[發(fā)明專利]一種電池系統(tǒng)高壓控制盒及電池系統(tǒng)控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010867655.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN112152281A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司淑坤;趙峰波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東天瀚新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44;H01M10/42
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種電池系統(tǒng)高壓控制盒，包括殼體和位于殼體內(nèi)的電池管理系統(tǒng)BMS、預(yù)充回路LOAD、電池包連接切換回路DCchange、保險(xiǎn)絲FU、電流傳感器和高低壓線束及連接器BDU，電池管理系統(tǒng)BMS通過多個(gè)對(duì)應(yīng)的繼電器K與多個(gè)電池包Pack相連接，每個(gè)電池包Pack與電池管理系統(tǒng)BMS還共同連接有一個(gè)電流傳感器；本發(fā)明通過特殊的高壓回路布局和控制方法可以方便實(shí)現(xiàn)多個(gè)電池包組成的系統(tǒng)進(jìn)行多個(gè)電池包連接，電池系統(tǒng)先通過BMS檢測(cè)電池包的工作狀態(tài)，再結(jié)合充電機(jī)和BMS的指令控制高壓盒內(nèi)部繼電器的開閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池系統(tǒng)的快速充電，并可結(jié)合優(yōu)化電池包電量的實(shí)際情況做調(diào)整，以近可能發(fā)揮電池包的最佳性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)，具體是一種電池系統(tǒng)高壓控制盒及電池系統(tǒng)控制方法。

背景技術(shù)

隨著中大型儲(chǔ)能電池系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)車、運(yùn)載工具、船舶、微電網(wǎng)系統(tǒng)、電網(wǎng)削峰填谷等許多行業(yè)的快速推廣應(yīng)用，電池儲(chǔ)能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到快速滲透，同事也發(fā)現(xiàn)了許多需要克服的問題，像充電時(shí)間長(zhǎng)，充電效率低，系統(tǒng)發(fā)熱量大，散熱系統(tǒng)過于復(fù)雜，造價(jià)成本高等。

現(xiàn)有的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)通常包括電池模組，熱管理系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)，以及高壓控制系統(tǒng)；受應(yīng)用場(chǎng)景和現(xiàn)有功率器件性能及成本的約束，很多動(dòng)力部件不適合較高的電壓系統(tǒng)，通常的電池系統(tǒng)電壓平臺(tái)范圍通常在250V-500V左右，容量范圍通常在50Ah-300Ah，而市面上直流快充充電樁的充電功率范圍約60kw-350kw，充電電壓范圍為200V-750V，電壓和電流可調(diào)范圍較大。

隨著各種儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的逐步推廣和用戶體驗(yàn)的不斷提高，許多電池系統(tǒng)需要配備2個(gè)或更多的電池包Pack并聯(lián)使用，以增加電池容量，電池容量增加將導(dǎo)致充電時(shí)間變長(zhǎng)；另外，用戶對(duì)電池系統(tǒng)快充的需求也越來越高，現(xiàn)有的電池系統(tǒng)高壓控制盒只能實(shí)現(xiàn)單一的并聯(lián)連接充電，充電時(shí)間長(zhǎng)；同時(shí)，較低的電壓平臺(tái)將導(dǎo)致較高的充放電電流，增加功率連接的物料成本和重量，降低快充的充電效率和經(jīng)濟(jì)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電池系統(tǒng)高壓控制盒及電池系統(tǒng)控制方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種電池系統(tǒng)高壓控制盒，包括殼體和位于殼體內(nèi)的電池管理系統(tǒng)BMS、預(yù)充回路LOAD、電池包連接切換回路DCchange、保險(xiǎn)絲FU、電流傳感器和高低壓線束及連接器BDU，電池管理系統(tǒng)BMS通過多個(gè)對(duì)應(yīng)的繼電器K與多個(gè)電池包Pack相連接，每個(gè)電池包Pack與電池管理系統(tǒng)BMS還共同連接有一個(gè)電流傳感器。

所述預(yù)充回路LOAD包括預(yù)充電阻和預(yù)充繼電器，預(yù)充電阻和預(yù)充繼電器先串聯(lián)后再和主回路繼電器并聯(lián)；所述電池包連接切換回路DCchange包括高壓繼電器和高壓線束；所述保險(xiǎn)絲FU與預(yù)充回路LOAD相連接用于充電及放電時(shí)的安全保護(hù)，在系統(tǒng)過流或短路時(shí)用于切斷高壓回路。

殼體內(nèi)還具有電池管理系統(tǒng)BMU，充電機(jī)和負(fù)載，電池管理系統(tǒng)BMU與電池包Pack相連接，包含電池模組、結(jié)構(gòu)固定部件及熱管理部件，所述熱管理部件包括電池箱體、連接排、線束、水冷板、風(fēng)扇、均溫板、管路、熱交換器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述電池模組內(nèi)部包含一顆或以上的電芯單體，單體之間通過連接排或連接線進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)連接，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需要的電壓或容量。

電池系統(tǒng)高壓控制盒的電池系統(tǒng)控制方法，包括判斷步驟、檢查步驟、充放電步驟，具體為，判斷步驟：首先通過電池管理系統(tǒng)BMS判斷輸入信號(hào)為充電還是放電；檢查步驟：檢查電池包Pack狀態(tài)是否滿足信號(hào)輸入的充放電條件，并再次通過電池管理系統(tǒng)BMS進(jìn)行判斷，判斷狀態(tài)有四種分別為滿足高壓快充條件、不滿足高壓快充條件、滿足放電條件和不滿足放電條件；充放電步驟：通過BMS發(fā)送充放電信號(hào)，對(duì)電池包Pack進(jìn)行充放電，四種判斷狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)開始高壓快速充電、開始低壓充電、開始放電和開始充電。