CN215733603U - 一种船用锂电池组的充放电管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种船用锂电池组的充放电管理装置。包括放电回路和充电回路，所述放电回路：三组电池组分别经熔断器FU1‑FU3、接触器K1‑K3连接至放电母排，放电母排分别经接触器K4‑K5、熔断器FU4‑FU5连接至船舶负载设备；所述充电回路：三组电池组分别经熔断器FU1‑FU3、功率二极管D1‑D3、接触器C1‑C3连接至充电桩接口。还包括一BMS系统，包括与三组电池组分别连接的三个第一级BMS主机，分别与三个第一级BMS主机连接的第二级BMS主机，第二级BMS主机还分别与接触器K1‑K3、接触器C1‑C3连接。本实用新型可以实现多锂电池组放电的合理调度以及充电的良好管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种船用锂电池组的充放电管理装置。
背景技术
在节能减排的大背景下，以锂电池、太阳能、氢燃料电池等新能源逐渐在船舶上应用，其中以磷酸铁锂锂电池为主要能源的应用特别广泛。相对于传统燃油船，新能源技术的应用不仅环保无污染，并且系统集成度高，设备基本不需要维护，然而在以锂电池组为主要能源的应用上，往往会为了提高船舶续航力而采用多电池组，为此如何实现高效的管理多锂电池的放电供电就显得非常重要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种船用锂电池组的充放电管理装置，可以实现多锂电池组充放电的控制。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种船用锂电池组的充放电管理装置，包括放电回路和充电回路，所述放电回路：三组电池组分别经熔断器FU1-FU3、接触器K1-K3连接至放电母排，放电母排分别经接触器K4-K5、熔断器FU4-FU5连接至船舶负载设备；所述充电回路：三组电池组分别经熔断器FU1-FU3、功率二极管D1-D3、接触器C1-C3连接至充电桩接口。
在本实用新型一实施例中，还包括一BMS系统，包括与三组电池组分别连接的三个第一级BMS主机，分别与三个第一级BMS主机连接的第二级BMS主机，第二级BMS主机还分别与接触器K1-K3、接触器C1-C3连接。
在本实用新型一实施例中，所述船舶负载设备包括推进负载和日用负载，放电母排经接触器K4、熔断器FU4与推进负载连接，放电母排经接触器K5、熔断器FU5与日用负载连接。
在本实用新型一实施例中，所述第一级BMS主机、第二级BMS主机均由BMS从控模块、BMS主控模块组成。
在本实用新型一实施例中，还包括一用于固定装置内的所有元器件的壳体，所述壳体采用壁挂式安装固定，装置内的所有元器件固定于壳体内部的安装板上面，安装板左侧为充电回路元器件，安装板右侧为放电回路元器件，所有电缆从壳体底部进出线。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型装置可以实现多锂电池组充放电的控制。
附图说明
图1是本实用新型电气原理图。
图2是本实用新型电池管理系统原理图。
图3是本实用新型充放电装置设备排布图。
图4是本实用新型充放电装置结构图，（a）、（b）、（c）、（d）分别为左视图、主视图、右视图、仰视图。
图中：1-安装板，2-接地螺杆，3-底部进出线孔，4-绑线支架，5-门锁。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
本实用新型的一种船用锂电池组的充放电管理装置，包括放电回路和充电回路，所述放电回路：三组电池组分别经熔断器FU1-FU3、接触器K1-K3连接至放电母排，放电母排分别经接触器K4-K5、熔断器FU4-FU5连接至船舶负载设备（所述船舶负载设备包括推进负载和日用负载，放电母排经接触器K4、熔断器FU4与推进负载连接，放电母排经接触器K5、熔断器FU5与日用负载连接）；所述充电回路：三组电池组分别经熔断器FU1-FU3、功率二极管D1-D3、接触器C1-C3连接至充电桩接口。还包括一BMS系统，包括与三组电池组分别连接的三个第一级BMS主机，分别与三个第一级BMS主机连接的第二级BMS主机，第二级BMS主机还分别与接触器K1-K3、接触器C1-C3连接。所述第一级BMS主机、第二级BMS主机均由BMS从控模块、BMS主控模块组成
还包括一用于固定装置内的所有元器件的壳体，所述壳体采用壁挂式安装固定，装置内的所有元器件固定于壳体内部的安装板上面，安装板左侧为充电回路元器件，安装板右侧为放电回路元器件，所有电缆从壳体底部进出线。
以下为本本实用新型具体实施实例。
如图1为3组锂电池构成的电气原理图，其主要包括放电回路和充电回路，其中放电回路为电池组经过熔断器FU1-FU3和接触器K1-K3连接到放电目排，然后放电目排经过接触器K4-K5连接到船舶负载设备；充电回路电池组经过熔断器FU1-FU3、功率二极管D1-D3和接触器C1-C3连接到充电接口；图中的电池管理系统（简称BMS）为配套锂电池的软件模块，其采用两级拓扑结构，其第1级BMS主要用于采集和管理本组电池的参数和故障情况，第2级BMS主机用于处理和分析第1级BMS主机对应的电池组参数，用于控制放电接触器K1-K3和充电接触器C1-C3的吸合和断开。
如图2所示，电池管理系统作为电池数据底层核心采集模块，BMS主要由从控模块、主控模块组成，具体原理图如下所示：电池组通过若干电芯或串或并组合而成，BMS从控模块采集电芯的数据并通过CAN总线发送给BMS主控模块，主控模块收到数据后进行集中处理，并把处理好的结果通过约定好的协议发送到外部CAN总线网络；
如图3、4的充放电装置设备排布图和装置结构图所示，整个装置外形尺寸为长×宽×厚=640×410×300mm，采用壁挂式安装固定（通过接地螺杆2安装），并且设计门锁式结构（门锁5）和扎线结构（绑线支架4），方便维修检查以及电缆固定。装置所有元器件固定于装置内部的安装板1上面，左侧为充电回路元器件，右侧为放电回路元器件，所有电缆从装置底部进出线（底部安装有底部进出线孔3）。
充放电装置放电控制：系统上电运行后，1级BMS主机采集电池数据并进行自检，无故障之后把电池组数据发送到2级BMS主机进行处理和分析，并根据电池组的数据控制接触器K1/K2/K3吸合和断开。
充放电装置充电控制：通过充电接口连接好外部充电桩，给系统上电运行，1级BMS主机采集电池数据并进行自检，无故障之后把充电需求发送到2级BMS主机，其根据各个电池组的充电需求和当前电量实现对电池组的充电，并根据电池组的充电数据控制接触器C1/C2/C3吸合和断开。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种船用锂电池组的充放电管理装置，其特征在于，包括放电回路和充电回路，所述放电回路：三组电池组分别经熔断器FU1-FU3、接触器K1-K3连接至放电母排，放电母排分别经接触器K4-K5、熔断器FU4-FU5连接至船舶负载设备；所述充电回路：三组电池组分别经熔断器FU1-FU3、功率二极管D1-D3、接触器C1-C3连接至充电桩接口。
2.根据权利要求1所述的一种船用锂电池组的充放电管理装置，其特征在于，还包括一BMS系统，包括与三组电池组分别连接的三个第一级BMS主机，分别与三个第一级BMS主机连接的第二级BMS主机，第二级BMS主机还分别与接触器K1-K3、接触器C1-C3连接。
3.根据权利要求1所述的一种船用锂电池组的充放电管理装置，其特征在于，所述船舶负载设备包括推进负载和日用负载，放电母排经接触器K4、熔断器FU4与推进负载连接，放电母排经接触器K5、熔断器FU5与日用负载连接。
4.根据权利要求2所述的一种船用锂电池组的充放电管理装置，其特征在于，所述第一级BMS主机、第二级BMS主机均由BMS从控模块、BMS主控模块组成。
5.根据权利要求1所述的一种船用锂电池组的充放电管理装置，其特征在于，还包括一用于固定装置内的所有元器件的壳体，所述壳体采用壁挂式安装固定，装置内的所有元器件固定于壳体内部的安装板上面，安装板左侧为充电回路元器件，安装板右侧为放电回路元器件，所有电缆从壳体底部进出线。
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