本實(shí)用新型屬于電池安全領(lǐng)域,特別涉及一種電池包連接保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
電池包作為新能源汽車的動力來源,對于整車有著無比重要的作用,電池包的好壞、工作狀態(tài)以及使用壽命等決定著新能源汽車的安全、推廣和發(fā)展。
如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中先并聯(lián)后串聯(lián)的電芯連接結(jié)構(gòu),包括由電芯A1、A2······A45組成,其具體組成為先將電芯并聯(lián)在一起形成電芯組,再將電芯組串聯(lián)在一起,并在兩端引出正負(fù)極。這種電池的連接結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,但是其缺點(diǎn)是在某一電芯出現(xiàn)故障后,由于先并聯(lián)后串聯(lián)就會牽連其他正常的電芯。因?yàn)榇蠖鄶?shù)電信故障表現(xiàn)為電阻化,在電芯故障后,其他正常的電芯必然不斷向故障電芯充電,實(shí)際故障電芯已經(jīng)不能充電了,由于電阻化,越充電越熱,導(dǎo)致整個并聯(lián)的電芯受到影響,快速的消耗了整個電池包的電量,影響電池包的正常使用,更有甚者,由于發(fā)熱過度,導(dǎo)致電池包損壞或爆炸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本實(shí)用新型提供一種電池包連接保護(hù)系統(tǒng),目的是減少單個電芯故障對整個電池包的影響,提高電池包的使用壽命,增加電池包的使用安全性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種電池包連接保護(hù)系統(tǒng),其特征在于:包括多個電芯串聯(lián)組成的電芯串聯(lián)支路,每個所述的電芯串聯(lián)支路相互并聯(lián)形成電池組,每個所述的電芯串聯(lián)支路上串聯(lián)有接觸器,每個所述的電芯串聯(lián)支路的工作狀態(tài)由電池管理系統(tǒng)檢測,所述電池管理系統(tǒng)與控制單元連接,所述控制單元分別與顯示模塊和接觸器連接。
所述電池管理系統(tǒng)檢測的數(shù)據(jù)包括電流數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)。
所述顯示模塊包括溫度顯示單元和電芯串聯(lián)支路顯示單元。
所述的電芯串聯(lián)支路顯示單元為與電芯串聯(lián)支路數(shù)目相等的具有背光燈的圖標(biāo),所述圖標(biāo)的背光燈設(shè)置兩種顏色,分別為綠色和紅色。
每個所述的串聯(lián)電芯支路上串聯(lián)有二極管。
所述控制單元連接通信單元,所述通信單元與智能手機(jī)通信,以通過手機(jī)查看電芯串聯(lián)支路的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:采用先串聯(lián)后并聯(lián)的方式連接電芯,減少單個電芯故障對整個電池包的影響;并能夠在單個電芯故障引起的串聯(lián)電芯支路異常時(shí),及時(shí)控制接觸器斷開該支路,減少該支路對整個電池包的影響,提高安全性能;能夠通過手機(jī)與控制單元通信獲取電池管理系統(tǒng)獲取的電池總體狀態(tài)信息。
附圖說明
本說明書包括以下附圖,所示內(nèi)容分別是:
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電芯連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的電芯連接圖;
圖3是電池包連接保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖;
具體實(shí)施方式
下面對照附圖,通過對實(shí)施例的描述,對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解,并有助于其實(shí)施。
如圖2所示,為電芯串聯(lián)支路的結(jié)構(gòu)關(guān)系,電芯可用A1、A2······表示,先將電芯串聯(lián),使得串聯(lián)后得到的電芯串聯(lián)支路的總壓達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),將多個相同的串聯(lián)電芯支路并聯(lián)在一起,形成電池組,圖2中以九個電芯串聯(lián),五個電芯串聯(lián)支路為例給出其連接示意圖,將多個電芯串聯(lián)后的電芯串聯(lián)支路并聯(lián)形成電池組,每個電芯支路上串聯(lián)接觸器,電池管理系統(tǒng)用于檢測每個電芯串聯(lián)支路中的電芯的工作狀態(tài)及數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元,控制單元分別與顯示模塊和接觸器連接,如圖3所示。在電池包工作時(shí),電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測每個電芯串聯(lián)支路的工作狀態(tài),在某一個電芯串聯(lián)支路故障時(shí),及時(shí)通過接觸器及時(shí)關(guān)閉該故障支路,而顯示模塊則根據(jù)控制單元的控制信號顯示電芯的工作狀態(tài)。控制單元的實(shí)現(xiàn)可以采用PLC控制器或單片機(jī)實(shí)現(xiàn),用于獲取電源管理系統(tǒng)的采集的數(shù)據(jù),并控制接觸器的斷開??刂茊卧刂平佑|器的原理是通過驅(qū)動使接觸器的線圈通電或斷電,來實(shí)現(xiàn)控制電路的閉合和斷開,這屬于接觸器的基本原理,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知常識,不做詳細(xì)說明。
電源管理系統(tǒng)檢查測的數(shù)據(jù)包括電流數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù),并可將數(shù)據(jù)傳遞至控制單元,控制單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,與內(nèi)部設(shè)置的相應(yīng)閥值對比,在電芯串聯(lián)支路出現(xiàn)故障如斷路、短路、熱異常等狀態(tài)時(shí),可以通過控制單元控制接觸器斷開該串聯(lián)支路。
其中,顯示模塊包括溫度顯示單元和電芯串聯(lián)支路顯示單元,溫度顯示單元用于顯示檢測到的各電芯串聯(lián)支路上的溫度數(shù)據(jù),串聯(lián)支路顯示單元用于顯示各支路的工作狀態(tài)是否處于異常,是否關(guān)閉。為了方便查看,電芯串聯(lián)支路顯示單元為與電芯串聯(lián)支路數(shù)目相等的具有背光燈的圖標(biāo),圖標(biāo)的背光燈設(shè)置兩種顏色,分別為綠色和紅色,每個圖標(biāo)對應(yīng)一個支路,當(dāng)相應(yīng)的圖標(biāo)為綠色時(shí),該支路正常工作,當(dāng)對應(yīng)圖標(biāo)為紅色時(shí),該支路故障,紅色背光的和綠色背光燈的亮滅由控制單元根據(jù)電源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)做判斷來控制。串聯(lián)支路的故障與否可以通過相應(yīng)數(shù)目的圖標(biāo)的亮滅直觀的查看,簡單方便。
為了更好的防止其他支路對故障之路的充電或者接觸器故障無法實(shí)現(xiàn)斷開故障支路的缺點(diǎn),可在每個串聯(lián)電芯支路上串聯(lián)二極管,用于防止反向電流,減少反向電流對故障電路的充電,設(shè)置的二極管為電芯串聯(lián)支路的正極沿二極管的導(dǎo)通方向,在正常輸出供電時(shí),二極管導(dǎo)通,不會影響電芯的工作。
控制單元的通信接口連接通信單元,通信單元與智能手機(jī)通信,智能手機(jī)上可安裝相應(yīng)的接收數(shù)據(jù)的app,以通過手機(jī)獲取各電芯串聯(lián)支路的工作狀態(tài),方便及時(shí)查看。
以上結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述。顯然,本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn);或未經(jīng)改進(jìn),將本實(shí)用新型的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的,均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。