一種動力電池包的電源管理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動力電池包的電源管理方法，包括：在檢測到ON信號的上升沿時進行自檢，如檢測到電池包的最低的放電前溫度值小于設(shè)定的第一溫度值，則使汽車發(fā)電機通過動力母線高壓接口為連接至加熱高壓接口的電池加熱器和連接至低壓系統(tǒng)高壓接口的直流轉(zhuǎn)換器供電；在通過自檢后，在檢測到START脈沖時，使連接至電池高壓接口的電池包為直流轉(zhuǎn)換器供電及為動力母線預(yù)充電，當檢測到動力母線的電壓值達到電池包兩端電壓的90%以上時，則將電池高壓接口直接連接至動力母線高壓接口及低壓系統(tǒng)高壓接口，并經(jīng)設(shè)定的延遲時間斷開預(yù)充電路。本發(fā)明至少可對整車電氣在低壓系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、電池加熱器、汽車發(fā)電機之間進行有效分配。
【專利說明】一種動力電池包的電源管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及插電式混合動力汽車的電源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置于高壓電池包，確保整車在不同工況下安全實現(xiàn)能量切換的電源管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，伴隨著各國對新能源汽車呼聲的不斷提高，以及電池技術(shù)的不斷突破，插電式混合動力汽車的時代已經(jīng)來臨。插電式混合動力汽車普遍采用大容量、高電壓電池包，這就給電池包的安全使用提出了新的挑戰(zhàn)，目前是由電源管理系統(tǒng)(BMS)通過電池切斷單元(BDU)控制電池包的高壓輸出。如圖1所示，現(xiàn)有電池切斷單元(BDU)的硬件電路部分主要包含三個接觸器，分別是正極主接觸器Re4、負極主接觸器ReS和預(yù)充接觸器Re2，其中，預(yù)充接觸器Re2的常開觸點與限流電阻Rl串聯(lián)在電池包BP的正極母線與高壓盒的正極接線端子之間，正極主接觸器Re4的常開觸點也電連接在電池包BP的正極母線與高壓盒的正極接線端子之間，而負極主接觸器ReS則電連接在電池包BP的負極母線與高壓盒的負極接線端子之間。電池管理系統(tǒng)通過控制三個接觸器，即可實現(xiàn)對高壓盒的預(yù)充及供電，再由高壓盒實現(xiàn)下一級電能分配。在此，為了實現(xiàn)對電池包輸出電流的監(jiān)測，通常在電池包BP的輸出母線上連接電流傳感器CS，由于電池包BP的負極母線未引出分支電路，因此，該電流傳感器CS通常串聯(lián)在電池包BP的負極母線側(cè)。由此可見，現(xiàn)有的該種電池切斷單元只能實現(xiàn)控制電池包的高壓輸出，無法實現(xiàn)對整車電氣的分配，特別是對比較重要的低壓系統(tǒng)(提供常電的蓄電池)、電池加熱器、車載充電、汽車發(fā)電機(例如ISG電機)等回路能量的分配，進而無法有效地保護電池包，也無法對續(xù)駛里程、ISG電機的運行效率等方面進行優(yōu)化設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有電源管理方法存在的以上缺陷，提供一種可對整車電氣進行有效分配的電源管理方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種動力電池包的電源管理方法，包括:
[0005]在檢測到ON信號的上升沿時進行放電前的自檢，所述放電前的自檢包括獲取電池包各點的放電前溫度值，如果其中最低的放電前溫度值小于設(shè)定的第一溫度值，則將加熱高壓接口和低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至動力母線高壓接口，及通過啟動引擎帶動汽車發(fā)電機工作，直至其中最低的放電前溫度值大于等于第二溫度值，使所述汽車發(fā)電機通過所述動力母線高壓接口為連接至所述加熱高壓接口的電池加熱器和連接至所述低壓系統(tǒng)高壓接口的直流轉(zhuǎn)換器供電，以通過所述電池加熱器為所述電池包加熱，及通過所述直流轉(zhuǎn)換器為低壓系統(tǒng)補充能量；
[0006]在通過所述放電前的自檢后，在檢測到START脈沖時，將電池高壓接口通過限流電阻連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口，使連接至所述電池高壓接口的電池包為所述直流轉(zhuǎn)換器供電，及為經(jīng)所述動力母線高壓接口引出的動力母線預(yù)充電，當檢測到所述動力母線的電壓值達到電池包兩端電壓的90%以上時，則將電池高壓接口直接連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口，并經(jīng)設(shè)定的延遲時間斷開所述電池高壓接口經(jīng)所述限流電阻與所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口之間的連接。
[0007]優(yōu)選的是，所述電池高壓接口的正極與所述動力母線高壓接口的正極之間串聯(lián)有預(yù)充接觸器的主觸點和限流電阻，所述電池高壓接口的正極與所述動力母線高壓接口的正極之間電連接有的正極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述加熱高壓接口的正極之間電連接有第一加熱接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的負極與所有其他高壓接口的負極之間電連接有負極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接；
[0008]所述方法還包括:通過輸出第一加熱控制信號使所述第一加熱接觸器的主觸點吸合，以將所述加熱高壓接口和低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至動力母線高壓接口，及通過輸出弓I擎啟動信號至整車控制器，啟動引擎帶動汽車發(fā)電機工作；
[0009]所述方法還包括:通過輸出預(yù)充控制信號使所述預(yù)充接觸器的主觸點吸合，及通過輸出電池供電控制信號使負極主接觸器的主觸點吸合，以將所述電池高壓接口通過限流電阻連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口 ；以及，
[0010]所述方法還包括:通過輸出放電控制信號使正極主接觸器的主觸點吸合，及通過輸出所述電池供電控制信號使負極主接觸器的主觸點吸合，以將電池高壓接口直接連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口。
[0011]優(yōu)選的是，所述第二溫度值比所述第一溫度值高1°C?5°C。
[0012]優(yōu)選的是，所述延遲時間為IOOmS?300mS。
[0013]優(yōu)選的是，所述方法還包括:
[0014]在檢測到車載充電機輸出的喚醒信號時，進行車載充電前的自檢，在通過所述車載充電前的自檢后，將所述電池高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至車載充電高壓接口，使連接至所述車載充電高壓接口的所述車載充電機為所述電池包充電，及為所述低壓系統(tǒng)補充能量。
[0015]優(yōu)選的是，所述電池高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極之間電連接有低壓供電接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的正極與所述車載充電高壓接口的正極之間電連接有充電接觸器的主觸點；所述電池高壓接口的負極與所有其他高壓接口的負極之間電連接有負極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，所述動力母線高壓接口的正極通過單向控制器與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，以限制電流經(jīng)所述低壓系統(tǒng)高壓接口流向所述動力母線高壓接口 ；
[0016]所述方法還包括:通過輸出低壓供電信號使所述低壓供電接觸器的主觸點吸合，通過輸出充電控制信號使所述充電接觸器的主觸點吸合，通過輸出電池供電控制信號使所述負極主接觸器的主觸點吸合，以將所述電池高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至車載充電高壓接口。
[0017]優(yōu)選的是，所述車載充電前的自檢包括獲取電池包各點的充電前溫度值，如果其中最低的充電前溫度值低于第三溫度值，則將所述加熱高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至所述車載充電高壓接口，直至其中最低的充電前溫度值大于等于第四溫度值，使所述車載充電機為所述電池加熱器供電，及為所述低壓系統(tǒng)補充能量。
[0018]優(yōu)選的是，所述第四溫度值比所述第三溫度值高1°C~10°C。
[0019]優(yōu)選的是，所述電池高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極之間電連接有低壓供電接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的正極與所述車載充電高壓接口的正極之間電連接有充電接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的正極與所述加熱高壓接口的正極之間電連接有第二加熱接觸器的主觸點；所述電池高壓接口的負極與所有其他高壓接口的負極之間電連接有負極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，所述動力母線高壓接口的正極通過單向控制器與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，以限制電流經(jīng)所述低壓系統(tǒng)高壓接口流向所述動力母線高壓接口 ；
[0020]所述方法還包括:通過輸出第二加熱控制信號使所述第二加熱接觸器的主觸點吸合，通過輸出低壓供電信號使低壓供電接觸器的主觸點吸合，及通過輸出充電控制信號使充電接觸器的主觸點吸合，以將所述加熱高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至所述車載充電高壓接口。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的電源管理方法至少可對整車電氣在低壓系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、電池加熱器、汽車發(fā)電機之間進行有效分配，甚至可對整車電氣在低壓系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、電池加熱器、汽車發(fā)電機、車載充電器之間進行有效分配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有電池切斷單元的一種實施結(jié)構(gòu)；
[0023]圖2為根據(jù)本發(fā)明所述電池切斷單元的一種實施結(jié)構(gòu)；
[0024]圖3示出了圖1所示電池切斷單元在放電前加熱模式下的電路結(jié)構(gòu)；
[0025]圖4示出了圖1所示 電池切斷單元在預(yù)充電模式下的電路結(jié)構(gòu)；
[0026]圖5示出了圖1所示電池切斷單元在放電模式下的電路結(jié)構(gòu)；
[0027]圖6示出了圖1所示電池切斷單元在車載充電前加熱模式下的電路結(jié)構(gòu)；
[0028]圖7示出了圖1所示電池切斷單元在車載充電模式下的電路結(jié)構(gòu)；
[0029]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明所述的電池切斷單元的另一種實施結(jié)構(gòu)。
[0030]附圖標號:
[0031]Rel-低壓供電接觸器；Re2_預(yù)充接觸器；
[0032]Re4-正極主接觸器；Re5_充電接觸器；
[0033]Re6_第二加熱接觸器；Re7_第一加熱接觸器；
[0034]Re8-負極主接觸器；Dl- 二極管；
[0035]Jdc-低壓系統(tǒng)高壓接口； Jin-動力母線高壓接口；
[0036]Jch-車載充電高壓接口； Jp-加熱高壓接口；
[0037]BP-電池包；CS-電流傳感器；
[0038]KS-維修開關(guān)。1-直流轉(zhuǎn)換器；
[0039]2-逆變器；3-車載充電機；
[0040]4-電池加熱器；Jbp-電池高壓接口?！揪唧w實施方式】
[0041]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0042]本發(fā)明的動力電池包的電源管理方法包括:在停機模式下檢測到ON信號時(即檢測到點火鑰匙旋至ON檔輸出的ON信號上升沿時)進行放電前的自檢，放電前的自檢包括獲取電池包各點的放電前溫度值(即通過安裝在電池包設(shè)定位置上的各溫度傳感器獲取電池包對應(yīng)位置處的放電前溫度值)，如果其中最低的放電前溫度值小于設(shè)定的第一溫度值(該第一溫度值可設(shè)置為_5°C?5°C，通?？稍O(shè)置為0°C)，則將加熱高壓接口和低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至動力母線高壓接口，及通過啟動引擎帶動汽車發(fā)電機工作，直至其中最低的放電前溫度值大于等于第二溫度值(該第二溫度值可以等于第一溫度值，但優(yōu)選為較第一溫度值高1°C?5°C，例如高2°C )，使汽車發(fā)電機通過所述動力母線高壓接口為連接至所述加熱高壓接口的電池加熱器和連接至低壓系統(tǒng)高壓接口的直流轉(zhuǎn)換器供電，以通過電池加熱器為所述電池包加熱，及通過所述直流轉(zhuǎn)換器為低壓系統(tǒng)補充能量。
[0043]在通過上述放電前的自檢后，在檢測到START脈沖時(將點火鑰匙旋至START檔后，點火鑰匙會自動復(fù)位至ON檔，因此，將點火鑰匙旋至START檔后，會產(chǎn)生約200ms的上升沿脈沖)，將電池高壓接口通過限流電阻連接至動力母線高壓接口及低壓系統(tǒng)高壓接口，使連接至電池高壓接口的電池包為所述直流轉(zhuǎn)換器供電，及為經(jīng)動力母線高壓接口引出的動力母線預(yù)充電，當檢測到動力母線的電壓值達到電池包兩端電壓的90%以上時(優(yōu)選是95%以上)，則將電池高壓接口直接連接至動力母線高壓接口及低壓系統(tǒng)高壓接口，并經(jīng)設(shè)定的例如是IOOmS?300mS的延時時間斷開所述電池高壓接口經(jīng)限流電阻與動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口之間的連接。
[0044]本發(fā)明通過如圖2至圖8所示的電池切斷單元(BDU)實現(xiàn)上述控制，本發(fā)明的動力電池包的電池切斷單元(BDU)的高壓接口包括用于與電池包BP連接的電池高壓接口 Jbp，用于與直流轉(zhuǎn)換器I (即DC/DC轉(zhuǎn)換器1，具體為降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器)連接的低壓系統(tǒng)高壓接口 Jdc，用于與逆變器2的直流輸入端連接的動力母線高壓接口 Jin，及用于與電池加熱器4連接的加熱高壓接口 Jp，在此，BDU經(jīng)低壓系統(tǒng)高壓接口 Jdc的輸出通過直流轉(zhuǎn)換器I降壓后為低壓系統(tǒng)供電，BDU經(jīng)動力母線高壓接口 Jin的輸出通過逆變器2后為動力系統(tǒng)供電，由于逆變器2的直流輸入端與例如是ISG電機的汽車發(fā)電機的輸出連接，因此，相當于動力母線高壓接口 Jin亦與汽車發(fā)電機的輸出連接。
[0045]本發(fā)明的電池切斷單元(BDU)的內(nèi)部電路至少包括串聯(lián)于電池高壓接口 Jbp的正極與動力母線高壓接口 Jin的正極之間的預(yù)充接觸器Re2的主觸點和限流電阻R1，電連接于電池高壓接口 Jbp的正極與動力母線高壓接口 Jin的正極之間的正極主接觸器Re4的主觸點，電連接于動力母線高壓接口 Jin的正極與加熱高壓接口 Jp的正極之間的第一加熱接觸器Re7的主觸點，及電連接于電池高壓接口 Jbp的負極與所有其他高壓接口(即除電池高壓接口外的所有其他高壓接口)的負極之間的負極主接觸器Re8的主觸點，在此，該動力母線高壓接口 Jin可與低壓系統(tǒng)高壓接口 Jdc直接電連接，即相當于圖2至圖8中去除二極管Dl的實施例。
[0046]這樣，電池管理系統(tǒng)BMS通過控制BDU中各接觸器的狀態(tài)，即可實現(xiàn)整車電氣的有效分配，電池管理系統(tǒng)(BMS)具體可通過預(yù)充控制端口 C2控制預(yù)充接觸器Re2的各觸點的通斷，通過放電控制端口 C4控制正極主接觸器Re4的各觸點的通斷，通過第一加熱控制端口 C7控制第一加熱接觸器Re7的各觸點的通斷，通過回路控制端口 C8控制負極主接觸器Re8的各觸點的通斷。
[0047]在此基礎(chǔ)上，BMS通過上述BDU實現(xiàn)的電源管理方法如下:
[0048]BMS在檢測到ON信號上升沿時，啟動喚醒并進行放電前的自檢，獲取電池包BP各點的放電前溫度值，如果其中的最低的放電前溫度值小于設(shè)定的第一溫度值時，控制BDU進入如圖3所示的放電前加熱模式，即經(jīng)第一加熱控制端口 C7輸出第一加熱控制信號使第一加熱接觸器Re7的主觸點吸合，并輸出引擎啟動信號至整車控制器(V⑶)，使V⑶啟動引擎帶動汽車發(fā)電機工作，這樣，汽車發(fā)電機將通過動力母線高壓接口 Jin為電池加熱器4和直流轉(zhuǎn)換器I供電，使電池加熱器4對電池包BP進行加熱，同時為低壓系統(tǒng)(即低壓系統(tǒng)的蓄電池)補充能量；如果最低的放電前溫度值大于等于設(shè)定的第一溫度值時，則通過放電前的溫度檢查。在電池加熱器4對電池包BP進行加熱的過程中，當BMS檢測到最低溫度值大于等于第二溫度值時，BMS停止輸出第一加熱控制信號使第一加熱接觸器Re7的主觸點斷開，并輸出引擎停止信號至VCU，以控制汽車發(fā)電機停止工作。
[0049]BMS在自檢成功后，當檢測到START脈沖時，BMS控制BDU進入如圖4所示的預(yù)充電模式，在該模式下，BMS經(jīng)預(yù)充控制端口 C2輸出預(yù)充控制信號使預(yù)充接觸器Re2的主觸點吸合，并經(jīng)回路控制端口 CS輸出電池供電控制信號使負極主接觸器ReS的主觸點吸合，此時，電池包BP為直流轉(zhuǎn)換器I供電，并對連接于動力母線高壓接口 Jin與逆變器2的輸入端之間的動力母線進行預(yù)充電，當檢測到動力母線電壓值達到電池包BP兩端電壓的至少90%以上時停止預(yù)充，此時，如圖5所示，BMS經(jīng)放電控制端口 C4輸出放電控制信號使正極主接觸器Re4的主觸點吸合，并經(jīng)設(shè)定的延遲時間停止輸出上述預(yù)充控制信號，使預(yù)充接觸器Re2的主觸點斷開，此時通過正極主接觸器Re4的主觸點和負極主接觸器Re8的主觸點為直流轉(zhuǎn)換器I和逆變器2供電。
[0050]本發(fā)明的電源管理方法還可包括整車電氣在車載充電時的能量分配，具體為在檢測到車載充電機輸出的喚醒信號時，進行車載充電前的自檢，在通過所述車載充電前的自檢后，將所述電池高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至車載充電高壓接口，使連接至所述車載充電高壓接口的所述車載充電機為所述電池包充電，及為所述低壓系統(tǒng)補充能量。
[0051]為此，如圖2至圖8所示，本發(fā)明的BDU的高壓接口還可包括用于與車載充電機3連接的車載充電高壓接口 Jch，對應(yīng)地，BDU的內(nèi)部電路還包括電連接于電池高壓接口 Jbp的正極與低壓系統(tǒng)高壓接口 Jdc的正極之間的低壓供電接觸器Rel的主觸點，及電連接于電池高壓接口 Jdc的正極與車載充電高壓接口 Jch的正極之間的充電接觸器Re5的主觸點；另外，上述動力母線高壓接口 Jin的正極經(jīng)一單向控制器與低壓系統(tǒng)高壓接口 Jdc的正極電連接，以限制電流經(jīng)低壓系統(tǒng)高壓接口 Jdc流向動力母線高壓接口 Jin。該單向控制器可采用最簡單的二極管Dl實現(xiàn)，也可以為例如是接觸器的開關(guān)器件，通過BMS控制開關(guān)器件的通斷，即可防止電流在車載充電前加熱模式下及車載充電模式下經(jīng)低壓系統(tǒng)高壓接口Jdc流向動力母線高壓接口 Jin。
[0052]同理，如圖2所示，在具體應(yīng)用時，電池管理系統(tǒng)BMS通過控制BDU中其他接觸器的狀態(tài)，即可實現(xiàn)整車電氣的有效分配，例如，電池管理系統(tǒng)(BMS)可通過低壓供電控制端口 Cl控制低壓供電接觸器Rel的各觸點的通斷，通過充電控制端口 C5控制充電接觸器Re5的各觸點的通斷。
[0053]BMS通過上述BDU實現(xiàn)的在車載充電時的電源管理方法如下:
[0054]當車載充電高壓接口 Jch和BMS的相應(yīng)端口通過充電連接裝置與車載充電機3連接后，車載充電機3的12V喚醒信號將喚醒BMS，BMS進行車載充電前的自檢，車載充電前的自檢通過后，BMS控制BDU進入如圖7所示的車載充電模式，此時，BMS經(jīng)低壓供電控制端口 Cl輸出低壓供電信號使低壓供電接觸器Rel的主觸點吸合，經(jīng)充電控制端口 C5輸出充電控制信號使充電接觸器Re5吸合，及經(jīng)回路控制端口 CS輸出電池供電控制信號使負極主接觸器Re8的主觸點吸合，進而通過車載充電機3給電池包BP充電，并使車載充電機3通過低壓供電接觸器Rel為直流轉(zhuǎn)換器I供電，此時，因單向控制器的作用，可防止車載充電機3向動力母線高壓接口 Jin分配電能。
[0055]由于電池包BP在溫度較低的情況下進行充電會影響充電效果及電池包BP的使用壽命，因此，在BMS進行車載充電前的自檢時，通常要檢測電池包的充電前溫度值，以判斷是否需要在充電前對電池包進行加熱，為此，上述車載充電前的自檢包括獲取電池包各點的充電前溫度值，如果其中最低的充電前溫度值低于第三溫度值(該第三溫度值可設(shè)置為-5°C?5°C，通?？稍O(shè)置為0°C)，則將所述加熱高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至所述車載充電高壓接口，直至其中最低的充電前溫度值大于等于第四溫度值(該第四溫度值可等于第三溫度值，優(yōu)選為大于第三溫度值，通常較第三溫度值高1°C?10°C，例如高TC)，使所述車載充電機為所述電池加熱器供電，及為所述低壓系統(tǒng)補充能量。
[0056]為此，如圖2至圖8所示，本發(fā)明的BDU的內(nèi)部電路還可進一步包括電連接于電池高壓接口 Jch的正極與加熱高壓接口 Jp的正極之間的第二加熱接觸器Re6的主觸點，而BMS則可通過第二加熱控制端口 C6控制第二加熱接觸器Re6的各觸點的通斷。這樣，在BMS進行充電前的自檢時，獲取電池包的各點的充電前溫度值，如果其中最低的充電前溫度值低于第三溫度值時，則控制BDU進入如圖6所示的車載充電前加熱模式，此時，BMS經(jīng)第二加熱控制端口 C6輸出第二加熱控制信號使第二加熱接觸器Re6的主觸點吸合，經(jīng)低壓供電控制端口 Cl輸出低壓供電信號使低壓供電接觸器Rel的主觸點吸合，及經(jīng)充電控制端口 C5輸出充電控制信號使充電接觸器Re5的主觸點吸合，此時，通過車載充電機3為電池加熱器4和直流轉(zhuǎn)換器I供電，在此，由于負極主接觸器ReS的主觸點處于斷開狀態(tài)，因此，可防止電池包BP在該狀態(tài)下進一步放電，又由于單向控制器的作用，可防止車載充電機3向動力母線高壓接口 Jin分配電能。當BMS檢測到其中最低的充電前溫度值大于等于第四溫度值時，則控制BDU進入如圖7所示的車載充電模式，此時，BMS只需在車載充電前加熱模式下停止輸出第二加熱控制信號，使第二加熱接觸器Re6的主觸點斷開，并經(jīng)回路控制端口 CS輸出電池供電控制信號使負極主接觸器ReS的主觸點吸合即可。
[0057]如圖2所示，BMS處于待機模式，BMS控制BDU的所有接觸器均斷開，以將高壓安全隱患降到最低。
[0058]如圖2至圖8所示，與現(xiàn)有BDU結(jié)構(gòu)類似，為了檢測電池包BP的輸出電流，通?？稍陔姵馗邏航涌?Jbp的負極與所有其他高壓接口的負極之間電連接一電流傳感器CS。
[0059]另外，本發(fā)明的BDU可設(shè)置與所有接觸器的輔助觸點對應(yīng)電連接的狀態(tài)檢測接口，使BMS可通過狀態(tài)檢測接口實時監(jiān)測所有接觸器的狀態(tài)，以避免因熱失控以及粘合帶來的不確定安全隱患。
[0060]本發(fā)明中的所有高壓接口均可采用具有高壓互鎖回路的高壓連接器，這樣，BMS通過各高壓連接器的高壓互鎖回路，即可判斷高壓連接器的連接狀態(tài)，避免因高壓連接器松脫帶來不安全因素。
[0061]另外，如果實際應(yīng)用中存在電池包BP與汽車發(fā)電機同時經(jīng)逆變器2為動力系統(tǒng)供電的情況，則如圖8所示，可在電池高壓接口 Jbp與動力母線高壓接口 Jin之間的連接有預(yù)測接觸器Re2的主觸點和限流電阻Rl的支路上串聯(lián)一第二二極管D2，并在電池高壓接口 Jbp與動力母線高壓接口 Jin之間的連接有正極主接觸器Re4的主觸點的支路上串聯(lián)一第三二極管D3，以限制汽車發(fā)電機在圖4所示的預(yù)充電模式下及圖5所示的放電模式下經(jīng)BDU的動力母線高壓接口對電池包BP充電。
[0062]以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種動力電池包的電源管理方法，其特征在于，包括: 在檢測到ON信號的上升沿時進行放電前的自檢，所述放電前的自檢包括獲取電池包各點的放電前溫度值，如果其中最低的放電前溫度值小于設(shè)定的第一溫度值，則將加熱高壓接口和低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至動力母線高壓接口，及通過啟動引擎帶動汽車發(fā)電機工作，直至其中最低的放電前溫度值大于等于第二溫度值，使所述汽車發(fā)電機通過所述動力母線高壓接口為連接至所述加熱高壓接口的電池加熱器和連接至所述低壓系統(tǒng)高壓接口的直流轉(zhuǎn)換器供電，以通過所述電池加熱器為所述電池包加熱，及通過所述直流轉(zhuǎn)換器為低壓系統(tǒng)補充能量； 在通過所述放電前的自檢后，在檢測到START脈沖時，將電池高壓接口通過限流電阻連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口，使連接至所述電池高壓接口的電池包為所述直流轉(zhuǎn)換器供電，及為經(jīng)所述動力母線高壓接口引出的動力母線預(yù)充電，當檢測到所述動力母線的電壓值達到電池包兩端電壓的90%以上時，則將電池高壓接口直接連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口，并經(jīng)設(shè)定的延遲時間斷開所述電池高壓接口經(jīng)所述限流電阻與所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口之間的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理方法，其特征在于，所述電池高壓接口的正極與所述動力母線高壓接口的正極之間串聯(lián)有預(yù)充接觸器的主觸點和限流電阻，所述電池高壓接口的正極與所述動力母線高壓接口的正極之間電連接有的正極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述加熱高壓接口的正極之間電連接有第一加熱接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的負極與所有其他高壓接口的負極之間電連接有負極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接； 所述方法還包括:通過輸出第一加熱控制信號使所述第一加熱接觸器的主觸點吸合，以將所述加熱高壓接口和低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至動力母線高壓接口，及通過輸出引擎啟動信號至整車控制器，啟動引擎帶動汽車發(fā)電機工作； 所述方法還包括:通過輸`出預(yù)充控制信號使所述預(yù)充接觸器的主觸點吸合，及通過輸出電池供電控制信號使負極主接觸器的主觸點吸合，以將所述電池高壓接口通過限流電阻連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口 ；以及， 所述方法還包括:通過輸出放電控制信號使正極主接觸器的主觸點吸合，及通過輸出所述電池供電控制信號使負極主接觸器的主觸點吸合，以將電池高壓接口直接連接至所述動力母線高壓接口及所述低壓系統(tǒng)高壓接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理方法，其特征在于，所述第二溫度值比所述第一溫度值高rc~5°c。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理方法，其特征在于，所述延遲時間為IOOmS~300mSo
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電源管理方法，其特征在于，所述方法還包括: 在檢測到車載充電機輸出的喚醒信號時，進行車載充電前的自檢，在通過所述車載充電前的自檢后，將所述電池高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至車載充電高壓接口，使連接至所述車載充電高壓接口的所述車載充電機為所述電池包充電，及為所述低壓系統(tǒng)補充能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源管理方法，其特征在于，所述電池高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極之間電連接有低壓供電接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的正極與所述車載充電高壓接口的正極之間電連接有充電接觸器的主觸點；所述電池高壓接口的負極與所有其他高壓接口的負極之間電連接有負極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，所述動力母線高壓接口的正極通過單向控制器與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，以限制電流經(jīng)所述低壓系統(tǒng)高壓接口流向所述動力母線高壓接口； 所述方法還包括:通過輸出低壓供電信號使所述低壓供電接觸器的主觸點吸合，通過輸出充電控制信號使所述充電接觸器的主觸點吸合，通過輸出電池供電控制信號使所述負極主接觸器的主觸點吸合，以將所述電池高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至車載充電高壓接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源管理方法，其特征在于，所述車載充電前的自檢包括獲取電池包各點的充電前溫度值，如果其中最低的充電前溫度值低于第三溫度值，則將所述加熱高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至所述車載充電高壓接口，直至其中最低的充電前溫度值大于等于第四溫度值，使所述車載充電機為所述電池加熱器供電，及為所述低壓系統(tǒng)補充能量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源管理方法，其特征在于，所述第四溫度值比所述第三溫度值高1°C~10°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源管理方法，其特征在于，所述電池高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極之間電連接有低壓供電接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的正極與所述車載充電高壓接口的正極之間電連接有充電接觸器的主觸點，所述電池高壓接口的正極與所述加熱高壓接口的正極之間電連接有第二加熱接觸器的主觸點；所述電池高壓接口的負極與所有其他高壓接口的負極之間電連接有負極主接觸器的主觸點，所述動力母線高壓接口的正極與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，所述動力母線高壓接口的正極通過單向控制器與所述低壓系統(tǒng)高壓接口的正極電連接，以限制電流經(jīng)所述低壓系統(tǒng)高壓接口流向所述動力母線高壓接口； 所述方法還包括:通過輸出第二加熱控制信號使所述第二加熱接觸器的主觸點吸合，通過輸出低壓供電 信號使低壓供電接觸器的主觸點吸合，及通過輸出充電控制信號使充電接觸器的主觸點吸合，以將所述加熱高壓接口和所述低壓系統(tǒng)高壓接口均連接至所述車載充電高壓接口。
【文檔編號】H01M10/44GK103779622SQ201410050779
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】姜點雙, 趙久志, 劉軼鑫 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司