本發(fā)明屬于電池，特別涉及一種動力電池系統(tǒng)內(nèi)繼電器與熔斷器的設(shè)計方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的動力電池系統(tǒng)作為電動汽車的關(guān)鍵零部件，其功率、能量等電性能對電動汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性起著至關(guān)重要的作用。其中，動力電池系統(tǒng)的繼電器與熔斷器匹配設(shè)計及熔斷器壽命，直接影響動力電池系統(tǒng)性能、壽命等安全性。在方案設(shè)計的初期，通過動力電池系統(tǒng)繼電器與熔斷器匹配設(shè)計及熔斷器壽命估算，不僅能保證設(shè)計的合理性,甚至于能夠避免設(shè)計不匹配，壽命不滿足而引發(fā)的安全問題。

2、日前在動力電池系統(tǒng)方案設(shè)計時，一種情況是只對繼電器和熔斷器的選型進(jìn)行核定，不對動力電池系統(tǒng)繼電器與熔斷器匹配設(shè)計及熔斷器壽命進(jìn)行估算,而是待動力電池系統(tǒng)樣件完成后進(jìn)行整車的安全性和可靠性測試,再根據(jù)實測結(jié)果進(jìn)行方案優(yōu)化整改,從而存在周期過長的問題；此外，還存在以工程師的個人經(jīng)驗為依據(jù)對繼電器和熔斷器的選型進(jìn)行核定，存在對繼電器和熔斷器設(shè)計合理性核定粗略，及壽命估算結(jié)果不準(zhǔn)確的情況。所以為了更加高效地對動力電池系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，找到一個準(zhǔn)確且簡單快捷的動力電池系統(tǒng)繼電器與熔斷器設(shè)計方法就顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供了一種動力電池系統(tǒng)內(nèi)繼電器與熔斷器的設(shè)計方法及系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)使得繼電器和熔斷器設(shè)計更加準(zhǔn)確、快捷且可靠性強。

2、本發(fā)明的目的在于提供一種動力電池系統(tǒng)內(nèi)繼電器與熔斷器的設(shè)計方法，包括，

3、獲取動力電池系統(tǒng)的電流參數(shù)和修正參數(shù)；

4、基于獲取的電流參數(shù)選擇繼電器型號，以及基于獲取的電流參數(shù)和修正參數(shù)選擇熔斷器型號；

5、對所選擇的繼電器與熔斷器進(jìn)行匹配擬合，若繼電器與熔斷器匹配擬合成功，則在峰值電流時間下估算熔斷器壽命次數(shù)；

6、基于估算出的熔斷器壽命次數(shù)，確定熔斷器是否符合設(shè)計要求。

7、進(jìn)一步地，獲取動力電池系統(tǒng)的電流參數(shù)包括，

8、基于動力電池系統(tǒng)的map表，獲取以下一種或多種系統(tǒng)參數(shù)：

9、動力電池系統(tǒng)電芯的總串?dāng)?shù)和總并數(shù)、電芯內(nèi)阻、一個或多個電器件的電阻、一個或多個螺栓連接點的接觸電阻、連接件銅鋁排的電阻率、長度以及橫截面的面積、動力電池系統(tǒng)的額定功率、額定功率下的電芯開路電壓、動力電池系統(tǒng)的峰值功率、峰值功率下的電芯開路電壓；

10、基于獲取的一種或多種系統(tǒng)參數(shù)，計算出動力電池系統(tǒng)的額定電流、峰值電流。

11、進(jìn)一步地，基于獲取的一種或多種系統(tǒng)參數(shù)，計算出動力電池系統(tǒng)的額定電流、峰值電流包括，

12、確定動力電池系統(tǒng)的電壓u、動力電池系統(tǒng)總直流內(nèi)阻r總以及動力電池系統(tǒng)的輸出功率p之間的關(guān)系：

13、p＝ui-i2r總???????(1)

14、式中，p為動力電池系統(tǒng)輸出功率，u為動力電池系統(tǒng)電壓，i為動力電池系統(tǒng)電流值，r總為動力電池系統(tǒng)總直流內(nèi)阻，其中，

15、u＝ucell×ns?????(2)

16、式中，ucell為電芯的開路電壓，ns為動力電池系統(tǒng)電芯的總串?dāng)?shù)；

17、

18、式中，r電芯總為電芯總內(nèi)阻、r鋁銅排為連接件銅鋁排的總內(nèi)阻，r電器件為所有電器件總內(nèi)阻以及r接觸電阻為所有螺栓連接點總接觸電阻，rcell為電芯內(nèi)阻，np為動力電池系統(tǒng)電芯的總并數(shù)，ρ為連接件銅鋁排的電阻率，l為連接件銅鋁排的長度，s為連接件銅鋁排的橫截面的面積。

19、進(jìn)一步地，基于獲取的一種或多種系統(tǒng)參數(shù)，計算出動力電池系統(tǒng)的額定電流還包括，

20、將額定功率下的電芯開路電壓、動力電池系統(tǒng)電芯的總串?dāng)?shù)帶入公式(2)，計算得出額定功率下動力電池系統(tǒng)的電壓；

21、將獲取的動力電池系統(tǒng)電芯的總串?dāng)?shù)和總并數(shù)、電芯內(nèi)阻、一個或多個電器件的電阻、一個或多個螺栓連接點的接觸電阻、連接件銅鋁排的電阻率、長度以及橫截面的面積帶入公式(3)，計算得出r總；

22、將動力電池系統(tǒng)額定功率、計算出的額定功率下動力電池系統(tǒng)的電壓以及r總帶入公式(1)，計算出動力電池系統(tǒng)的額定電流。

23、進(jìn)一步地，基于獲取的一種或多種系統(tǒng)參數(shù)，計算動力電池系統(tǒng)的出峰值電流還包括，

24、將峰值功率下的電芯開路電壓、動力電池系統(tǒng)電芯的總串?dāng)?shù)帶入公式(2)，計算得出峰值功率下動力電池系統(tǒng)的電壓；

25、將獲取的動力電池系統(tǒng)電芯的總串?dāng)?shù)和總并數(shù)、電芯內(nèi)阻、一個或多個電器件的電阻、一個或多個螺栓連接點的接觸電阻、連接件銅鋁排的電阻率、長度以及橫截面的面積帶入公式(3)，計算得出r總；

26、將動力電池系統(tǒng)的峰值功率、計算出的峰值功率下的動力電池系統(tǒng)電壓以及r總帶入公式(1)，計算出動力電池系統(tǒng)的峰值電流。

27、進(jìn)一步地，獲取動力電池系統(tǒng)修正參數(shù)包括獲取以下多種修正系數(shù)：

28、環(huán)境溫度的修正系數(shù)kt、熱連接修正系數(shù)ke、空氣冷卻修正系數(shù)kv，頻率修正系數(shù)kf，熔斷管體系數(shù)kb。

29、進(jìn)一步地，基于獲取的動力電池系統(tǒng)的電流參數(shù)選擇繼電器型號包括，

30、選擇額定電流與峰值電流與計算出的額定電流和峰值電流一致的繼電器。

31、進(jìn)一步地，基于獲取的電流參數(shù)和修正參數(shù)選擇熔斷器型號包括，

32、確定動力電池系統(tǒng)的額定電流與熔斷器的額定電流、修正參數(shù)的關(guān)系：

33、ib＝in×kt×ke×kv×kf×kb??????(4)

34、其中，ib為動力電池系統(tǒng)的額定電流，in為熔斷器的額定電流，修正參數(shù)包括kt為環(huán)境溫度的修正系數(shù)，ke為熱連接修正系數(shù)，kv為空氣冷卻修正系數(shù)，kf為頻率修正系數(shù)，kb為熔斷管體系數(shù)；

35、將獲取的多種修正系數(shù)和額定電流帶入公式(4)，計算得出熔斷器的額定電流in；

36、選擇in大于或等于預(yù)設(shè)額定電流值的熔斷器。

37、進(jìn)一步地，對所選擇的繼電器與熔斷器進(jìn)行匹配擬合包括，

38、分別獲取所選擇的繼電器與熔斷器的時間和電流參數(shù)曲線；

39、基于動力電池系統(tǒng)所選擇的繼電器最大切斷電流以及獲取的所選擇的繼電器與熔斷器的時間和電流參數(shù)曲線，判斷所選擇的熔斷器和繼電器是否匹配擬合，

40、若在所選擇的繼電器最大切斷電流之后，繼電器與熔斷器的時間和電流參數(shù)曲線顯示熔斷器耐受時間小于繼電器耐受時間，則所選擇的熔斷器和繼電器匹配擬合成功；

41、否則，所選擇的熔斷器和繼電器匹配擬合失敗，則重新對熔斷器進(jìn)行選型。

42、進(jìn)一步地，對所選擇的繼電器與熔斷器進(jìn)行匹配擬合之前還包括收錄不同規(guī)格繼電器的時間和電流參數(shù)和不同規(guī)格熔斷器的時間和電流參數(shù)。

43、進(jìn)一步地，若繼電器與熔斷器匹配擬合成功，則在峰值電流時間下估算熔斷器壽命次數(shù)包括，

44、獲取峰值電流與峰值電流時間下熔斷器耐沖擊電流比值；

45、基于獲取的比值，在熔斷器壽命次數(shù)庫獲取熔斷器壽命次數(shù)。

46、進(jìn)一步地，基于估算出的熔斷器壽命次數(shù)，確定熔斷器是否符合設(shè)計要求包括，

47、若估算出的熔斷器壽命次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)，則熔斷器符合設(shè)計要求；

48、否則，熔斷器不符合設(shè)計要求，則對繼電器與熔斷器進(jìn)行重新選型。

49、本發(fā)明的另一目的在于提供一種動力電池系統(tǒng)內(nèi)繼電器與熔斷器的設(shè)計系統(tǒng)，包括，

50、獲取模塊，用于獲取動力電池系統(tǒng)的電流參數(shù)和修正參數(shù)；

51、選擇模塊，用于基于獲取的電流參數(shù)選擇繼電器型號，以及基于獲取的電流參數(shù)和修正參數(shù)選擇熔斷器型號；

52、匹配模塊，用于對所選擇的繼電器與熔斷器進(jìn)行匹配擬合；

53、估算模塊，用于若繼電器與熔斷器匹配擬合成功，則在峰值電流時間下估算熔斷器壽命次數(shù)；

54、確定模塊，用于基于估算出的熔斷器壽命次數(shù)，確定熔斷器是否符合設(shè)計要求。

55、本發(fā)明的另一目的在于提供一種動力電池系統(tǒng)內(nèi)繼電器與熔斷器的設(shè)計系統(tǒng)，包括，

56、存儲器；

57、與所述存儲器耦合的處理器；以及

58、存儲在所述存儲器上并在所述處理器上運行的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序的運行導(dǎo)致執(zhí)行根據(jù)上述所述的動力電池系統(tǒng)內(nèi)繼電器與熔斷器的設(shè)計方法。

59、本發(fā)明的設(shè)計方法在動力電池系統(tǒng)方案設(shè)計初期對繼電器和熔斷器進(jìn)行匹配校核以及對熔斷器的壽命進(jìn)行估算，估算結(jié)果較現(xiàn)有技術(shù)更加準(zhǔn)確、直接、快捷，不僅能保證設(shè)計的合理性，甚至于能夠避免繼電器與熔斷器設(shè)計不匹配，熔斷器壽命不滿足而引發(fā)的安全問題，提高了動力電池系統(tǒng)的安全性和可靠性。

60、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。