CN216016433U - 一种可自恢复的电池高压装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电动汽车的领域，尤其涉及一种可自恢复的电池高压装置及汽车。电池高压装置包括包括预接电路，预接电路上设置有接口，用于对外部高压设备连接，形成高压回路。预接电路包括电池主体、智能断路器、电池管理系统BMS和第一电流传感器，智能短路器的电流输入端分别于电池主体的正极和负极连接；第一电流传感器串联在电路中，用于检测电路中电流值，第一电流传感器与电池管理系统BMS的信号输入端连接，用于将检测到的电流信号输入电池管理系统BMS，电池管理系统BMS的输出端与智能断路器连接。线路内小电流过载但未触发智能断路器阈值时将电路断开，瞬间大电流过载时及时将电路断开，有效提高了整个装置的安全性。且智能断路器不会熔断，无需更换，有效提高了装置的实用性。

Description

一种可自恢复的电池高压装置及汽车

技术领域

本申请实施例涉及电动汽车的领域，具体而言，涉及一种可自恢复的电池高压装置及汽车。

背景技术

随着新能源行业的快速发展，动力电池的设计已经非常成熟及完善，动力电池目前发展的主流方向为更好的安全性、更快的充电速度、更长的续航里程、更低的价格，为满足安全性、经济型要求，需要设计合理的高压架构来满足要求。

现有技术中，由于熔断器、主继电器在发生短路后需要更换，因此大多都选择短路后可自恢复的自恢复断路器替代主继电器和熔断器存在，然而一般的自恢复断路器小电流过流难以熔断，且熔断时间大于继电器的耐受时间，导致某些工况熔断器难以保护高压回路器件不受损伤，保护效果较差。

实用新型内容

本申请实施例在于提供一种可自恢复的电池高压装置及汽车，旨在解决一般熔断器保护效果较差的问题。

本申请实施例第一方面提供一种可自恢复的电池高压装置，包括预接电路，所述预接电路在接通外部高压设备时，构成高压回路；

所述预接电路包括：电池主体，电连接到所述电池主体的智能断路器，与所述智能断路器串联的第一电流传感器，以及与所述第一电流传感器的输出端连接的电池管理系统BMS；

所述第一电流传感器与所述电池主体连接，用于检测所述检测所述高压回路中的电流值；

所述电池管理系统BMS用于根据根据所述电流检测到所述高压回路所述电流值，控制所述智能断路器的触点的开闭。

可选地，所述电池主体上连接有预充继电器和预充电阻；

所述预充继电器和所述预充电阻依次串联在所述预接电路中；

其中，所述预充继电器用于所述预接电路在所述预接电路接通所述外部高压设备时吸合，以对所述预接电路进行预充电，所述预充电阻用于限制所述预接电路预接时的电流；

其中，所述预充继电器还用于在完成对所述预接电路的预充电时断开，并通过所述电池管理系统BMS驱使所述智能断路器闭合以连通所述预接电流和所述外部高压设备形成所述高压回路。

可选地，所述电池管理系统BMS用于在检测到所述预接电路接通所述外部高压设备时向所述智能断路器发送所述闭合信号，其中，所述预充继电器电连接在所述电池主体与所述电池管理系统BMS之间，并用于在接收到所述电池管理系统BMS输出的闭合信号时吸合。

可选地，所述预充继电器设置有两个，分别设置在靠近电池主体正极一侧和靠近电池主体负极一侧。

可选地，所述预充电阻设置在靠近所述电池主体靠近正极一侧。

可选地，所述智能断路器内设置有第二电流传感器，根据所述智能断路器内第二电流传感器采集的电流值可自行控制其触点断开。

可选地，所述智能断路器内的第二电流传感器输出信号为过流或短路。

可选地，所述第一电流传感器设置在靠近所述电池主体的负极一侧。

可选地，所述电池主体设置有多个，多个所述电池主体相互串联。

本申请实施例第二方面提供一种汽车，包括以上任意一项所述的电池高压装置。

有益效果：

本申请提供一种可自恢复的电池高压装置及汽车，短路、过流、碰撞等危险工况出现时，第一电流传感器检测到电路内的电流，将信号传给电池管理系统BMS，电池管理系统BMS想智能断路器发送断开信号，智能断路器断开，从而实现高压安全下电，下电后不需要更换电池包内的电器件，可继续使用，此高压装置兼具主动保护与被动保护效果，当发生小电流过载时通过电池管理系统BMS控制智能熔断器断开，当发生大电流过载时智能断路器可实现自身断开，从而取代传统的熔断器，降低了失效率，提高了安全性。

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的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请中实施例一提出的电池高压装置的电路示意图；

图2是本申请种实施例二提出的电池高压装置的电路示意图。

附图标记说明：1、电池主体；2、智能断路器；3、电池管理系统BMS；4、第一电流传感器；5、预充继电器；6、预充电阻。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

相关技术中，由于熔断器、主继电器在发生短路后需要更换，因此大多都选择短路后可自恢复的自恢复断路器替代主继电器和熔断器存在，然而一般的自恢复断路器小电流过流难以熔断，且熔断时间大于继电器的耐受时间，导致某些工况熔断器难以保护高压回路器件不受损伤，保护效果较差。

有鉴于此，本申请实施例提出一种可自恢复的电池高压装置，参照图1所示，示出了本申请实施例的一种可自恢复的电池高压装置的电路图，如图1所示，包括预接电路，预接电路上设置有接口，用于对外部高压设备连接，高压设备连接时形成高压回路。预接电路包括电池主体1、智能断路器2、电池管理系统BMS3和第一电流传感器4，智能断路器2与电池主体1的两侧连接用于启闭预接电路，第一电流传感器4串联在预接电路上用于向电池管理系统BMS3传输电流信号，第一电流传感器4检测回路中的电流，然后将检测到的状态发送给电池管理系统BMS3，电池管理系统BMS3根据电流信息控制智能断路器2的开闭，从而启闭整个预接电路；当电流过大时智能断路器2断开，保护电路，从而兼具主动保护与被动保护效果，有效提高整个预接电路的安全性。

本申请实施例的可自恢复的电池高压装置，短路、过流、碰撞等危险工况出现时，第一电流传感器检测到电路内的电流，将信号传给电池管理系统BMS，电池管理系统BMS想智能断路器发送断开信号，智能断路器断开，从而实现高压安全下电，下电后不需要更换电池包内的电器件，可继续使用，此高压装置兼具主动保护与被动保护效果，当发生小电流过载时通过电池管理系统BMS驱使智能熔断器断开，当发生大电流过载时智能熔断器自身断开，从而取代传统的熔断器，降低了失效率，提高了安全性。

在本实施例中，电池主体1设置有多个，根据所需电压多个电池主体1依次串联，构成供电电源。

智能断路器2的电流输入端分别于电池主体1的正极和负极连接，从而使智能断路器2开合时，同时启闭电池主体1的正负极两端，及时开合整个电路，提高的装置的安全性。

第一电流传感器4串联在电路中，用于检测电路中电流值，且第一电流传感器4串联在电池主体1靠近负极一侧，与智能断路器2之间，有效避免外接电容时正极产生较大电流，影响第一电流传感器4工作，从而使第一电流传感器4检测到的数值更加准确。

电池管理系统BMS3的输出端与智能断路器2连接，电池管理系统BMS3输出信号驱使智能断路器2供电线圈回路开合，从而实现通过电池管理系统BMS3控制智能断路器2的开合。第一电流传感器4与电池管理系统BMS3的信号输入端连接，用于将检测到的电流信号输入电池管理系统BMS3，在电池管理系统BMS3内预设断路阈值，当电路内的电流达到阈值时，电池管理系统BMS3发送断电信号给智能断路器2，智能断路器2接收到信号断开，完成高压下电，从而实现当电路内小电流过载时，将电路断开。

所述智能断路器2内设置有第二电流传感器，智能断路器2内的第二电流传感器输出信号为过流或短路，当智能断路器2内电流过流或电池发生短路时，根据智能断路器2内第二电流传感器采集的电流值后输出的信号控制其触点断开。

当智能断路器2内产生大电流，电流超过智能断路器2的阈值时，智能断路器2内部触点由于大电流流过内部电磁铁产生的洛伦兹力大于线圈的吸合力，触点自行断开，从而实现了当电路内瞬间出现大电流过载时，及时将电路断开。

通过上述方式，即实现了正常工作时对电路的开合，也实现了线路内小电流过载但未触发智能断路器2阈值时将电路断开，同时也实现了瞬间大电流过载时及时将电路断开，有效提高了整个装置的安全性。且智能断路器2不会熔断，故障排查解决后无需更换，可继续使用，有效提高了装置的实用性。

实施例二：

参照图2所示，示出了本申请实施例的又一种可自恢复的电池高压装置，如图2所示，电池高压装置还包括预充继电器5和预充电阻6，在本实施例中预充继电器5设置有两个，一个预充继电器5和预充电阻6串联后连接在电路中，另一个预充继电器5单独串联在电路中。

其中一个预充继电器5串联在电池主体1靠近正极的一侧，预充继电器5的两端连接在智能断路器2两端，从而与智能断路器2并联，另一个预充继电器5串联在电池主体1靠近负极的一侧，此预充继电器5的两端分别连接在智能短路器的两端，从而与智能断路器2并联。

预充电阻6串联在靠近电池主体1正极一侧，且位于正极一侧的预充继电器5远离电池主体1的一侧，预充继电器5和预充电阻6串联后与智能断路器2并联，从而使电路接通时电流首先经过预充电阻6，从而限制预充电路中的电流大小，同时避免电路接通时产生的瞬间电流对第一电流传感器4产生影响。

两个预充继电器5均与电池管理系统BMS3的信号输出端连接，从而通过电池管理系统BMS3智能控制两个预充继电器5的启闭。

当整个预充电路与外部高压电器连接时，通过电池管理系统BMS3控制两个预充继电器5闭合，使与预充电路导通，电流流经预充电阻6对电流进行缓冲，从而对高压电器内的电容元器件进行安全预充。当智能断路器2两端的电势趋于稳定后，通过电池管理系统BMS3驱使智能断路器2闭合，然后将两个预充继电器5断开，从而通过智能断路器2对整个电路进行保护。

通过预充继电器5和预充电阻6对高压电器内的电容元器件进行预充，有效避免电路接通时发生短路。通过预充继电器5进行预充有效避免智能断路器2由于两端电势差较大导致智能断路器2的开关粘粘，降低了智能断路器2的失效率。进而即实现了正常工作时对电路的开合，也实现了线路内小电流过载但未触发智能断路器2阈值时将电路断开，同时也实现了瞬间大电流过载时及时将电路断开，有效提高了整个装置的安全性。

实施例三：

基于同一发明构思，本申请实施例提供一种汽车，包括如本申请实施例一或实施例二提供的电池高压装置。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池高压装置，包括预接电路，所述预接电路在接通外部高压设备时，构成高压回路，其特征在于，所述预接电路包括：电池主体(1)，电连接到所述电池主体(1)的智能断路器(2)，与所述智能断路器(2)串联的第一电流传感器(4)，以及与所述第一电流传感器(4)的输出端连接的电池管理系统BMS(3)；

所述第一电流传感器(4)与所述电池主体(1)连接，用于检测所述检测所述高压回路中的电流值；

所述电池管理系统BMS(3)用于根据所述第一电流传感器检测到所述高压回路中的电流值，控制所述智能断路器(2)的触点的开闭。

2.根据权利要求1所述的电池高压装置，其特征在于，所述电池主体(1)上连接有预充继电器(5)和预充电阻(6)；

所述预充继电器(5)和所述预充电阻(6)依次串联在所述预接电路中；

其中，所述预充继电器(5)用于在所述预接电路接通所述外部高压设备时吸合，以对所述预接电路进行预充电，所述预充电阻(6)用于限制所述预接电路预接时的电流；

其中，所述预充继电器(5)还用于在完成对所述预接电路的预充电时断开，并通过所述电池管理系统BMS(3)控制所述智能断路器(2)闭合以连通所述预接电路和所述外部高压设备形成所述高压回路。

3.根据权利要求2所述的电池高压装置，其特征在于，所述电池管理系统BMS(3)用于在检测到所述预接电路接通所述外部高压设备时向所述智能断路器(2)发送所述闭合信号，其中，所述预充继电器(5)电连接在所述电池主体(1)与所述电池管理系统BMS(3)之间，并用于在接收到所述电池管理系统BMS(3)输出的闭合信号时吸合。

4.根据权利要求2所述的电池高压装置，其特征在于，所述预充继电器(5)设置有两个，分别设置在靠近电池主体(1)正极一侧和靠近电池主体(1)负极一侧。

5.根据权利要求4所述的电池高压装置，其特征在于，所述预充电阻(6)设置在靠近所述电池主体(1)靠近正极一侧。

6.根据权利要求1所述的电池高压装置，其特征在于，所述智能断路器(2)内设置有第二电流传感器，根据所述智能断路器(2)内第二电流传感器采集的电流值可自行控制其触点断开。

7.根据权利要求6所述的电池高压装置，其特征在于，所述智能断路器(2)内的第二电流传感器输出信号为过流或短路。

8.根据权利要求1所述的电池高压装置，其特征在于，所述第一电流传感器(4)设置在靠近所述电池主体(1)的负极一侧。

9.根据权利要求1所述的电池高压装置，其特征在于，所述电池主体(1)设置有多个，多个所述电池主体(1)相互串联。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的电池高压装置。

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