一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法技术方案

本发明专利技术提出一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，属于汽车安全技术领域。首先确定单体电池、电池模组和相关零部件对应的耐受曲线；再确定熔断器的额定电流区间；然后获取额定电流区间下不同型号熔断器的耐受曲线，确定对电池系统实现有效保护的熔断器型号；最后对熔断器进行温升测试，确定电池充放电特性，判断得到的电池充放电特性是否满足整车动力性能要求；当满足要求时，将该型号熔断器作为电池系统过负荷保护的熔断器；当不满足要求时，重新匹配熔断器型号，直至满足整车动力性能要求。本发明专利技术实现了熔断器与车辆电池、电池系统及零部件的精确匹配，提升了整车的安全性能，解决了现有熔断性选型方法中存在的保护盲区问题。区问题。区问题。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法


[0001]本专利技术涉及一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，属于汽车安全


技术介绍

[0002]随着新能源技术的不断发展，电池系统的安全性问题已成为行业内关注的焦点，电池系统的安全保护不仅依靠单体电池安全性能的提升，更注重电池系统级别的安全性能提升。现有车辆短路保护主要采用熔断器，目前熔断器的选型主要是基于被保护电池系统的参数理论计算，与电池系统的匹配性较低。短路保护装置选型过大，产品发生小电流过载时，无法实现有效保护；短路保护装置选型过小，产品的长时持续工作和耐受冲击时存在误断风险，产品可靠性存在问题，尤其针对车辆起步时1000多安培的短时冲击时，耐受能力不足。也有基于熔断器和导线的发热和传热机理修正熔断器和导线匹配的方法，例如申请号CN201310033051.X名为“汽车熔断器与连接导线的精确匹配方法”的专利中，通过建立的连接导线额定工作电流的数学模型，再建立车用电压导线、熔断器的基础数据库，最后根据低压导线、熔断器的基础数据库，对连接导线额定工作电流数学模型中的熔断器及其连接导线的理论匹配结果进行修正，得到最终的熔断器与连接导线的精确匹配关系。上述方法虽然在一定程度上可以实现电动车辆短路保护，但其主要是单独依靠理论计算或与连接导线进行匹配保护，对车辆整体的保护仍存在保护盲区，同时也未进行系统级别的匹配验证，匹配精度有限。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，以解决现有技术中熔断器与电池系统、相关零部件匹配性较低，难以实现整车有效保护的问题。
[0004]本专利技术提出一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，该方法包括以下步骤：
[0005]1)对电池系统的单体电池、电池模组和相关零部件进行耐受时间测试，得到单体电池、电池模组和相关零部件对应的耐受曲线；
[0006]2)确定电池系统负载的持续工作电流及熔断器的降容系数，根据确定的持续工作电流和降容系数确定熔断器的额定电流区间；
[0007]3)根据熔断器的额定电流区间，获取额定电流区间下不同型号熔断器的耐受曲线；根据单体电池、电池模组和相关零部件的耐受曲线，确定对单体电池、电池模组和相关零部件实现有效保护的熔断器型号；
[0008]4)对筛选出型号的熔断器进行温升测试，确定电池充放电特性，判断得到的电池充放电特性是否满足整车动力性能要求；当电池充放电特性满足整车动力性能要求时，将该型号熔断器作为电池系统过负荷保护的熔断器；当电池充放电特性不满足整车动力性能要求时，重新匹配熔断器型号，直至电池充放电性能满足整车动力性能要求。
[0009]本专利技术还提出一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，该方法包括以下步骤：
[0010]1)对电池系统的单体电池、电池模组和相关零部件进行耐受时间测试，得到单体电池、电池模组和相关零部件对应的耐受曲线；
[0011]2)确定电池系统负载的持续工作电流及熔断器的降容系数，根据确定的持续工作电流和降容系数确定熔断器的额定电流区间；
[0012]3)根据熔断器的额定电流区间，获取额定电流区间下不同型号熔断器的耐受曲线；根据单体电池、电池模组和相关零部件的耐受曲线，确定对单体电池、电池模组和相关零部件实现有效保护的熔断器型号；
[0013]4)对筛选出型号的熔断器进行温升测试，确定电池充放电特性，判断得到的电池充放电特性是否满足整车动力性能要求；当电池充放电特性满足整车动力性能要求时，将该型号熔断器作为电池系统过负荷保护的熔断器；当电池充放电特性不满足整车动力性能要求时，调整电池MAP表，根据调整后的电池MAP表判断是否符合温升测试要求，当符合温升测试要求时，判断调整电池MAP表后得到的电池充放电特性是否满足整车动力性能要求，当满足整车动力性能要求时，将该型号熔断器作为电池系统过负荷保护的熔断器；当不满足整车动力性能要求时，在设定调整次数内继续调整电池MAP表，直至调整电池MAP表后得到的电池充放电特性满足整车动力性能要求，若达到设定调整次数后，调整电池MAP表后得到的电池充放电特性仍不满足整车动力性能要求，则重新匹配熔断器型号，直至满足整车动力性能要求。
[0014]本专利技术根据单体电池、电池模组和相关零部件的耐受曲线和额定电流区间下的熔断器耐受曲线，筛选出能够实现电池系统有效保护的熔断器型号，使得该熔断器可以实现整车过负荷保护；并对筛选出型号的熔断器进行温升测试，确定电池充放电特性，判断其是否满足整车的动力性能要求，使得整车电池系统与熔断器保护精确匹配。本专利技术匹配出可以实现整车过负荷保护的熔断器，提升了现有熔断器选型方法中熔断器与电池系统的匹配性，同时对匹配好的熔断器进行温升测试，以满足该熔断器在实现有效保护的同时还能满足整车的动力性能需求，实现了熔断器与车辆电池、电池系统及零部件的精确匹配，提升了整车的安全性能，解决了单独依靠理论计算或仅与导线进行匹配保护存在的保护盲区问题。
[0015]进一步地，为了避免熔断器对电池系统产生过保护情况，当满足整车动力性能要求时，对熔断器和电池系统进行匹配性复测，找到熔断器在先于电池系统失效前熔断所对应的最小电流值，若该最小电流值小于等于设定有效保护阈值且大于等于设定过保护阈值，则将该型号熔断器作为电池系统过负荷保护的熔断器，若该最小电流值大于设定有效保护阈值或小于设定过保护阈值，则调整电池MAP表数据或重新选择熔断器型号。
[0016]进一步地，为了提高熔断器和电池系统的匹配性复测效率，所述熔断器和电池系统的匹配性复测方法为筛选点法，根据已确定的熔断器的耐受曲线和电池在不同电流下的耐受时间，先选取一个中间电流值进行测试，当该电流下的测试结果显示该熔断器实现有效保护，则调小电流值继续测试，当该电流值下的测试结果显示该熔断器不能实现有效保护，则调大电流值继续测试直至找到该熔断器实现有效保护时的最小电流值。
[0017]进一步地，所述步骤1)中相关零部件包括各电芯间的连接导线、电池系统的连接
导线、接触器和高压线缆。
[0018]进一步地，为了满足熔断器的温升要求，所述步骤4)中温升测试过程为：根据已有的电池MAP表中的充放电电流测试熔断器的温升情况，根据测试结果调整电池MAP表数据，直至符合熔断器的温升要求。
[0019]进一步地，所述电池的有效保护是指在不同电流下，电池的耐受时间大于熔断器在该电流下的熔断时间，或电池的耐受时间小于熔断器在该电流下的熔断时间，但在该电流下熔断器熔断前电池从满电状态放至最低电压状态时，电池不会出现失效情况。
[0020]进一步地，为了快速确定熔断器负载的持续工作电流，所述步骤2)中的持续工作电流是根据整车驱动系统的持续工作电流、驱动系统负载开关的短时冲击电流以及存在过载工况时的过载电流和持续时间所确定。
[0021]进一步地，为了快速确定熔断器的降容系数，所述步骤2)中的降容系数是根据熔断器的工作温度、连接件的发热、工作海拔、工作寿命本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)对电池系统的单体电池、电池模组和相关零部件进行耐受时间测试，得到单体电池、电池模组和相关零部件对应的耐受曲线；2)确定电池系统负载的持续工作电流及熔断器的降容系数，根据确定的持续工作电流和降容系数确定熔断器的额定电流区间；3)根据熔断器的额定电流区间，获取额定电流区间下不同型号熔断器的耐受曲线；根据单体电池、电池模组和相关零部件的耐受曲线，确定对单体电池、电池模组和相关零部件实现有效保护的熔断器型号；4)对筛选出型号的熔断器进行温升测试，确定电池充放电特性，判断得到的电池充放电特性是否满足整车动力性能要求；当电池充放电特性满足整车动力性能要求时，将该型号熔断器作为电池系统过负荷保护的熔断器；当电池充放电特性不满足整车动力性能要求时，重新匹配熔断器型号，直至电池充放电性能满足整车动力性能要求。2.根据权利要求1所述的车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，其特征在于，当满足整车动力性能要求时，对熔断器和电池系统进行匹配性复测，找到熔断器在先于电池系统失效前熔断所对应的最小电流值，若该最小电流值小于等于设定有效保护阈值且大于等于设定过保护阈值，则将该型号熔断器作为电池系统过负荷保护的熔断器，若该最小电流值大于设定有效保护阈值或小于设定过保护阈值，则调整电池MAP表数据或重新选择熔断器型号。3.根据权利要求2所述的车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，其特征在于，所述熔断器和电池系统的匹配性复测方法为筛选点法，根据已确定的熔断器的耐受曲线和电池系统在不同电流下的耐受时间，先选取一个中间电流值进行测试，当该电流下的测试结果显示该熔断器实现有效保护，则调小电流值继续测试，当该电流值下的测试结果显示该熔断器不能实现有效保护，则调大电流值继续测试直至找到该熔断器实现有效保护时的最小电流值。4.根据权利要求1所述的车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，其特征在于，所述步骤1)中相关零部件包括各电芯间的连接导线、电池系统的连接导线、接触器和高压线缆。5.根据权利要求1所述的车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方法，其特征在于，所述步骤4)中温升测试过程为：根据已有的电池MAP表中的充放电电流测试熔断器的温升情况，根据测试结果调整电池MAP表数据，直至符合熔断器的温升要求。6.根据权利要求1或2所述的车辆电池系统过负荷熔断器匹配保护方...

【专利技术属性】
技术研发人员：高万兵，王坤，邵玉龙，游祥龙，李红星，史银龙，
申请(专利权)人：宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：