一種動車組用鋰電池系統(tǒng)及其電池箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種動車組用鋰電池系統(tǒng)及其電池箱，鋰電池系統(tǒng)組裝在電池箱中，包括鋰電池組、連接于鋰電池組兩端的動力交互接口、連接并管理鋰電池組的電池管理系統(tǒng)、連接于鋰電池組正極和動力交互接口之間并受控于電池管理系統(tǒng)的接觸器，以及連接于電池組負(fù)極和動力交互接口之間并連接電池管理系統(tǒng)用于采集電池電流信息的分流器，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)、更全面的電池管理，更好的維護(hù)電池，安全性高，使用壽命長，無污染。
【專利說明】一種動車組用鋰電池系統(tǒng)及其電池箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電池管理系統(tǒng)裝置，特別是一種動車組用鋰電池系統(tǒng)及其電池箱。

【背景技術(shù)】
[0002]目前動車組使用的輔助電源系統(tǒng)大多是鎳鎘、鉛酸等蓄電池，但相對于鋰電池，鎳鎘、鉛酸蓄電池的電池體積大、重量大、能量密度低，對環(huán)境污染大且壽命短，故鋰電池越來越受歡迎，鋰電池在充電或者使用過程中，需要時刻監(jiān)控其溫度、電壓、電流等情況，以保證整車的安全。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種智能控制、安全性高的動車組用鋰電池系統(tǒng)及其電池箱。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:一種動車組用鋰電池系統(tǒng)，包括鋰電池組、連接于鋰電池組輸出端的動力交互接口、連接并管理鋰電池組的電池管理系統(tǒng)、連接于鋰電池組正極和動力交互接口之間并受控于電池管理系統(tǒng)的接觸器，以及連接于電池組負(fù)極和動力交互接口之間并連接電池管理系統(tǒng)用于采集電池電流信息的分流器。
[0005]還包括連接于電池管理系統(tǒng)供電端用于控制電池管理系統(tǒng)啟動的手動開關(guān)。
[0006]還包括并聯(lián)于動力交互接口的應(yīng)急充電口。
[0007]所述動力交互接口為充電時用于連接充電機(jī)或使用時用于連接負(fù)載的連接器。
[0008]所述電池管理系統(tǒng)輸出端引出與整車控制器通訊用的連接線。
[0009]所述接觸器為常閉接觸器。
[0010]一種由上述的動車組用鋰電池系統(tǒng)組成的電池箱，其特征在于:所述電池箱表面設(shè)置了電池管理系統(tǒng)與整車控制器通訊的連接線引出的通信口、連接器孔位和應(yīng)急充電口位。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]本實(shí)用新型提供一種動車組用鋰電池系統(tǒng)及其電池箱，在電池系統(tǒng)中配置電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時對電池系統(tǒng)溫度、電壓、電流的檢測以及SOC、SOH估算，以及故障診斷并將相關(guān)數(shù)據(jù)上報給整車，實(shí)現(xiàn)動車組對鋰電池系統(tǒng)更精確、更全面的管理；電池管理系統(tǒng)通過控制接觸器實(shí)現(xiàn)故障切斷功能，鋰電池系統(tǒng)在充電的過程中與充電機(jī)實(shí)時通訊，合理充電，有效防止過充情況，提升鋰電池系統(tǒng)安全性；鋰電池相對于鎳鎘電池，壽命更長，相同容量體積更小、重量更輕，具有環(huán)保、無污染特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型動車組用鋰電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]如圖1所示，一種動車組用鋰電池系統(tǒng)，包括鋰電池組A、電池管理系統(tǒng)BMS、分流器B、接觸器D、手動開關(guān)C和連接器E，鋰電池組A兩端并聯(lián)兩路輸出端，一路為動力交互接口 H，用于連接負(fù)載電機(jī)或者充電機(jī)，另一路為應(yīng)急充電口 F，出現(xiàn)電池過放時，用于對鋰電池組A快速充電。
[0016]所述電池管理系統(tǒng)BMS的一控制端連接鋰電池組A，用于檢測控制電池組狀態(tài)，其信息端連接分流器B，用于獲取連接于鋰電池負(fù)極和動力交互接口 H之間的分流器B采集所得的電流信息，其電源端通過手動開關(guān)C連接于鋰電池組A兩端，手動開關(guān)C可控制電池管理系統(tǒng)BMS的供電電源，作為啟動和關(guān)閉開關(guān)，減小電池系統(tǒng)在倉儲、運(yùn)輸過程中耗電，電池管理系統(tǒng)BMS的另一控制端連接控制連接于鋰電池正極和動力交互接口 H之間的接觸器D，該接觸器D為常閉接觸器D，通過電池管理系統(tǒng)BMS的控制，可實(shí)現(xiàn)對整個電池組的功率控制，電池管理系統(tǒng)BMS的輸出端引出連接線G，用于連接整車控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與整車控制系統(tǒng)間的通訊。
[0017]所述連接器E設(shè)置于動力交互接口 H處，可實(shí)現(xiàn)快速連接或斷開。
[0018]鋰電池組A負(fù)極還連接一熔斷器I。
[0019]電池管理系統(tǒng)BMS對鋰電池組A的單體電池電壓、溫度、總電壓、電流進(jìn)行檢測和均衡管理，并和充電機(jī)或負(fù)載通訊實(shí)現(xiàn)充放電管理。
[0020]一種由動車組用鋰電池系統(tǒng)組成的電池箱，所述兩個鋰電池系統(tǒng)組裝在一個電池箱中，并將用于電池管理系統(tǒng)BMS與整車控制器通訊的連接線引出的通信口、連接器E孔位、應(yīng)急充電孔位以及手動開關(guān)C設(shè)置于電池箱表面，方便更換電池箱。
[0021]當(dāng)電池箱裝上動車后，閉合手動開關(guān)C，電池管理系統(tǒng)BMS進(jìn)入工作狀態(tài)，對電池組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，在充電過程中，電池管理系統(tǒng)BMS與電池組的充電機(jī)保持通訊，控制電池組的充電電流，在恒流充電階段，充電機(jī)以恒定的電流Il對電池進(jìn)行充電，若車上負(fù)載和鋰電池組A充電電流大于充電機(jī)的最大輸出電流，充電機(jī)以最大輸出電流充電；
[0022]在恒壓充電階段過程中，當(dāng)?shù)竭_(dá)恒壓點(diǎn)UO時，電池管理系統(tǒng)BMS告知充電機(jī)通過控制充電電壓在該恒壓點(diǎn)附近，保證鋰電池組A處于浮充狀態(tài)；
[0023]當(dāng)電池組發(fā)生嚴(yán)重故障，如單體嚴(yán)重過壓、欠壓、整組電壓嚴(yán)重過壓、電池組溫度嚴(yán)重過高等時，電池管理系統(tǒng)BMS會控制接觸器D，將常閉接觸器D強(qiáng)行斷開。待故障解除后，電池管理系統(tǒng)BMS會釋放接觸器D控制，電池組進(jìn)入正常供電模式。
[0024]在充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)BMS通訊失效情況下，若電池組電壓高于固定值U2，則充電機(jī)會以約定的電流12對電池組進(jìn)行充電，當(dāng)電池組總壓到達(dá)UO時，充電機(jī)自動進(jìn)入恒壓模式，最后將輸出電壓恒定在UO附近，保證電池不會發(fā)生過充過放現(xiàn)象。當(dāng)通訊故障恢復(fù)后，電池組與充電機(jī)進(jìn)入正常通訊模式。
[0025]若通訊失效時，電池組電壓低于約定的電壓U1，充電機(jī)保持以約定的恒定電流Il充電直到電池組電壓達(dá)到U2時，則充電機(jī)會以約定的充電電流12對電池組充電，當(dāng)電池組總壓到達(dá)UO時，充電機(jī)的自動進(jìn)入恒壓模式，最后將輸出電壓恒定在UO點(diǎn)附近，保證電池不會發(fā)生過充過放現(xiàn)象。當(dāng)通訊故障恢復(fù)后，電池組與充電機(jī)進(jìn)入正常通訊模式。
[0026]若電池管理系統(tǒng)BMS硬件故障時，電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)送故障告警信息給充電機(jī)，充電機(jī)將以特定電流充電至恒壓點(diǎn)U，并維持在恒壓點(diǎn)附近。
[0027]本實(shí)用新型中未具體介紹的功能模塊均可采用現(xiàn)有技術(shù)中的成熟功能模塊，例如電池管理系統(tǒng)BMS等；其中的控制程序?yàn)槌Ｓ贸绦颉?br> [0028]以上為本實(shí)用新型的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種動車組用鋰電池系統(tǒng)，其特征在于:包括鋰電池組、連接于鋰電池組輸出端的動力交互接口、連接并管理鋰電池組的電池管理系統(tǒng)、連接于鋰電池組正極和動力交互接口之間并受控于電池管理系統(tǒng)的接觸器，以及連接于電池組負(fù)極和動力交互接口之間并連接電池管理系統(tǒng)用于采集電池電流信息的分流器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組用鋰電池系統(tǒng)，其特征在于:還包括連接于電池管理系統(tǒng)供電端用于控制電池管理系統(tǒng)啟動的手動開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組用鋰電池系統(tǒng)，其特征在于:還包括并聯(lián)于動力交互接口的應(yīng)急充電口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組用鋰電池系統(tǒng)，其特征在于:所述動力交互接口為充電時用于連接充電機(jī)或使用時用于連接負(fù)載的連接器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組用鋰電池系統(tǒng)，其特征在于:所述電池管理系統(tǒng)輸出端引出與整車控制器通訊用的連接線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組用鋰電池系統(tǒng)，其特征在于:所述接觸器為常閉接觸器。
7.一種由權(quán)利要求1?6所述的動車組用鋰電池系統(tǒng)組成的電池箱，其特征在于:所述電池箱表面設(shè)置了電池管理系統(tǒng)與整車控制器通訊的連接線引出的通信口、連接器孔位和應(yīng)急充電口位。
【文檔編號】B60L11/18GK204230376SQ201420741787
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 王占國, 李少林, 郭宏榆, 邢學(xué)彬, 袁德強(qiáng), 陳明惠, 沙淼 申請人:惠州市億能電子有限公司, 長春軌道客車股份有限公司