一种用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制制造技术

本发明专利技术涉及一种用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制，包括：电池包整体分析模块，用于读取分析电池包整体电压、电池包整体电流；电池包单体分析模块，用于读取分析单体电池包电压、单体电池包温度；保护控制模块，用于实时接收电池包充电过程中的电压、电流、温度数值，判断数值是否在正常范围内；保护控制模块与电池包之间连接有预充电模块，预充电模块用于给电机控制器的大电容进行充电，以减少接触器接触时的火花拉弧，降低冲击，增加安全性；解决重卡商用车电池充电过程中，充电设备或电池包本身发生故障时需要及时断开充电，以免发生充电不稳定导致危险发生的问题。以免发生充电不稳定导致危险发生的问题。以免发生充电不稳定导致危险发生的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制


[0001]本专利技术属于新能源卡车充电领域，涉及一种用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制。

技术介绍

[0002]随着新能源重卡渗透率不断提升，新一轮的科技革命驱动重卡产业加速变革。在新能源重卡电池充电系统的研发过程中，我们发现了一些极端情况下的充电不稳定现象，这些充电不稳定现象包括短路，过温，电流过大，正负极接线反插等，另外在充电过程中充电设备或电池包本身发生故障报警时需要断开充电。目前并没有针对以上充电过程中问题的保护系统，所以如何保证电池包充电的设备安全是一个亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术为了解决上述重卡商用车电池充电过程中，充电设备或电池包本身发生故障时需要及时断开充电，以免发生充电不稳定导致危险发生的问题，提供一种用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制，包括：电池包整体分析模块，用于读取分析电池包整体电压、电池包整体电流；电池包单体分析模块，用于读取分析单体电池包电压、单体电池包温度；保护控制模块，用于实时接收电池包充电过程中的电压、电流、温度数值，判断数值是否在正常范围内；保护控制模块与电池包之间连接有预充电模块，预充电模块用于给电机控制器的大电容进行充电，以减少接触器接触时的火花拉弧，降低冲击，增加安全性。
[0006]进一步，预充电模块与电池包连接的电路上设置有分流电阻器，分流电阻器是一种低阻值电阻器，用来产生低阻通路，用于大电流检测应用。
[0007]进一步，分流电阻器采用NTC负温度系数电阻元件的传感器。
[0008]进一步，保护控制模块中包括有高边开关控制器，高边开关控制器集成了过温、过流和过载保护功能，适用于阻抗、容抗和感抗负载，替代继电器和熔断器。
[0009]进一步，保护控制模块包括保护监控微处理器和电池管理软件，保护监控微处理器用于控制高边开关控制器断开充电回路，电池管理软件用于处理电池包整体分析模块、电池包单体分析模块监测到的数据。
[0010]进一步，电池包整体分析模块包括用于监测电池包整体电压的电压测量模块和用于监测电池包整体电流的电压测量模块，测试结果传输至保护控制模块的保护监控微处理器进行数据处理，进而指导高边开关控制器是否停止充电。
[0011]进一步，电池包单体分析模块用于监测单体电池包温度和单体电池包电压是否异常，通过CAN总线将测试结果传输至保护控制模块的保护监控微处理器进行数据处理，进而指导高边开关控制器是否停止充电。
[0012]该用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制的保护方法，包括以下步骤：
[0013]S1、充电机插枪后启动预充电模块，如果预充电电压电流超过最大数值限制，触发保护控制模块响应，停止预充电，如果符合要求则开始充电；
[0014]S2、开始充电后通过电压测量模块轮询电池包整体电压，如果充电整体电压异常，触发保护控制模块，关闭高边开关停止充电，如果电压符合要求则继续充电检测；
[0015]S3、电压符合要求的电池包通过电流测量模块轮询电池包整体电流，如果充电整体电流异常，触发保护控制模块，关闭高边开关停止充电，如果电流符合要求则继续充电检测；
[0016]S4、通过CAN总线读取电池BMS系统中的单体电池包温度判断是否异常，触发保护控制模块，关闭高边开关停止充电，如果单体电池包温度符合要求则继续充电检测；
[0017]S5、通过CAN总线读取电池BMS系统中的单体电池包电压判断是否异常，触发保护控制模块，关闭高边开关停止充电，如果单体电池包电压符合要求则继续充电检测；
[0018]S6、通过CAN总线读取电池BMS系统中电池SOC数据，判断电池是否充满，如果充满则触发保护机制停止充电；
[0019]S7、通过CAN总线读取电池包BMS系统中的故障信息，如果存在故障停止充电，将故障信息上传上位机电脑显示在界面上。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]1、本专利技术所公开的用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制，在充电的时候通过电池管理系统需要监控电池的状态以保证充电操作的安全且增加一个保护控制器模块来关闭充电器和电池之间的连接通道作为极端情况下电池的应急响应处理，同时把充电过程中这些温度、电压、电流数据实时传输到上位机，如果数值异常则产生故障记录，在上位机故障告警界面显示且停止充电。
[0022]2、本专利技术所公开的用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制，在保护控制模块与电池包之间设置预充电模块，进行预充电缺陷检测步骤，电池充电之前为了防止充电电流过大对正极继电器的影响，会设计一个预充电路。在供电回路中加入预充电回路，当动力电源上电时，总负继电器、预充继电器和预充电阻R构成的预充电回路先接通。当预充电电路工作时，负载电容C上的电压UC越来越高(预充电电流IP＝(UB－UC)/R越来越小)，当接近动力电池电压UB时(即UB和UC的差值
△
U足够小，一般小于UB的10％)，接通总正继电器，再切断预充电继电器，完成预充，从而减少了接触器的火花拉弧，缓解高压系统冲击，提高了整个充电系统的安全性。该充电机制是一种统一保护结构或机制，可以防止充电意外发生，适用于各类型电池包，不仅可以充电过程中保护电池包内部输出的安全，同时可以保护外部充电机、充电桩充电电压电流输入过高或发生故障失控的情况。
[0023]3、本专利技术所公开的用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制，利用CAN通讯实现电池包监控并在上位机以可视化界面的形式显示，对重点关键的SOC,温度，电压，电流，正负极性，故障告警等数据监测，当数据异常的时候触发充电保护模块停止充电，CAN是Controller Area Network的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的通信协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求被开发了出来。CAN通讯优点具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点。
[0024]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并
且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0026]图1为本专利技术用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制的模块示意图；
[0027]图2为本专利技术用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制的逻辑框图。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于新能源重卡商用车电池的充电监控保护机制，其特征在于，包括：电池包整体分析模块，用于读取分析电池包整体电压、电池包整体电流；电池包单体分析模块，用于读取分析单体电池包电压、单体电池包温度；保护控制模块，用于实时接收电池包充电过程中的电压、电流、温度数值，判断数值是否在正常范围内；保护控制模块与电池包之间连接有预充电模块，预充电模块用于给电机控制器的大电容进行充电，以减少接触器接触时的火花拉弧，降低冲击，增加安全性。2.如权利要求1所述的充电监控保护机制，其特征在于，预充电模块与电池包连接的电路上设置有分流电阻器，分流电阻器是一种低阻值电阻器，用来产生低阻通路，用于大电流检测应用。3.如权利要求2所述的充电监控保护机制，其特征在于，分流电阻器采用NTC负温度系数电阻元件的传感器。4.如权利要求1所述的充电监控保护机制，其特征在于，保护控制模块中包括有高边开关控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学明，蒋明波，廖兴国，
申请(专利权)人：苏州瀚腾新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：