CN216215946U - 一种新型电池故障屏蔽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于包括锂电池加热模块、锂电池组、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块、锂电池电源管理模块、自复位开关故障屏蔽模块、锂电池通讯调试接口以及锂电池外部供电模块，锂电池组分别与锂电池加热模块、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块和锂电池电源管理模块电连接，锂电池充电控制模块分别与锂电池对外输出控制模块以及锂电池电源管理模块电连接，锂电池电源管理模块还分别与自复位开关故障屏蔽模块、锂电池通讯调试接口以及锂电池外部供电模块电连接。增加屏蔽故障功能，增加紧急处理方便性，屏蔽采用自复位开关，避免客户屏蔽故障后不重新操作，增加系统安全性。

Description

一种新型电池故障屏蔽系统

技术领域

本实用新型属于叉车锂电池技术领域，具体是一种新型电池故障屏蔽系统。

背景技术

由于锂电池系统有循环寿命长，重量轻等优点，故越来越多的非道路车辆使用锂电池系统，但是为了保护锂电池的安全，锂电池不能过充过放过问，低温放电等，因此BMS需要针对电池的各种物理环境进行各种保护，最严重的保护策略则会切断继电器等，则整车不能动作，针对上述情况，本专利公布一种锂电池故障方法，即使BMS能实现对电池的保护，又能使电池在出现故障时暂时屏蔽故障，短时间内正常使用，方便故障车处理。解决叉车因野外二级故障车子不能动作问题。

实用新型内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型涉及提供一种解决叉车因野外二级故障车子不能动作的一种新型电池故障屏蔽系统技术方案。

所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于包括锂电池加热模块、锂电池组、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块、锂电池电源管理模块、自复位开关故障屏蔽模块、锂电池通讯调试接口以及锂电池外部供电模块，所述锂电池组分别与所述锂电池加热模块、锂电池对外输出控制模块、锂电池充电控制模块和锂电池电源管理模块电连接，所述锂电池充电控制模块分别与所述锂电池对外输出控制模块以及所述锂电池电源管理模块电连接，所述锂电池电源管理模块还分别与所述自复位开关故障屏蔽模块、锂电池通讯调试接口以及锂电池外部供电模块电连接。

进一步的，所述锂电池加热模块包括加热膜H1、H2，加热正继电器K2以及加热负继电器K5。

进一步的，所述锂电池对外输出控制模块包括预充电路、放电继电器K4、以及放电口。

进一步的，所述预充电路包括预充继电器K3和预充电阻R1，所述放电口中设置有总正端以及总负端。

进一步的，所述锂电池充电控制模块包括充电口以及充电继电器K6，所述充电口中设置有充电正极以及充电负极。

所述锂电池通讯调试接口包括调试口，所述调试口中设置有整车调试CANH、整车调试CANL、充电调试CANL、充电调试CANH、内网调试CANL、内网调试CANH以及PE端。

进一步的，所述自复位开关故障屏蔽模块包括R2以及自复开关K7，所述R2为1电阻。

进一步的，所述锂电池电源管理模块包括一体机BMS；

所述锂电池外部供电模块包括充电调试口，所述充电调试口中设置有整车12V+以及整车12V-；所述锂电池外部供电模块还包括DCDC以及保持继电器K1。

与现有技术相比，本实用新型有以下优点：

开关采用IP67开关，增加密封性，提高产品性能；两个二极管增加系统运行稳定性。BMS的PE线与箱体相连，外部充电线的PE端子也与壳体相连，用来取等电位实现充电，增加充电运行可靠性。调试口中同样引出PE，在测试时可通过外部通讯接口以及此处PE与内部形成等电位，增加外部测试可能性。

各调试口引出，增加可维护性；充电通讯口的温度点共地，节省插件点，增加继承性便捷性。增加屏蔽故障功能，增加系统出现问题时的紧急处理方便性，屏蔽采用自复位开关，避免客户屏蔽故障后不重新操作，增加系统安全性。5min恢复故障判断，增加系统安全性。

附图说明

图1为本实用新型电池故障屏蔽方法的模块示意图；

图2为电路原理图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、 “另一端”、 “外侧”、 “上”、“内侧”、 “水平”、 “同轴”、 “中央”、 “端部”、 “长度”、 “外端”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。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-2所示，一种新型电池故障屏蔽系统，包括锂电池加热模块1、锂电池组2、锂电池对外输出控制模块3、锂电池充电控制模块4、锂电池电源管理模块5、自复位开关故障屏蔽模块6、锂电池通讯调试接口7以及锂电池外部供电模块8，所述锂电池组2分别与所述锂电池加热模块1、锂电池对外输出控制模块3、锂电池充电控制模块4和锂电池电源管理模块5电连接，所述锂电池充电控制模块4分别与所述锂电池对外输出控制模块3以及所述锂电池电源管理模块5电连接，所述锂电池电源管理模块5还分别与所述自复位开关故障屏蔽模块6、锂电池通讯调试接口7以及锂电池外部供电模块8电连接。

所述锂电池加热模块1包括加热膜H1、H2，加热正继电器K2以及加热负继电器K5。

所述锂电池对外输出控制模块3包括预充电路、放电继电器K4、以及放电口31。

所述预充电路包括预充继电器K3和预充电阻R1，所述放电口31中设置有总正端以及总负端。

所述锂电池充电控制模块4包括充电口41以及充电继电器K6，所述充电口41中设置有充电正极以及充电负极。

所述锂电池通讯调试接口7包括调试口71，所述调试口71中设置有整车调试CANH、整车调试CANL、充电调试CANL、充电调试CANH、内网调试CANL、内网调试CANH以及PE端。

所述自复位开关故障屏蔽模块6包括R2以及自复开关K7，所述R2为1电阻。

所述锂电池电源管理模块5包括一体机BMS；所述锂电池外部供电模块8包括充电调试口81，所述充电调试口81中设置有整车12V+以及整车12V-以及包括DCDC以及保持继电器K1。

对电路进一步描述，B1、B2为电池，目前我们以磷酸铁锂的2并25串电池组成的模组为例，并数和容量可以增加或减小，H1、H2为加热膜，其为阻性负载，运用特殊材料的电阻可以产热的原理可以生成热量，用来给模组进行加热，以便此项目可以适用于更宽的温度范围，K2.K5为加热正和加热负继电器，用来控制加热膜负载的开启和关断，同时K4为放电继电器，用来控制电池对外输出的开启和关断，K6为充电继电器，用来控制充电的开始和关闭，K3和R1组成预充支路，对主继电器进行相应保护，K7为一自复位开关，R2为信号检测电阻，且为IP67，其阻值可为很多种，例如1K。

当K7按下后，温度检测点可感受到电阻R2的接入，从而判断有次命令需求，接入此开关5S后则将当前的严重故障评估为轻微故障，此时松开开关，无此信号，但是屏蔽效果保持5min,使整车能保持正常工作，其充电及放电过程如下。

放电回路供电方式是从整车12V+和整车12V-两个接口由外部供电，此供电电源的来源在外部小电池，此电源为正常整车运行时用来供电的，连入BMS一体机的A+接口，激活BMS，自检完成后闭合预充继电器，预充完成后闭合K4,实现对外输出。

充电时有开着钥匙和关着钥匙两种模式，外部充电机的辅助电源从CHG-A+和CHG-A-两个供电口用来激活BMS的A+引脚，同时检测到CC2则进入充电模式，则进行相应的充电配置，再开着钥匙充电时有A+有供电信号，此时检测到CC2和充电报文则认为充电模式，进行相应的充电配置。

一种新型电池故障屏蔽方法，包括以下步骤：

首先，将外部电源连入BMS一体机的A+接口，激活BMS，自检完成后闭合预充继电器K3，预充完成后，闭合放电继电器K4，实现对外输出；

充电设置有两种模式，包括关钥匙模式和开钥匙模式，关钥匙模式下：当外部充电机的辅助电源从充电调试口中的CHG-A+和CHG-A-两个供电口用来激活BMS一体机的A+引脚，同时检测到CC2则进入充电模式，则进行相应的充电配置；开钥匙模式充电时BMS一体机的A+引脚有供电信号，此时检测到CC2和充电报文则认为充电模式，进行相应的充电配置；

当整车出现单体过低严重故障时，点击自复开关K7，将单体过低严重故障恢复为单体过低轻微故障，允许整车行驶，但是需要限制举升，保证整车可以行驶一段时间，应对紧急处理方案，屏蔽故障功能重启电池后也重新恢复故障判断。

单体过低严重故障包括单体电压过高或温度过高或温度过低故障； 所述整车供电口和充电供电口上分别设置有二极管，防止正常车辆运行时相互串电，保证相互之间运行稳定。

本实用新型具有以下有益效果：开关采用IP67开关，增加密封性，提高产品性能；两个二极管增加系统运行稳定性。BMS的PE线与箱体相连，外部充电线的PE端子也与壳体相连，用来取等电位实现充电，增加充电运行可靠性。调试口中同样引出PE，在测试时可通过外部通讯接口以及此处PE与内部形成等电位，增加外部测试可能性。

各调试口引出，增加可维护性；节省插件点，增加继承性便捷性。增加屏蔽故障功能，增加系统出现问题时的紧急处理方便性，屏蔽采用自复位开关，避免客户屏蔽故障后不重新操作，增加系统安全性。BMS通过内部定时器进行定时，时间满足5min产生中断，将上述屏蔽掉的故障进行软件恢复，通过单片机及其运行程序实现，5min恢复故障判断，增加系统安全性。

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。

Claims (8)

1.一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于包括锂电池加热模块（1）、锂电池组（2）、锂电池对外输出控制模块（3）、锂电池充电控制模块（4）、锂电池电源管理模块（5）、自复位开关故障屏蔽模块（6）、锂电池通讯调试接口（7）以及锂电池外部供电模块（8），所述锂电池组（2）分别与所述锂电池加热模块（1）、锂电池对外输出控制模块（3）、锂电池充电控制模块（4）和锂电池电源管理模块（5）电连接，所述锂电池充电控制模块（4）分别与所述锂电池对外输出控制模块（3）以及所述锂电池电源管理模块（5）电连接，所述锂电池电源管理模块（5）还分别与所述自复位开关故障屏蔽模块（6）、锂电池通讯调试接口（7）以及锂电池外部供电模块（8）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于所述锂电池加热模块（1）包括加热膜H1、H2，加热正继电器K2以及加热负继电器K5。

3.根据权利要求1所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于所述锂电池对外输出控制模块（3）包括预充电路、放电继电器K4、以及放电口（31）。

4.根据权利要求3所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于所述预充电路包括预充继电器K3和预充电阻R1，所述放电口（31）中设置有总正端以及总负端。

5.根据权利要求1所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于所述锂电池充电控制模块（4）包括充电口（41）以及充电继电器K6，所述充电口（41）中设置有充电正极以及充电负极。

6.根据权利要求1所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于所述锂电池通讯调试接口（7）包括调试口（71），所述调试口（71）中设置有整车调试CANH、整车调试CANL、充电调试CANL、充电调试CANH、内网调试CANL、内网调试CANH以及PE端。

7.根据权利要求1所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于所述自复位开关故障屏蔽模块（6）包括信号检测电阻R2以及自复开关K7。

8.根据权利要求1所述的一种新型电池故障屏蔽系统，其特征在于所述锂电池电源管理模块（5）包括一体机BMS；

所述锂电池外部供电模块（8）包括充电调试口（81），所述充电调试口（81）中设置有整车12V+以及整车12V-；

所述锂电池外部供电模块（8）还包括DCDC以及保持继电器K1。

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