包括充电正接触器一K4和充电负接触器一K6，所述充电正接触器一K4连接所述充电口一的正极，所述充电负接触器一K6连接所述充电口一的负极；所述充电二回路包括充电正接触器二K5和充电负接触器二K7，所述充电正接触器二K5连接所述充电口二的正极，所述充电负接触器二K7连接所述充电口二的负极。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，当充电口一回路和充电口二回路中的任一个回路检测到插枪信号(CC信号)时，其中一个检测到插枪信号的回路中的接触器由电池管理模块控制闭合，未检测到插枪信号的回路中的接触器由电池管理模块控制保持断开状态。

可选地，所述高压配电管理模块还包括：

高压输出回路，包括正极接触器K1、负极接触器K2、主负熔断器F1和预充回路一，所述正极接触器K1连接所述锂电池组的正极，所述主负熔断器F1 连接所述锂电池组的负极，所述主负熔断器F1与所述负极接触器K2连接，所述预充回路一包括预充接触器K3和预充电阻R1，所述预充接触器K3的一端和所述预充电阻R1的一端连接，所述正极接触器K1分别连接所述预充接触器 K3的另一端和所述预充电阻R1的另一端；

附件输出回路，与所述高压输出回路电连接，包括DCDC输出回路和外部附件输出回路，所述DCDC输出回路和所述外部附件输出回路电连接，所述DCDC 输出回路包括附件接触器K8和附件熔断器F2，所述外部附件输出回路包括预充电阻R2、附件接触器K8和附件熔断器F2，所述附件预充接触器K9和所述预充电阻R2连接，所述附件接触器K8的一端和所述附件预充接触器K9连接，另一端和所述预充电阻R2连接；

电池加热回路，与所述高压输出回路电连接，包括加热接触器K10、加热片R1、加热片R2和加热接触器K11，所述加热接触器K10、加热片R1、加热片R2和加热接触器K11依次连接。

可选地，所述电池管理模块还包括：

电池管理单元；

电池状态采样单元，与所述锂电池组和所述电池管理单元电连接；

动力分配控制单元，与所述电池状态采样单元电连接；

电池保护单元，与所述电池状态采样单元电连接。

可选地，所述电池管理模块还连接有诊断显示单元，所述诊断显示单元与所述电池管理单元连接。

可选地，所述电池状态采样单元包括型号为LTC6803的高压电池监视器。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

1)提供双边充电的方式，设置两个充电口方便车辆在使用时进行充电，提高了车辆的运输效率，提高了井下运输的便捷性。

2)双边的充电口互锁，提供了安全的充电环境，当其中一个充电口检测到插枪信号(CC信号)，将关闭对应的充电口回路，同时使未检测到插枪信号(CC信号)的充电口回路中的接触器保持打开状态，为轨道车提供安全的充电环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例提供的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统的高压配电管理模块的电路原理图；

图2为本实用新型实施例提供的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统的电池管理模块的结构框图。

附图标记：

1-电池管理模块；2-诊断显示单元；11-电池管理单元；12-电池状态采样单元；13-动力分配控制单元；14-电池保护单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

本实施例提供的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，包括锂电池组、电池管理模块和高压配电管理模块，所述电池管理模块和所述高压配电管理模块均与所述锂电池组电连接，如图1所示，所述高压配电管理模块包括：

电池充电回路，包括充电一回路和充电二回路，所述充电一回路和所述充电二回路均与所述锂电池组连接，所述充电一回路包括充电正接触器一K4和充电负接触器一K6，所述充电正接触器一K4连接所述充电口一的正极，所述充电负接触器一K6连接所述充电口一的负极；所述充电二回路包括充电正接触器二K5和充电负接触器二K7，所述充电正接触器二K5连接所述充电口二的正极，所述充电负接触器二K7连接所述充电口二的负极。

如图1所示，高压配电管理模块包括：

高压输出回路，包括正极接触器K1、负极接触器K2、主负熔断器F1和预充回路一，所述正极接触器K1连接所述锂电池组的正极，所述主负熔断器F1 连接所述锂电池组的负极，所述主负熔断器F1与所述负极接触器K2连接，所述预充回路一包括预充接触器K3和预充电阻R1，所述预充接触器K3的一端和所述预充电阻R1的一端连接，所述正极接触器K1分别连接所述预充接触器 K3的另一端和所述预充电阻R1的另一端。其中正极接触器K1和负极接触器 K2用于实现锂电池组输出的开通关断控制。主负熔断器F1用于在异常大电流情况下起到保护作用，防止电流过大导致的锂电池组本体损坏，同时对外部的用电设备起到保护作用。预充回路一用于在上电时对外部用电设备进行预充，减缓外部用电器中的容性负载在上电时的电流冲击。

附件输出回路，与所述高压输出回路电连接，包括DCDC输出回路和外部附件输出回路，所述DCDC输出回路和所述外部附件输出回路电连接，所述DCDC 输出回路包括附件接触器K8和附件熔断器F2，所述外部附件输出回路包括预充电阻R2、附件接触器K8和附件熔断器F2，所述附件预充接触器K9和所述预充电阻R2连接，所述附件接触器K8的一端和所述附件预充接触器K9连接，另一端和所述预充电阻R2连接。其中DCDC输出回路用于给DCDC供电，外部附件输出回路用于减缓附件用电器中的容性负载在上电时的电流冲击。

电池加热回路，与所述高压输出回路电连接，包括加热接触器K10、加热片R1、加热片R2和加热接触器K11，所述加热接触器K10、加热片R1、加热片R2和加热接触器K11依次连接。电池加热回路用于在锂电池组单体温度过低时发出热量从而提高电池活性。

参见图2，电池管理模块1还包括：电池管理单元11、若干电池状态采样单元12、动力分配控制单元13和电池保护单元14。电池管理模块1还连接有诊断显示单元2，所述诊断显示单元2与所述电池管理单元连接。当电池管理模块1检测到锂电池组中单体电池的温度低于10℃时，电池管理模块1控制加热接触器K11闭合，加热片R1和加热片R2得电后发出热量加热电池本体，从而提高电池活性。诊断显示单元2为外部配置的诊断屏，诊断显示单元2与电池管理模块1通过CAN通讯进行连接，主要显示电池的各种状态信息，并实现电池的上下电命令的发送。

电池状态采样单元12，与所述锂电池组和所述锂电池组电连接。锂电池组内的每节电池均连接有一个电池状态采样单元12，所述电池状态采样单元 12包括型号为LTC6803的高压电池监视器。电池状态采样单元12通过LTC6803 高压电池监视器对每节电池的实时状态进行采样，采样数据包括单体电池电压和温度。采样数据将会被发送至电池管理单元11作为电池管理的数据来源。

动力分配控制单元13，与所述电池管理单元11电连接。动力分配控制单元13通过接受诊断显示单元2发送的上下电请求，并根据锂电池组当前状态是否满足外部请求，来控制分配单元的接触器实现动力分配，如外部发送上电请求时电池本体有较高级故障(如单体电压过低或绝缘过低等)，此时电池管理单元11不响应外部请求，并上报相应故障。

电池保护单元14，与所述电池状态采样单元12电连接。电池保护单元14 通过对比电池状态采样单元12采样的状态与预设的锂电池组极限状态进行对比(如单体最高、最低电压值，绝缘电阻值，最高、最低温度等)，对锂电池组中单体电池进行各种保护。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，其特征在于，包括锂电池组、电池管理模块和高压配电管理模块，所述电池管理模块和所述高压配电管理模块均与所述锂电池组电连接，所述高压配电管理模块包括：

电池充电回路，包括充电一回路和充电二回路，所述充电一回路和所述充电二回路均与所述锂电池组连接，所述充电一回路包括充电正接触器一K4和充电负接触器一K6，所述充电正接触器一K4连接充电口一的正极，所述充电负接触器一K6连接所述充电口一的负极；所述充电二回路包括充电正接触器二K5和充电负接触器二K7，所述充电正接触器二K5连接充电口二的正极，所述充电负接触器二K7连接所述充电口二的负极。

2.根据权利要求1所述的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，其特征在于，所述高压配电管理模块还包括：

高压输出回路，包括正极接触器K1、负极接触器K2、主负熔断器F1和预充回路一，所述正极接触器K1连接所述锂电池组的正极，所述主负熔断器F1连接所述锂电池组的负极，所述主负熔断器F1与所述负极接触器K2连接，所述预充回路一包括预充接触器K3和预充电阻R1，所述预充接触器K3的一端和所述预充电阻R1的一端连接，所述正极接触器K1分别连接所述预充接触器K3的另一端和所述预充电阻R1的另一端；

附件输出回路，与所述高压输出回路电连接，包括DCDC输出回路和外部附件输出回路，所述DCDC输出回路和所述外部附件输出回路电连接，所述DCDC输出回路包括附件接触器K8和附件熔断器F2，所述外部附件输出回路包括预充电阻R2、附件接触器K8和附件熔断器F2，附件预充接触器K9和所述预充电阻R2连接，所述附件接触器K8的一端和所述附件预充接触器K9连接，另一端和所述预充电阻R2连接；

电池加热回路，与所述高压输出回路电连接，包括加热接触器K10、加热片R1、加热片R2和加热接触器K11，所述加热接触器K10、加热片R1、加热片R2和加热接触器K11依次连接。

3.根据权利要求1所述的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，其特征在于，所述电池管理模块还包括：

电池管理单元；

若干电池状态采样单元，与所述锂电池组和所述电池管理单元电连接；

动力分配控制单元，与所述电池管理单元电连接；

电池保护单元，与所述电池状态采样单元电连接。

4.根据权利要求3所述的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，其特征在于，所述电池管理模块还连接有诊断显示单元，所述诊断显示单元与所述电池管理单元电连接。

5.根据权利要求3所述的一种轨道牵引车用双边充电互锁的锂电池系统，其特征在于，所述电池状态采样单元包括型号为LTC6803的高压电池监视器。

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