[發明專利]一種新型的硬件電池冗余保護裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201911351364.3
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111030234B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 顧強;司修利;張新艷;袁宏亮;王珺;林棟
• 申請（專利權）人: 沃太能源股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18;H02H3/05
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

本發明公開了一種新型的硬件電池冗余保護裝置，保護裝置與電池連接，保護裝置上設有充放電接口，所述保護裝置是由空氣開關、BMS系統組成，所述BMS系統是由CPU控制模塊、電源控制模塊、通信模塊、電壓采集模塊、溫度采樣模塊、功能保護模塊、電流采樣模塊組成，其特征在于：所述BMS系統中還設有故障處理模塊，所述空氣開關為帶有分勵器空氣開關，帶有分勵器空氣開關中設有分勵式驅動模塊，所述電壓采集模塊中設有電壓保護IC模塊,所述溫度采樣模塊中設有溫度比較模塊。本發明揭示了一種新型的硬件電池冗余保護裝置，實現電池的冗余保護，提高保護裝置的安全性、可靠性，提高保護裝置的快速響應，保護負載。

技術領域

本發明屬于及電池利用技術領域，具體涉及一種新型的硬件電池冗余保護裝置及其工作方法。

背景技術

直流斷路器是直流電力系統中的一種重要的電器開關。當回路出現過流、短路等故障時，它能自動斷開回路，對回路及設備起到保護作用。通常直流電力系統中控制斷路器用保護裝置主要是單CPU為核心的方案。

現有技術中保護裝置由電壓采集模塊（MAX14921ECS）、溫度采樣模塊(CD74HC4067M)和電流采樣模塊采集電池數據傳輸給CPU，CPU收集采集到的數據進行處理并與程序內部寫入的數據做對比，數據正常則繼續運行，數據異常則發出控制信號給功能保護模塊，由功能保護模塊控制充放電回路的開關斷開，達到保護系統的功能，在這種冗余保護裝置中系統運行過程中出現故障時，無法切斷切斷電池與負載的連接，而且這種處理方式響應慢，常規電池冗余保護裝置已無法滿足需要。

實用新型內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，在原有電池冗余保護裝置中BMS系統和空氣開關的基礎上增加故障處理裝置，當BMS系統故障時，由故障處理裝置斷開功能保護模塊中的開關和空氣開關，確保在CPU處理或者程序出現Bug時，電池正常關斷與電源/負載的聯系，實現電池的冗余保護。

技術方案：本發明所述的一種新型的硬件電池冗余保護裝置，一種新型的硬件電池冗余保護裝置，保護裝置與電池連接，保護裝置上設有充放電接口，所述保護裝置是由空氣開關、BMS系統組成，所述BMS系統是由CPU控制模塊、電源控制模塊、通信模塊、電壓采集模塊、溫度采樣模塊、功能保護模塊、電流采樣模塊組成，所述BMS系統中還設有故障處理模塊，所述空氣開關為帶有分勵器空氣開關，帶有分勵器空氣開關中設有分勵式驅動模塊，所述電壓采集模塊中設有電壓保護IC模塊,所述溫度采樣模塊中設有溫度比較模塊；所述帶有分勵器空氣開關中的驅動模塊與故障處理模塊輸出端口連接，故障處理模塊輸出端口還與功能保護模塊連接，所述電壓采集模塊對電池的電壓進行采集保護，電壓保護IC模塊輸出端口與故障處理模塊的輸入端口連接，所述溫度采樣模塊對電池的溫度進行采集比較，溫度比較模塊的輸出端與故障處理模塊的輸入端連接。

優選的，所述空氣開關的輸入端與電池的正負極串聯，空氣開關輸出端與充放電接口通過連接線連接，所述空氣開關輸出端與充放電接口之間其中一條連接線上串聯功能保護模塊和電流采樣模塊。

優選的，所述CPU控制模塊通過空氣開關檢測電路與空氣開關輸出端口線連接。

優選的，所述CPU控制模塊的輸出端分別與功能保護模塊、通信模塊、電源控制模塊連接，所述CPU控制模塊的輸入端分別與電壓采集模塊、電流采樣模塊、溫度采樣模塊連接。

優選的，所述功能保護裝置中自帶電源。

優選的，所述電源控制模塊中設有按鈕。

一種新型的硬件電池冗余保護裝置工作方法，所述方法具體如下：