一种大容量锂电池组充放电控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种大容量锂电池组充放电控制系统，包括整车控制输入回路、高压箱和由至少两个电池组模块并联成的大容量电池组，所述高压箱内部设有主控制器、DC‑DC电源模块，所述高压箱的外端设有充电接口和放电接口，所述DC‑DC电源模块受控于整车控制输入回路为主控制器进行供电；所述充电接口的正极依次通过充电继电器、电池组模块、DC‑DC电源模块与整车控制输入回路连接，所述放电接口的正极依次通过第一放电继电器、电池组模块与DC‑DC电源模块、整车控制输入回路连接；所述充电接口、放电接口的负极均与DC‑DC电源模块连接。大容量电池组的随机布置，有效节约整车空间，能够满足多充电机对其同时进行充电，大大提高了充电电流，减少充电时间。

【技术实现步骤摘要】
一种大容量锂电池组充放电控制系统
本技术涉及锂电池
，具体涉及一种大容量锂电池组充放电控制系统。
技术介绍
随着人们对环境的重视，新能源在各行各业得到迅速发展，一般工业性车辆具备灵活转向特性，整车结构紧凑，难以配置较大容量电池组。另外，即使配备大容量电池组后，大电流充电问题仍不能得到有效解决，导具备致大容量电池组的车辆充电时间长，容易接错充电接口，对电池组造成性能伤害。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种大容量电池组充放电控制系统，通过继电器进行多充电接口充电，增大了大容量锂电池组的充电电流，并有效地避免了大电流充电带来的热损耗问题，实现大容量电池组大倍率充电。本技术的技术方案如下：一种大容量锂电池组充放电控制系统，包括整车控制输入回路、高压箱和由至少两个电池组模块并联成的大容量电池组，所述高压箱内部设有主控制器、DC-DC电源模块，所述高压箱的外端设有充电接口和放电接口，所述充电接口的数量是与电池组模块一一对应的；所述DC-DC电源模块受控于整车控制输入回路为主控制器进行供电；所述充电接口的正极依次通过充电继电器、电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接，所述放电接口的正极依次通过第一放电继电器、电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接；所述充电接口的负极、放电接口的负极均与DC-DC电源模块连接；所述主控制器通过CAN通讯线与大容量电池组连接，所述整车控制输入回路上串接有常闭继电器；所述充电继电器、第一放电继电器、常闭继电器均与主控制器的信号端连接。进一步方案，所述电池组模块包括电池组和从控制器，所述电池组并接在DC-DC电源模块的两端，在电池组与DC-DC电源模块之间串联有保险丝和电流传感器；所述从控制器与第二放电继电器的信号端连接，所述第二放电继电器的输出端通过充电继电器与充电接口的正极连接。进一步方案，所述电池组模块之间通过CAN通讯线连接，充电接口之间通过CAN通讯线连接，所述主控制器与从控制器之间、主控制器与充电接口之间均通过CAN通讯线连接。本系统中整车控制输入回路是车辆自带的控制系统，将其与本技术的大容量电池组连接用于对DC-DC电源模块、主控制器发送控制信号。本技术是以多个相同的电池组并联成电池组模块为基础，通过电池管理系统采集电池组模块的电压、电流等基本信息，控制由多个相同电池组模块并联组成的大容量锂电池组通过继电器进行多充电接口充电。多充电接口充电模式在未增加电池组模块电流情况下，增大了大容量锂电池组的充电电流，并有效地避免了大电流充电带来的热损耗问题，实现大容量电池组大倍率充电；另外，大容量锂电池组可分段实施控制部分电池组工作，有效解决多电池组并联导致放电容量减少问题。所以与常规技术叉车相比：本技术可以实现大容量电池组的随机布置，有效节约整车空间；外置式高压箱布置，便于维修。另外，本系统能够满足多充电机对其同时进行充电，大大提高了充电电流，减少充电时间。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，以两个电池组模块4通过CAN通讯线3并联成的大容量电池组为例进行说明如下：一种大容量锂电池组充放电控制系统，包括整车控制输入回路1、高压箱2和由两个电池组模块4并联成的大容量电池组，所述高压箱2内部设有主控制器W1、DC-DC电源模块，所述高压箱2的外端设有两个充电接口5和一个放电接口6；所述DC-DC电源模块受控于整车控制输入回路为主控制器W1进行供电；所述充电接口5的正极依次通过充电继电器K2(或K3)、一个电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接，所述放电接口6的正极依次通过第一放电继电器K4、两个电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接；所述充电接口的负极、放电接口的负极均与DC-DC电源模块连接；所述主控制器W1通过CAN通讯线3与大容量电池组连接，所述整车控制输入回路上串接有常闭继电器K1；所述充电继电器K2/K3、第一放电继电器K4、常闭继电器K1均与主控制器W1的信号端连接。进一步方案，所述电池组模块4包括电池组C1/C2和从控制器W2/W3，电池组C1/C2并接在DC-DC电源模块的两端，在电池组C1/C2与DC-DC电源模块之间串联有保险丝F1/F2和电流传感器P1/P2；所述从控制器W2/W3与第二放电继电器K5/K6的信号端连接，所述第二放电继电器K5/K6的输出端通过充电继电器K3/K3与两个充电接口5的正极分别连接。进一步方案，所述电池组模块之间通过CAN通讯线3连接，充电接口5之间通过CAN通讯线连接，所述主控制器W1与从控制器W2/W3之间、主控制器W1与充电接口5之间均通过CAN通讯线3连接。本系统组成主要实现大容量锂电池多充电机进行大倍率充电，高压箱内主控模块控制安全充电，同时有效解决电池大倍率充电温升问题，本系统中各电池组模块内设置独立控制电池组的第二放电继电器的动作，具有更高的安全性。其工作过程如下：(1)充电接口与充电机连接，主控制器工作，自检后判断电池组模块是否满足充电允许条件，若不满足充电允许条件则控制所有的充电继电器断开；若满足充电允许条件，第一放电继电器断开，当第一放电继电器的断开时间为3-5秒后，吸合充电继电器对电池组模块进行充电；这是为了防止在充电过程中，放电接口带电，故要求在充电过程中第一放电继电器断开。因此在充电前需要判断第一放电继电器的状态，当其断开时间达到3-5秒后才能充电。(2)满足充电结束条件或者收到整车报文后，持续监测电池组模块5秒后的充电电流，当电流传感器检测到电池组的电流值A小于预设阈值5A时，则充电继电器断开停止充电；若电流值A大于预设阈值5A，且在10秒内仍然有电流，则主控制器断开充电继电器，停止充电；因满足充电结束条件或者收到整车报文后，主控制器与充电机之间通信并发送结束充电命令，充电机执行结束充电命令后，由于充电机内功率模块需要1秒才能从大电流400A降到0A；为了保证检测为正常，一般在结束充电命令后5秒，再判断电池组模块上是否存在充电电流。(3)整车控制输入回路驱动主控制器工作，主控制器先判断电池组模块是否为放电模式，若不在放电模式，且第二继电器是吸合的，则从控制器检测电池组的电压压差，当电压压差为5-10V时，则吸合充电继电器进行充电；否则停止充电；(4)若电池组模块处于放电模式，则断开所有的充电继电器，进入放电允许条件的判断，若不满足放电允许条件则断开常闭继电器；若满足放电允许条件，则第二放电继电器闭合，从控制器检测电池组的电压压差，当电压压差为5-10V时，则吸合第一放电继电器进行放电。上述充电允许条件是指充电接口与充电机连接正常、充电机与主控制器通讯正常和电池组无结束充电命令。上述放电允许条件是指充电接口没连接充电机、充电继电器断开和电池组工作正常。控制由多个相同电池组模块并联组成的大容量锂电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大容量锂电池组充放电控制系统，包括整车控制输入回路、高压箱和由至少两个电池组模块并联成的大容量电池组，其特征在于：所述高压箱内部设有主控制器、DC-DC电源模块，所述高压箱的外端设有充电接口和放电接口，所述充电接口的数量是与电池组模块一一对应的；所述DC-DC电源模块受控于整车控制输入回路为主控制器进行供电；/n所述充电接口的正极依次通过充电继电器、电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接，所述放电接口的正极依次通过第一放电继电器、电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接；所述充电接口的负极、放电接口的负极均与DC-DC电源模块连接；所述主控制器通过CAN通讯线与大容量电池组连接，所述整车控制输入回路上串接有常闭继电器；所述充电继电器、第一放电继电器、常闭继电器均与主控制器的信号端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种大容量锂电池组充放电控制系统，包括整车控制输入回路、高压箱和由至少两个电池组模块并联成的大容量电池组，其特征在于：所述高压箱内部设有主控制器、DC-DC电源模块，所述高压箱的外端设有充电接口和放电接口，所述充电接口的数量是与电池组模块一一对应的；所述DC-DC电源模块受控于整车控制输入回路为主控制器进行供电；
所述充电接口的正极依次通过充电继电器、电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接，所述放电接口的正极依次通过第一放电继电器、电池组模块、DC-DC电源模块与整车控制输入回路连接；所述充电接口的负极、放电接口的负极均与DC-DC电源模块连接；所述主控制器通过CAN通讯线与大容量电池组连接，所述整车控制输入回路上串接有常...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔爱龙，江博，张杰，张华俊，张军，代志家，
申请(专利权)人：安徽合力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34