專利名稱：一種電池組主回路接口保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣接口保護(hù)裝置，屬于功率電路接口保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車作為新能源汽車的代表，由于其清潔、經(jīng)濟(jì)性受到越來越多的關(guān)注。電動(dòng)車使用高壓的電池組提供直流電源驅(qū)動(dòng)車輛行駛，例如電動(dòng)轎車使用的動(dòng)力電池組一般約有20kWh的電能，多采用串聯(lián)方式組成的總電壓300V左右的電池組，輸出電流可達(dá)300A。 電動(dòng)汽車的高壓電池組在電氣安全和開關(guān)器件方面都提出了更高的要求。特別是換電式電池組，在整個(gè)工作周期中有很多的時(shí)間處于離開車輛的存儲(chǔ)和充電過程，經(jīng)常交替接入車輛電氣系統(tǒng)和充電電氣系統(tǒng)，而且需要在不同車輛甚至車型之間交叉使用，外部負(fù)載條件變化較大，主回路接口的安全性、適應(yīng)性和耐濫用性能突出重要。圖1所示為傳統(tǒng)電池組內(nèi)的高壓電氣原理圖，缺乏接口保護(hù)功能，安全性和耐濫用性能很差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電池組主回路接口保護(hù)電路，在電池組主回路接口未正確接入負(fù)載的情況下，識(shí)別出負(fù)載狀態(tài)錯(cuò)誤，防止直流接觸器和外部負(fù)載的損壞。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為在電池組內(nèi)安裝回路保護(hù)電阻、回路保護(hù)開關(guān)和測(cè)量電路，通過檢測(cè)回路保護(hù)過程的電壓或電流變化，判斷負(fù)載的大小和性質(zhì)， 進(jìn)而判斷直流接觸器閉合的安全性。檢測(cè)回路一般可有兩種方案串聯(lián)方案和并聯(lián)方案。串聯(lián)方案包括回路保擴(kuò)電阻、回路保護(hù)開關(guān)、電流傳感器和電子控制器四部分。 其中回路保護(hù)電阻與回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)，回路保護(hù)電阻和回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)后并聯(lián)在一個(gè)直流接觸器(稱為被保護(hù)接觸器)兩端，回路保護(hù)開關(guān)由電子控制器控制，電流傳感器與回路保護(hù)電阻串聯(lián)，電流傳感器的輸出端與電子控制器相連。并聯(lián)方案包括回路保護(hù)電阻、回路保護(hù)開關(guān)、電壓傳感器和電子控制器四部分。其中回路保護(hù)電阻與回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)，回路保護(hù)電阻和回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)后并聯(lián)在一個(gè)直流接觸器(稱為被保護(hù)接觸器)兩端，回路保護(hù)開關(guān)由電子控制器控制，電壓傳感器與回路保護(hù)電阻并聯(lián)，電壓傳感器的輸出端與電子控制器相連。在一個(gè)電池系統(tǒng)中，電子控制器可以由電池管理系統(tǒng)替代，也可為為獨(dú)立的控制器，也可以是由多個(gè)子控制器組成的控制系統(tǒng)?；芈繁Ｗo(hù)開關(guān)可以為接觸器、IGBT、固態(tài)繼電器、M0SFET。被保護(hù)接觸器可以串聯(lián)在電池組兩個(gè)主回路接口中的任意一個(gè)。該保護(hù)電路的保護(hù)方法，使用被保護(hù)接觸器作為電池組主回路上輸出電力時(shí)最后一個(gè)閉合的接觸器，在電池組主回路接口連接到負(fù)載后，在電池組主回路上僅有被保護(hù)接觸器斷開的狀態(tài)下，閉合回路保護(hù)開關(guān)，根據(jù)電流傳感器或電壓傳感器測(cè)量的信號(hào)反饋判斷負(fù)載的狀態(tài)，再根據(jù)負(fù)載的狀態(tài)判斷被保護(hù)接觸器閉合的安全性，當(dāng)判斷外部負(fù)載為短路時(shí)，不允許被保護(hù)接觸器閉合。本實(shí)用新型可以有效的保護(hù)電池組在接入短路負(fù)載時(shí)不輸出，接入容性負(fù)載時(shí)不燒蝕直流接觸器。

下面將參照附圖更加詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的實(shí)施方案，附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件，其中圖1是傳統(tǒng)電池組內(nèi)兩種高壓電氣原理圖圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電池組內(nèi)高壓電氣原理圖圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電池組內(nèi)高壓電氣原理圖附圖標(biāo)記說明1、電池單體2、熔斷器3、直流接觸器4、被保護(hù)接觸器5、電流傳感器6、電壓傳感器 7、電子控制器8、回路保護(hù)電阻9、回路保護(hù)開關(guān)10、主回路接口 111、主回路接口 具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細(xì)說明如后，并在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。實(shí)施例一一種電池組主回路接口保護(hù)電路，包括回路保護(hù)電阻8、回路保護(hù)開關(guān)9、電流傳感器5和電子控制器7四部分。其中回路保護(hù)電阻8與回路保護(hù)開關(guān)9串聯(lián)， 回路保護(hù)電阻8和回路保護(hù)開關(guān)9串聯(lián)后并聯(lián)在一個(gè)直流接觸器(稱為被保護(hù)接觸器4) 兩端，回路保護(hù)開關(guān)9由電子控制器7控制，電流傳感器5與回路保護(hù)電阻9串聯(lián)，電流傳感器5的輸出端與電子控制器7相連。該保護(hù)電路的保護(hù)方法為使用被保護(hù)接觸器4作為電池組主回路上輸出電力時(shí)最后一個(gè)閉合的接觸器，在電池組主回路接口 10和11連接到負(fù)載后，在電池組主回路上僅有被保護(hù)接觸器4斷開的狀態(tài)下，閉合回路保護(hù)開關(guān)9，根據(jù)電流傳感器5測(cè)量的電流信號(hào)判斷負(fù)載的狀態(tài)，再根據(jù)負(fù)載的狀態(tài)判斷被保護(hù)接觸器4閉合的安全性如果電流值在回路保護(hù)開關(guān)9閉合瞬間不為零，且逐漸減小至小于某一值，則判斷為正常，允許被保護(hù)接觸器4閉合；如果電流值持續(xù)為零，則判斷為負(fù)載斷路，允許被保護(hù)接觸器4閉合；如果電流持續(xù)為某一定值，且該值接近電池組總電壓除以回路保護(hù)電阻8的阻值所得的電流值，則判斷為短路，不允許被保護(hù)接觸器4閉合；如果電流逐漸增大至超過某一定值，且該值接近電池組總電壓除以回路保護(hù)電阻8的阻值所得的電流值，則判斷為短路，不允許被保護(hù)接觸器4閉合。實(shí)施例二 一種電池組主回路接口保護(hù)電路，包括回路保護(hù)電阻8、回路保護(hù)開關(guān)9、電壓傳感器6和電子控制器7四部分。其特征在于其中回路保護(hù)電阻8與回路保護(hù)開關(guān)9串聯(lián)，回路保護(hù)電阻8和回路保護(hù)開關(guān)9串聯(lián)后并聯(lián)在一個(gè)直流接觸器(稱為被保護(hù)接觸器4)兩端，回路保護(hù)開關(guān)9由電子控制器7控制，電壓傳感器6與回路保護(hù)電阻9 并聯(lián)，電壓傳感器6的輸出端與電子控制器7相連。[0022] 該保護(hù)電路的保護(hù)方法為使用被保護(hù)接觸器4作為電池組主回路上輸出電力時(shí)最后一個(gè)閉合的接觸器，在電池組主回路接口 10和11連接到負(fù)載后，在電池組主回路上僅有被保護(hù)接觸器4斷開的狀態(tài)下，閉合回路保護(hù)開關(guān)9，根據(jù)電壓傳感器6測(cè)量的電流信號(hào)判斷負(fù)載的狀態(tài)，再根據(jù)負(fù)載的狀態(tài)判斷被保護(hù)接觸器4閉合的安全性如果電壓值在回路保護(hù)開關(guān)9閉合瞬間不為零，且逐漸減小至小于某一值，則判斷為正常，允許被保護(hù)接觸器4閉合；如果電壓值持續(xù)為零，則判斷為負(fù)載斷路，允許被保護(hù)接觸器4閉合；如果電壓值持續(xù)為某一定值，且該值接近電池組總電壓，則判斷為短路，不允許被保護(hù)接觸器4閉合；如果電壓逐漸增大至超過某一定值，且該值接近電池組總電壓，則判斷為短路，不允許被保護(hù)接觸器4閉合。
權(quán)利要求1.一種電池組主回路接口保護(hù)電路，包括回路保護(hù)電阻、回路保護(hù)開關(guān)、電流傳感器和電子控制器四部分，其特征在于其中回路保護(hù)電阻與回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)，回路保護(hù)電阻和回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)后并聯(lián)在一個(gè)直流接觸器即被保護(hù)接觸器兩端，回路保護(hù)開關(guān)由電子控制器控制，電流傳感器與回路保護(hù)電阻串聯(lián)，電流傳感器的輸出端與電子控制器相連。
2.—種電池組主回路接口保護(hù)電路，包括回路保護(hù)電阻、回路保護(hù)開關(guān)、電壓傳感器和電子控制器四部分，其特征在于其中回路保護(hù)電阻與回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)，回路保護(hù)電阻和回路保護(hù)開關(guān)串聯(lián)后并聯(lián)在一個(gè)直流接觸器即被保護(hù)接觸器兩端，回路保護(hù)開關(guān)由電子控制器控制，電壓傳感器與回路保護(hù)電阻并聯(lián)，電壓傳感器的輸出端與電子控制器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池組主回路接口保護(hù)電路，其特征在于電流傳感器串聯(lián)在主回路上能夠測(cè)量流經(jīng)被保護(hù)接觸器和回路保護(hù)電阻的總電流的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池組主回路接口保護(hù)電路，其特征在于電壓傳感器可以并聯(lián)到被保護(hù)接觸器兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電池組主回路接口保護(hù)電路，其特征在于電子控制器可以為電池管理系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電池組主回路接口保護(hù)電路，其特征在于電子控制器可以為獨(dú)立的控制器，也可以為由多個(gè)子控制器組成的控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電池組主回路接口保護(hù)電路，其特征在于回路保護(hù)開關(guān)可以為接觸器、IGBT、固態(tài)繼電器、MOSFET。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電池組主回路接口保護(hù)電路，其特征在于被保護(hù)接觸器可以串聯(lián)在電池組兩個(gè)主回路接口中的任意一個(gè)。
專利摘要一種電池組主回路接口保護(hù)電路，包括回路保護(hù)電阻8、回路保護(hù)開關(guān)9、測(cè)量電路和電子控制器7。其特征在于回路保護(hù)電阻8和回路保護(hù)開關(guān)9串聯(lián)后并聯(lián)在被保護(hù)接觸器4兩端，回路保護(hù)開關(guān)9由電子控制器7控制，測(cè)量電路可以為與回路保護(hù)電阻8串聯(lián)的電流傳感器5，或?yàn)榕c回路保護(hù)電阻8或被保護(hù)接觸器4并聯(lián)的電壓傳感器6，測(cè)量電路的輸出端與電子控制器7相連。在被保護(hù)接觸器4斷開的狀態(tài)下，接通回路保護(hù)開關(guān)9，電子控制器7根據(jù)測(cè)量電路輸出的電流或電壓信號(hào)，判斷主回路外部負(fù)載是否滿足電池組的需求。能夠防止外部短路造成的過流、防止回路初始電流過大造成的被保護(hù)接觸器4燒蝕等，提高電池組的安全性和耐濫用性。
文檔編號(hào)H02H7/18GK202145564SQ20112004384
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者華劍鋒, 李立國(guó), 田碩 申請(qǐng)人:北京科易動(dòng)力科技有限公司