CN219394466U - 一种电池供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电池供电技术领域，尤其涉及一种电池供电系统。其中，该电池供电系统，包括：电池模块、第一保险模块、第二保险模块、负载输出模块和电池管理模块；其中，电池模块的正极分别与第一保险模块的第一端和第二保险模块的第一端连接，第一保险模块的第二端与负载输出模块的正极连接，第二保险模块的第二端与电池管理模块的正极连接，电池模块的负极分别与负载输出模块的负极和电池管理模块的负极连接。采用上述方案的本实用新型可以提高电池供电系统检修时的便利性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池供电技术领域，尤其涉及一种电池供电系统。
背景技术
电池供电系统可以为连接的负载电路提供电能，上位机通过与电池供电系统中的电池管理系统(Battery Management System，BMS)进行连接通信，可以对电池供电系统中的电池进行管理。
相关技术中，电池供电系统中的电池需要经过总熔断器分别给BMS和负载电路供电，因此，在电池供电系统出现故障导致总熔断器断开的情况下，电池无法给BMS供电，从而导致上位机无法与BMS进行连接通信，无法通过BMS进行故障诊断，导致电池供电系统检修时的便利性较低。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电池供电系统及终端，主要目的在于提高电池供电系统检修时的便利性。
根据本实用新型的一方面，提供了一种电池供电系统，包括：电池模块、第一保险模块、第二保险模块、负载输出模块和电池管理模块；其中，
所述电池模块的正极分别与所述第一保险模块的第一端和所述第二保险模块的第一端连接，所述第一保险模块的第二端与所述负载输出模块的正极连接，所述第二保险模块的第二端与所述电池管理模块的正极连接，所述电池模块的负极分别与所述负载输出模块的负极和所述电池管理模块的负极连接。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述电池管理模块包括直流降压模块和电池管理总控模块；其中，
所述直流降压模块的正输入端与所述第二保险模块的第二端连接，所述直流降压模块的负输入端分别与所述电池模块的负极和所述负载输出模块的负极连接，所述直流降压模块的正输出端与所述电池管理总控模块的正极连接，所述直流降压模块的负输出端与所述电池管理总控模块的负极连接。
可选地，所述电池管理模块还包括上电开关和电流采集模块；其中，
所述上电开关的第一端与所述第二保险模块的第二端连接，所述上电开关的第二端与所述直流降压模块的正输入端连接；
所述电流采集模块的第一端与所述电池模块的负极连接，所述电流采集模块的第二端分别与所述负载输出模块的负极和所述直流降压模块的负输入端连接，所述电流采集模块的信号输出端与所述电池管理总控模块连接。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述负载输出模块包括第一开关、预充支路和驱动接口，所述预充支路包括串联连接的第二开关和预充电阻；其中，
所述第一保险模块的第二端分别与所述第一开关的第一端和所述预充支路的第一端连接，所述第一开关的第二端分别与所述预充支路的第二端和所述驱动接口的正极连接，所述驱动接口的负极分别与所述电池模块的负极和所述直流降压模块的负输入端连接；
所述电池管理总控模块分别与所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端连接。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述负载输出模块还包括第三开关和充电接口；其中，
所述第三开关的第一端分别与所述第一保险模块的第二端、所述第一开关的第一端和所述预充支路的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述充电接口的正极连接，所述充电接口的负极分别与所述驱动接口的负极、所述电池模块的负极和所述直流降压模块的负输入端连接，所述第三开关的控制端与所述电池管理总控模块连接。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关为继电器。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述电池管理总控模块包括绝缘检测模块；其中，
所述绝缘检测模块的第一端与所述电池模块的正极连接，所述绝缘检测模块的第二端与所述电池模块的负极连接，所述绝缘检测模块的第三端与所述驱动接口的正极连接，所述绝缘检测模块的第四端与所述充电接口的正极连接。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述负载输出模块还包括低压接口，所述低压接口的第一高压互锁端与所述电池管理总控模块的第一高压互锁端连接，所述低压接口的第二高压互锁端与所述充电接口的第一高压互锁端连接，所述充电接口的第二高压互锁端与所述驱动接口的第一高压互锁端连接，所述驱动接口的第二高压互锁端与所述电池管理总控模块的第二高压互锁端连接。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述低压接口中与所述电池管理总控模块连接的接口包括以下至少一种：
低压正极接口；
低压负极接口；
第一通信接口；
第二通信接口；
开关档唤醒接口。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一保险模块和所述第二保险模块均包括以下至少一种：
熔断器；
保险丝。
综上，本实用新型实施例一个或多个实施例中，该电池供电系统包括：电池模块、第一保险模块、第二保险模块、负载输出模块和电池管理模块；其中，电池模块的正极分别与第一保险模块的第一端和第二保险模块的第一端连接，第一保险模块的第二端与负载输出模块的正极连接，第二保险模块的第二端与电池管理模块的正极连接，电池模块的负极分别与负载输出模块的负极和电池管理模块的负极连接。由于第一保险模块和负载输出模块所处第一支路和第二保险模块和电池管理模块所处的第二支路并联连接，因此，在第一支路出现故障断开的情况下，电池模块仍可以给第二支路供电，上位机可以与电池管理模块进行连接通信以通过BMS排查电池供电系统的故障信息，可以提高检修效率，提高电池供电系统检修时的便利性。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例所提供的一种电池供电系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所提供的另一种电池供电系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例所提供的又一种电池供电系统的结构示意图。
附图标记说明：第一保险模块FU1、第二保险模块FU2、第一开关KM1、第二开关KM3、第三开关KM2。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
相关技术中，在电池供电系统出现故障导致总熔断器断开的情况下，电池供电系统中的电池组没有输出电压，电池组无法为电池管理系统(Battery Management System，BMS)供电，从而导致上位机无法与BMS进行连接通信，无法通过BMS进行故障诊断。
此时，为了对电池供电系统进行检修，判断电池供电系统内部的故障原因，工作人员必须拆开电池组外壳上所有的固定螺丝密封胶等固定件，同时，为了提高安全性还需要断开电池总电压和有干涉的线束。之后工作人员才可以使用检测工具对内部相关配件一个个进行检测，确认问题点。
易于理解的是，上述检查过程会花很多时间，检修效率较低，也就是说，电池供电系统检修时的便利性较低。
下面结合具体的实施例对本实用新型进行详细说明。
图1为本实用新型实施例所提供的一种电池供电系统的结构示意图。
如图1所示，该电池供电系统，包括：电池模块、第一保险模块、第二保险模块、负载输出模块和电池管理模块；其中，
电池模块的正极分别与第一保险模块的第一端和第二保险模块的第一端连接，第一保险模块的第二端与负载输出模块的正极连接，第二保险模块的第二端与电池管理模块的正极连接，电池模块的负极分别与负载输出模块的负极和电池管理模块的负极连接。
根据一些实施例，保险模块(包括第一保险模块和第二保险模块)用于在其所处的支路发生故障或异常时，自身断开切断电流，以保护电路安全运行。保险模块采用的器件包括但不限于保险丝、熔断器等。
在一些实施例中，负载输出模块包括多种接口，用于连接负载电路。
根据一些实施例，电池模块用于为负载输出模块连接的负载电路和电池管理模块提供工作电源。该电池模块包括多个电池，该电池模块包括但不限于电池包、电池组等。
在一些实施例中，电池管理模块用于对电池供电系统中各个模块的工作状态进行管理。例如，电池供电系统可以对电池模块的充放电状态进行管理。
易于理解的是，由于第一保险模块和负载输出模块所处第一支路和第二保险模块和电池管理模块所处的第二支路并联连接，因此，在第一支路出现故障断开的情况下，电池模块仍可以给第二支路供电，此时，令上位机与电池管理模块进行连接通信，可以通过上位机软件连接电池管理模块中的BMS来排查电池供电系统的故障信息，可以提高检修效率，提高电池供电系统检修时的便利性。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，图2为本实用新型实施例所提供的一种电池供电系统的结构示意图。如图2所示，第一保险模块FU1和第二保险模块FU2均包括熔断器。
根据一些实施例，熔断器可以在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护电路安全运行。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，电池管理模块包括直流降压模块和电池管理总控模块；其中，
直流降压模块的正输入端与第二保险模块FU2的第二端连接，直流降压模块的负输入端分别与电池模块的负极和负载输出模块的负极连接，直流降压模块的正输出端与电池管理总控模块的正极连接，直流降压模块的负输出端与电池管理总控模块的负极连接。
根据一些实施例，直流降压模块用于对电池模块输出的直流电(Direct Current，DC)进行降压，并为电池管理总控模块提供降压后的直流电。
在一些实施例中，电池管理总控模块内设置有BMS，电池管理总控模块例如可以为BMS一体机。电池管理总控模块的通信口与上位机进行连接通信。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，负载输出模块包括第一开关KM1、预充支路和输出电压接口，预充支路包括串联连接的第二开关KM3和预充电阻；其中，
第一保险模块FU1的第二端分别与第一开关KM1的第一端和预充支路的第一端连接，第一开关KM1的第二端分别与预充支路的第二端和输出电压接口的正极连接，输出电压接口的负极分别与电池模块的负极和直流降压模块的负输入端连接；
电池管理总控模块分别与第一开关KM1的控制端和第二开关KM3的控制端连接。
根据一些实施例，如图2所示，第一开关KM1和第二开关KM3为继电器，电池管理总控模块分别与第一开关KM1和第二开关KM3的继电器线圈连接。
易于理解的是，在第一保险模块FU1烧毁断开、第一开关KM1损坏或第二开关KM3损坏的情况下，均不会影响上位机与BMS进行连接通信。因此，可以第一时间通过上位机软件连接BMS来排查电池供电系统的故障信息。其中，第一开关KM1和第二开关KM3的损坏原因包括但不限于继电器触头损坏、继电器线圈损坏等。
在一些实施例中，通过上位机软件连接BMS来排查电池供电系统的故障信息时，可以通过上位机软件控制第一开关KM1闭合或断开，或者，控制第二开关KM3闭合或断开来确认第一支路是否存在输出电压，从而确定损坏的电气件。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，图3为本实用新型实施例所提供的一种电池供电系统的结构示意图。如图3所示，电池管理模块还包括上电开关和电流采集模块；其中，
上电开关的第一端与第二保险模块的第二端连接，上电开关的第二端与直流降压模块的正输入端连接；
电流采集模块的第一端与电池模块的负极连接，电流采集模块的第二端分别与负载输出模块的负极和直流降压模块的负输入端连接，电流采集模块的信号输出端与电池管理总控模块连接。
根据一些实施例，电流采集模块用于采集电池模块负极的电流信号。该电流采集模块例如可以为电流传感器。
在一些实施例中，如图3所示，第一保险模块FU1和第二保险模块FU2均包括保险丝。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，负载输出模块包括驱动接口；其中，
第一开关KM1的第二端分别与预充支路的第二端和驱动接口的正极M+连接，驱动接口的负极M-分别与电池模块的负极和直流降压模块的负输入端连接。
易于理解的是，驱动接口用于连接需要进行驱动的负载，电源模块可以通过驱动接口为连接的负载进行供电。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，负载输出模块还包括第三开关KM2和充电接口；其中，
第三开关KM2的第一端分别与第一保险模块FU1的第二端、第一开关KM1的第一端和预充支路的第一端连接，第三开关KM2的第二端与充电接口的正极C+连接，充电接口的负极C-分别与驱动接口M-的负极、电池模块的负极和直流降压模块的负输入端连接，第三开关KM2的控制端与电池管理总控模块连接。
根据一些实施例，第三开关KM2也可以为继电器，此时，电池管理总控模块与第三开关KM2的继电器线圈连接。
在一些实施例中，充电接口用于连接充电设备，充电设备用于为电池模块中的电池进行充电。该充电设备例如可以为充电桩。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，负载输出模块还包括低压接口，低压接口中与电池管理总控模块连接的接口包括以下至少一种：
低压正极接口；
低压负极接口；
第一通信接口；
第二通信接口；
开关档唤醒接口。
根据一些实施例，低压正极接口用于为低压接口连接的低压负载提供低压直流电，低压负极接口指的是与低压正极接口相匹配的负极接口。例如，低压正极接口可以为DC12V+接口，低压负极接口可以为DC12V-。
根据一些实施例，第一通信接口和第二通信接口用于与上位机进行通信连接。也就是说，电池管理总控模块的通信口通过第一通信接口和第二通信接口与上位机连接。其中，第一通信接口例如可以为控制器局域网总线高(Controller Area Network High，CANH)通信接口，第二通信接口例如可以为控制器局域网总线低(Controller AreaNetwork Low，CANL)通信接口。
在一些实施例中，CANH通信接口用于传输高速CAN信号。例如，可以传输速度为500K/S的高速CAN信号。CANL通信接口用于传输低速CAN信号。例如，可以传输速度为250K/S的低速CAN信号。
根据一些实施例，开关档唤醒接口用于唤醒与低压接口连接的低压负载对应的负载开关。
根据一些实施例，低压接口、充电接口、驱动接口均具备高压互锁功能。如图3所示，负载输出模块还包括低压接口，低压接口的第一高压互锁端与电池管理总控模块的第一高压互锁端连接，低压接口的第二高压互锁端与充电接口的第一高压互锁端连接，充电接口的第二高压互锁端与驱动接口的第一高压互锁端连接，驱动接口的第二高压互锁端与电池管理总控模块的第二高压互锁端连接。因此，可以提高电池供电系统使用时的安全性。
可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，电池管理总控模块为BMS一体机。BMS一体机具备接触器控制及粘连检测、绝缘检测信号采集并通过报文上传给上位机等功能。
根据一些实施例，BMS一体机内置绝缘检测模块，如图3所示，绝缘检测模块的第一端与电池模块的正极连接，绝缘检测模块的第二端与电池模块的负极连接，绝缘检测模块的第三端与驱动接口的正极连接，绝缘检测模块的第四端与充电接口的正极连接。因此，绝缘检测模块通过采集电池模块的正极、电池模块的负极、驱动接口的正极以及充电接口的正极处的电压信号，可以实现电池模块正负极相对地的等效绝缘电阻的阻值。
综上，本实用新型实施例提供的电池供电系统，包括：电池模块、第一保险模块、第二保险模块、负载输出模块和电池管理模块；其中，电池模块的正极分别与第一保险模块的第一端和第二保险模块的第一端连接，第一保险模块的第二端与负载输出模块的正极连接，第二保险模块的第二端与电池管理模块的正极连接，电池模块的负极分别与负载输出模块的负极和电池管理模块的负极连接。因此，由于第一保险模块和负载输出模块所处第一支路和第二保险模块和电池管理模块所处的第二支路并联连接，因此，在第一支路出现故障断开的情况下，电池模块仍可以给第二支路供电，可以提高电池供电系统的稳定性，同时，上位机可以与电池管理模块进行连接通信以通过BMS排查电池供电系统的故障信息，可以提高电池供电系统检修时的便利性，减少维修排查问题点的时间，提高维修电池供电系统的效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电池供电系统，其特征在于，包括：电池模块、第一保险模块、第二保险模块、负载输出模块和电池管理模块；其中，
所述电池模块的正极分别与所述第一保险模块的第一端和所述第二保险模块的第一端连接，所述第一保险模块的第二端与所述负载输出模块的正极连接，所述第二保险模块的第二端与所述电池管理模块的正极连接，所述电池模块的负极分别与所述负载输出模块的负极和所述电池管理模块的负极连接。
2.根据权利要求1所述的电池供电系统，其特征在于，所述电池管理模块包括直流降压模块和电池管理总控模块；其中，
所述直流降压模块的正输入端与所述第二保险模块的第二端连接，所述直流降压模块的负输入端分别与所述电池模块的负极和所述负载输出模块的负极连接，所述直流降压模块的正输出端与所述电池管理总控模块的正极连接，所述直流降压模块的负输出端与所述电池管理总控模块的负极连接。
3.根据权利要求2所述的电池供电系统，其特征在于，所述电池管理模块还包括上电开关和电流采集模块；其中，
所述上电开关的第一端与所述第二保险模块的第二端连接，所述上电开关的第二端与所述直流降压模块的正输入端连接；
所述电流采集模块的第一端与所述电池模块的负极连接，所述电流采集模块的第二端分别与所述负载输出模块的负极和所述直流降压模块的负输入端连接，所述电流采集模块的信号输出端与所述电池管理总控模块连接。
4.根据权利要求2所述的电池供电系统，其特征在于，所述负载输出模块包括第一开关、预充支路和驱动接口，所述预充支路包括串联连接的第二开关和预充电阻；其中，
所述第一保险模块的第二端分别与所述第一开关的第一端和所述预充支路的第一端连接，所述第一开关的第二端分别与所述预充支路的第二端和所述驱动接口的正极连接，所述驱动接口的负极分别与所述电池模块的负极和所述直流降压模块的负输入端连接；
所述电池管理总控模块分别与所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端连接。
5.根据权利要求4所述的电池供电系统，其特征在于，所述负载输出模块还包括第三开关和充电接口；其中，
所述第三开关的第一端分别与所述第一保险模块的第二端、所述第一开关的第一端和所述预充支路的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述充电接口的正极连接，所述充电接口的负极分别与所述驱动接口的负极、所述电池模块的负极和所述直流降压模块的负输入端连接，所述第三开关的控制端与所述电池管理总控模块连接。
6.根据权利要求5所述的电池供电系统，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关为继电器。
7.根据权利要求5所述的电池供电系统，其特征在于，所述电池管理总控模块包括绝缘检测模块；其中，
所述绝缘检测模块的第一端与所述电池模块的正极连接，所述绝缘检测模块的第二端与所述电池模块的负极连接，所述绝缘检测模块的第三端与所述驱动接口的正极连接，所述绝缘检测模块的第四端与所述充电接口的正极连接。
8.根据权利要求5所述的电池供电系统，其特征在于，所述负载输出模块还包括低压接口，所述低压接口的第一高压互锁端与所述电池管理总控模块的第一高压互锁端连接，所述低压接口的第二高压互锁端与所述充电接口的第一高压互锁端连接，所述充电接口的第二高压互锁端与所述驱动接口的第一高压互锁端连接，所述驱动接口的第二高压互锁端与所述电池管理总控模块的第二高压互锁端连接。
9.根据权利要求8所述的电池供电系统，其特征在于，所述低压接口中与所述电池管理总控模块连接的接口包括以下至少一种：
低压正极接口；
低压负极接口；
第一通信接口；
第二通信接口；
开关档唤醒接口。
10.根据权利要求1所述的电池供电系统，其特征在于，所述第一保险模块和所述第二保险模块均包括以下至少一种：
熔断器；
保险丝。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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