CN220172874U - 一种低压控制电路、高压箱、电源系统、电动车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低压控制电路、高压箱、电源系统、电动车，用以降低电池管理系统的低压控制电路的成本，节约资源。所述低压控制电路包括：低压电源、控制器件、升压模块；其中，所述低压电源与所述控制器件电气相连，所述控制器件分别与所述低压电源和所述升压模块电气相连，所述升压模块分别与所述控制器件和所述电池管理系统电气相连；所述的控制器件包括第一开关器件和第二开关器件，其中，所述第一开关器件分别与所述低压电源和所述第二开关器件电气连接，所述第二开关器件分别与所述第一开关器件和所述升压模块电气相连，所述第一开关器件是手动控制的开关器件，并且所述第一开关器件上设置有指示灯。

Description

一种低压控制电路、高压箱、电源系统、电动车

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种低压控制电路、高压箱、电源系统、电动车。

背景技术

电源系统主要用于箱式储能系统需求，适配于基地用电设备，为基地电力系统提供能量。所述电源系统主要包括电池箱和用于控制所述电池箱的高压箱。其中，通过设置在高压箱外部的铅酸电池，给高压箱内部的电池管理系统进行低压上下电，并通过电池管理系统控制高压箱外部的电池箱的充放电。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种低压控制电路、高压箱、电源系统、电动车，用以降低电池管理系统的低压控制电路的成本，节约电池管理系统的I/O口资源，从而使得高压箱中的电路结构排布更为合理，结构更为简单，并且无需在高压箱的面板上设置较大开孔，整个高压箱重量较轻，提高了产品的可靠性、安全性，并且更加便于操作。

本申请实施例提供的一种用于控制电池管理系统上下电的低压控制电路，包括：低压电源、控制器件、升压模块；

其中，所述低压电源与所述控制器件电气相连，所述控制器件分别与所述低压电源和所述升压模块电气相连，所述升压模块分别与所述控制器件和所述电池管理系统电气相连；

所述的控制器件包括第一开关器件和第二开关器件，其中，所述第一开关器件分别与所述低压电源和所述第二开关器件电气连接，所述第二开关器件分别与所述第一开关器件和所述升压模块电气相连，所述第一开关器件是手动控制的开关器件，并且所述第一开关器件上设置有指示灯。

本申请实施例通过采用设置有指示灯的所述第一开关器件，以及所述第二开关器件的组合，实现了断路器和指示灯组合控制电池管理系统是否上下电的功能，进而实现了电池管理系统的较低成本的低压控制电路，并且由于无需单独设置一指示灯，因此进一步节约了电池管理系统的I/O口资源，避免高压箱中的电路结构排布过于紧密，使得高压箱中的电路结构排布更为合理，结构更为简单，并且无需在高压箱的面板上设置较大开孔，使得整个高压箱重量较轻，提高了产品的可靠性、安全性，并且更加便于操作。

在一些实施例中，所述升压模块包括DC/DC变换器。

在一些实施例中，所述第一开关器件包括带灯按钮开关；所述第二开关器件包括继电器。

在一些实施例中，所述低压电源包括铅酸电池。

本申请实施例提供的一种用于管理电池箱的高压箱，包括电池管理系统，以及用于控制所述电池管理系统上下电的所述的低压控制电路。

在一些实施例中，还包括高压箱的箱体；

所述低压电源设置在所述箱体外部。

在一些实施例中，所述控制器件中的第二开关器件、所述升压模块、所述电池管理系统，均设置在所述箱体内部。

在一些实施例中，所述控制器件中的所述第一开关器件，设置在所述箱体的外侧面上。

本申请实施例提供的一种电源系统，包括电池箱和用于管理所述电池箱的所述的高压箱。

本申请实施例提供的一种电动车，包括所述的电源系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的低压控制电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的低压控制电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的低压控制电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的高压箱的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的低压控制电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电源系统的结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。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。

本申请实施例提供了一种低压控制电路、高压箱、电源系统、电动车，用以降低电池管理系统的低压控制电路的成本，节约电池管理系统的I/O口资源，从而使得高压箱中的电路结构排布更为合理，结构更为简单，并且无需在高压箱的面板上设置较大开孔，整个高压箱重量较轻，提高了产品的可靠性、安全性，并且更加便于操作。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以下示例和实施例将只被理解为是说明性的示例。虽然本说明书可能在若干处提及“一”、“一个”或“一些”示例或实施例，但这并非意味着每个这种提及都与相同的示例或实施例有关，也并非意味着该特征仅适用于单个示例或实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例。此外，如“包括”和“包含”的术语应被理解为并不将所描述的实施例限制为仅由已提及的那些特征组成；这种示例和实施例还可以包含并未具体提及的特征、结构、单元、模块等。

下面结合说明书附图对本申请各个实施例进行详细描述。需要说明的是，本申请实施例的展示顺序仅代表实施例的先后顺序，并不代表实施例所提供的技术方案的优劣。

参见图1，本申请实施例提供的一种用于控制电池管理系统上下电的低压控制电路，包括：低压电源101、控制器件102、升压模块103；

其中，所述低压电源101与所述控制器件102电气相连，所述控制器件102分别与所述低压电源101和所述升压模块103电气相连，所述升压模块103分别与所述控制器件102和所述电池管理系统104电气相连；

进一步，参见图2，所述的控制器件102包括第一开关器件11和第二开关器件12，其中，所述第一开关器件11分别与所述低压电源101和所述第二开关器件12电气连接，所述第二开关器件12分别与所述第一开关器件11和所述升压模块103电气相连；

其中，所述第一开关器件11是手动控制的开关器件，并且所述第一开关器件11上设置有指示灯；

所述第二开关器件12可以是自动开关器件。

在一些实施例中，参见图3，本申请实施例提供的低压控制电路，也可以包括：低压电源101、控制器件102、升压模块103和电池管理系统104。

在一些实施例中，所述升压模块103包括DC/DC变换器。

DC/DC变换器是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置，例如具有将低压直流电转化为高压直流电的功能。

在一些实施例中，所述第一开关器件11包括带灯按钮开关。

所述带灯按钮开关(也称为带灯按键开关)，是一种人力操作(手指或手掌)，具有指示灯并可以储能复位的控制开关，是一种常见的开关。例如包括操作系统、触头元件和指示灯(指示灯只有1个)，带灯按钮开关闭合，指示灯点亮，带灯按钮开关断开，指示灯熄灭。

在一些实施例中，所述第二开关器件12包括继电器。

继电器(relay)是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种常见电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。继电器通常应用于自动化的控制电路中，继电器是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，在电路中具有自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器的工作原理是线圈通电后产生的磁通，通过动铁芯、外铁芯、和动铁芯端盖以及磁路工作气隙组成的磁路，在磁场力作用下动铁芯被吸向动铁芯端盖，从而推动触点闭合，使线路导通。

在一些实施例中，所述低压电源101包括铅酸电池。

参见图4，本申请实施例还提供了一种用于管理电池箱的高压箱，包括电池管理系统104，以及用于控制所述电池管理系统104上下电的所述的低压控制电路(包括低压电源101、第一开关11、第二开关12、升压模块103)。

在一些实施例中，所述高压箱还包括高压箱的箱体105；

所述低压电源101设置在所述箱体105外部。

在一些实施例中，所述控制器件中的第二开关器件12、所述升压模块103、所述电池管理系统104，均设置在所述箱体105的内部。

在一些实施例中，所述控制器件中的所述第一开关器件11，设置在所述箱体105的外侧面上。

需要说明的是，本申请实施例中所述的高压箱内部，除了上述的第二开关器件12、所述升压模块103、所述电池管理系统104，还可以包括其他器件，本申请实施例并不进行限制。

下面以所述低压电源为铅酸电池、所述第一开关器件为带灯按钮开关、所述第二开关器件为继电器、所述升压模块为DC/DC变换器为例，进行举例说明。

本申请实施例提出采用带灯按钮开关与小型继电器组合，实现控制电池管理系统的低压控制电路。

具体地，例如图5所示，本申请实施例提出的低压控制电路，包括：

设置在高压箱外部的铅酸电池；

带灯按钮开关(例如表示为SB)，例如，带灯按钮开关的额定电流为5A；

小型继电器(例如表示为KA)，例如，小型继电器的额定电流为25A；

DC12/DC24变换器，该DC12/DC24变换器可以将铅酸电池输出的12V电压升压至24V并提供给电池管理系统(Battery Management System，缩写BMS)中的电源，以使得BMS上电，该DC12/DC24变换器的额定功率例如是150W。

其中，低压电源铅酸电池通过DC/DC变换器的升压转化后，给BMS供电，可通过手动操作控制器件中的第一开关器件SB来控制BMS的上下电。低压电源铅酸电池的输出电压，例如正极12V+，负极12V-。

在一些实施例中，本申请实施例中所述的继电器为电流继电器，因此用KA表示。

在一些实施例中，本申请实施例中所述的继电器采用小型继电器，小型继电器是电控制器件，用较小的电流、较低的电压去控制较大电流或者较大电压。常用小型继电器有直流式和交流式。

电池管理系统是对电池(或者称电池箱，图5中未示出)进行管理的系统，具有如下功能：

动力电池电压、电流、温度等参数实时检测功能；

电池过充、过放、过温等故障诊断功能；

电池的剩余电量百分比(State Of Charge，SOC)SOC/电池健康度(State OfHealth，SOH)估算、显示报警、信息管理等功能。其中，电池健康度可以理解为电池当前的容量与出厂容量的百分比。

参见图5，电池管理系统BMS，具体包括：电源(BMS自身电源)、采集模块、输入模块(包括一个或多个I/O口)和输出模块(包括一个或多个I/O口)；

其中，采集模块，用于采集电池(BMS控制管理的电池，图5中未示出)的信息，例如采集到的最高、最低单体电池的电压值，也可以是根据单体电池的最高和最低电压值计算得到的平均值；其中所述的电池，即被BMS控制管理的电池(例如电动车中的电池)，可以是一个电池也可以是多个电池构成的电池组或电池箱。

在一些实施例中，铅酸电池设置在高压箱外部。

在一些实施例中，第一开关器件SB安装在高压箱的箱体外侧面，即高压箱的面板外侧。

在一些实施例中，第二开关器件KA、DC12/DC24变换器、BMS都安装在高压箱内部。

在一些实施例中，当闭合SB时，KA线圈得电，KA触点闭合，使得铅酸电池给BMS供电，同时，SB上集成的指示灯点亮，用以提示BMS上电；

当断开SB时，KA线圈断电，KA触点断开，使得铅酸电池停止给BMS供电，同时，SB上集成的指示灯熄灭，用以提示BMS下电。

综上所述，本申请实施例提供的低压控制电路的有益效果主要包括：

带灯按钮开关的额定电流为5A，小型继电器的额定电流为25A，均满足低压控制电气性能16A的要求(控制回路的电流实际只需要16A)，相比断路器等器件，大大的节约了成本；

带灯按钮开关、小型继电器的外形尺寸均较小，小型继电器安装在高压箱内部，仅需要将带灯按钮开关安装在高压箱外部面板，无需单独为指示灯开孔上，大大节省了高压箱面板多次开孔的必要性，结构简单、操作轻便、降低高压箱重量；

采用带灯按钮开关安装在高压箱外部面板上，无需在BMS的I/O口单独连接并在高压箱外部面板上安装指示灯，节约了BMS的I/O口的资源分布；

进而，降低了高压箱面板外部元器件排布的紧密度，节省了面板空间，提高了产品的可靠性、安全性。

参见图6，本申请实施例提供的一种电源系统，包括电池箱601和用于管理所述电池箱601的高压箱602，所述高压箱602上述的任一种高压箱，此处不再赘述。

本申请实施例提供的一种电动车，包括所述的电源系统。所述的电动车可以是任意种类的电动车，例如两轮电动车、三轮电动车、四轮电动车(电动汽车)等等。

本申请实施例提供的电源系统，可以应用于箱式储能系统的电源系统需求，为基地电力系统提供能量。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种低压控制电路，用于控制电池管理系统上下电，其特征在于，包括：低压电源、控制器件、升压模块；

其中，所述低压电源与所述控制器件电气相连，所述控制器件分别与所述低压电源和所述升压模块电气相连，所述升压模块分别与所述控制器件和所述电池管理系统电气相连；

所述的控制器件包括第一开关器件和第二开关器件，其中，所述第一开关器件分别与所述低压电源和所述第二开关器件电气连接，所述第二开关器件分别与所述第一开关器件和所述升压模块电气相连，所述第一开关器件是手动控制的开关器件，并且所述第一开关器件上设置有指示灯。

2.根据权利要求1所述的低压控制电路，其特征在于，所述升压模块包括DC/DC变换器。

3.根据权利要求1所述的低压控制电路，其特征在于，所述第一开关器件包括带灯按钮开关；所述第二开关器件包括继电器。

4.根据权利要求1所述的低压控制电路，其特征在于，所述低压电源包括铅酸电池。

5.一种高压箱，用于管理电池箱，其特征在于，包括电池管理系统，以及用于控制所述电池管理系统上下电的如权利要求1～4任一所述的低压控制电路。

6.根据权利要求5所述的高压箱，其特征在于，还包括高压箱的箱体；

所述低压电源设置在所述箱体外部。

7.根据权利要求6所述的高压箱，其特征在于，所述控制器件中的第二开关器件、所述升压模块、所述电池管理系统，均设置在所述箱体内部。

8.根据权利要求6所述的高压箱，其特征在于，所述控制器件中的所述第一开关器件，设置在所述箱体的外侧面上。

9.一种电源系统，其特征在于，包括电池箱和用于管理所述电池箱的如权利要求8所述的高压箱。

10.一种电动车，其特征在于，包括权利要求9所述的电源系统。