[發明專利]電池包充電保護方法、對應的電池包和電池包充電設備

有效

• 申請號: 201610171799.X
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN107230809B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 李小龍;張迪
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M10/48;H02J7/00
• 代理公司: 44202 廣州三環專利商標代理有限公司
• 代理人: 王基才

本發明提供了一種電池包充電保護方法及對應的電池包和電池包充電設備。所述電池包和電池包充電設備之間設有兩條可用于傳遞保護命令的線路，一條為總線通信線路，一條為硬件控制線路；所述電池包充電保護方法為雙重保護方法，在發現電池包充電過程出現異常時，通過先后兩步保護動作，可靠地停止電池包充電設備對電池包的充電輸出，有效杜絕電池包在充電階段安全事故發生的可能。

技術領域

本發明屬于電池包安全充電領域，更具體地說，本發明涉及一種電池包充電保護方法、對應的電池包和電池包充電設備。

背景技術

電動汽車不僅可以改善環境問題，而且對國民經濟的貢獻也越來越顯著，因此受到了越來越廣泛的關注。然而，隨著電動汽車逐步進入市場，安全事故也頻頻發生，其中很大一部分安全事故是發生在電池包的充電階段。

電動車電池包一般使用鋰離子電池做為儲能設備，具有容量大、能量密度高等優點，但是鋰離子電池的使用也有著嚴格的邊界條件，例如，單從充電來說，低溫或高溫下充電、超過電芯允許電壓充電等，都會給電池帶來巨大的傷害甚至引發火災事故。因此，如何在監測到電池包處于非安全充電狀態時，可靠地停止充電行為就成為了保證電動車充電安全的關鍵。

目前，常規的電池包充電保護方法是：利用電池包的BMS(Battery managementsystem，即電池管理系統)對電池包的狀態進行實時監測，當監測到電池包中的電池處于非安全充電狀態時，就通過總線通信線路向充電機發送停止充電報文，使充電機停止對電池包的充電。然而，上述保護方法對電池包的充電保護效果很差，至少存在以下不足：1)當通信總線受到干擾或因其他原因發生通信故障時，充電機將無法接受停止充電報文而繼續會對電池包充電；2)若充電機內部軟件發生故障，也可能無法響應BMS的停止充電信號；3)部分充電機具有手動充電模式或調試模式，在使用這些模式充電時，充電機是不接受BMS的通信報文的，將完全按照手動設定的電流或時間進行充電，因此，也無法響應BMS的停止充電報文。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種安全可靠的電池包充電保護方法以及使用此保護方法的電池包和電池包充電設備，以充分保證電池包在充電過程中的安全性。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種電池包充電保護方法，其包括以下步驟：

1)電池包充電設備對電池包進行正常充電時，BMS對電池包中各電池的狀態參數進行實時監測；

2)BMS根據監測結果判斷電池包是否處于危險充電狀態：如否，返回上一步繼續進行實時監測；如是，則進入下一步，啟動第一步保護動作；

3)BMS通過總線通信線路向電池包充電設備的充電管理模塊發送停止充電報文，充電管理模塊將充電執行模塊的輸出功率調整為零，從而停止電池包充電設備對電池包的充電輸出；

4)等待預定時間后，BMS對電池包的充電狀態進行監測，判斷電池包是否仍舊處于充電狀態：如否，充電結束；如是，則進入下一步，啟動第二步保護動作；

5)BMS通過硬件控制線路向電池包充電設備的保護裝置發送停止充電信號，保護裝置無條件停止電池包充電設備對電池包的充電輸出，使充電結束。

優選地，所述步驟1)所監測的電池狀態參數包括電壓、溫度和電流。

優選地，所述步驟4)中，BMS通過電流傳感器采集輸入電池包的充電電流，并根據充電電流判斷電池包是否仍舊處于充電狀態：若充電電流為零，則說明電池包充電設備已停止了對電池包的充電輸出；若充電電流不為零，則說明電池包充電設備沒有停止對電池包的充電輸出，電池包仍舊處于充電狀態，第一步保護動作失效，需要啟動第二步保護動作。