一种电池系统自保护装置及电池系统的制作方法

1.本实用新型属于电池系统技术领域，具体涉及一种电池系统自保护装置及电池系统。


背景技术：

2.电池系统，例如锂电池系统，自带附件自耗电较大，如果忘记关闭锂电，长时间搁置，会导致锂电过放，造成锂电不可逆的损伤，甚至报废，给客户造成较大经济损失。
3.目前行业普遍采用2档手动开关直接控制方式，即需要锂电充/放电时，将锂电开关从0档开至1档，锂电开启；锂电不用时，将开关从1档关至0档，锂电关闭。该种方式存在以下缺点，如果客户忘记关闭电源，锂电自耗电会导致锂电过放，造成锂电不可逆的损伤，甚至报废，给客户造成较大经济损失。


技术实现要素：

4.本实用新型用于提供一种可以实现电池系统自动断电保护的电池系统自保护装置以及一种实现电池系统自动断电保护的电池系统。
5.本实用新型所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
6.本实用新型的一种电池系统自保护装置，包括选择开关、第一继电器、第二继电器、控制模块和电流传感器；
7.所述选择开关包括第一端、第二端和第三端，该选择开关可选择第一端和第二端连通、或者第一端和第三端连通；且选择开关的第一端用于连接电池模块；
8.所述电流传感器设置在电池模块的供电回路上，用于检测电池模块的放电电流；
9.所述控制模块供电连接第一继电器的线圈和第二继电器的线圈，采样连接所述电流传感器，且控制模块的供电端连接选择开关的第三端；
10.所述第一继电器的触点分别连接选择开关的第二端、选择开关的第三端；
11.所述第二继电器的触点串设在电池模块的供电回路上。
12.上述技术方案的有益效果为：本实用新型的电池系统自保护装置，在选择开关的第一端和第三端连通时，控制模块的供电端有电，控制模块得电启动，第一继电器和第二继电器的线圈均得电；在选择开关迅速切换至第一端和第二端连通时，仍能保持控制模块的供电端通过第一继电器的触点与电池模块连接，使控制模块一直有电，电池系统持续稳定工作，在该过程中通过电流传感器采集电池模块的放电电流，并发送给控制模块，控制模块发现可自动断电的情况下，停止给第一继电器供电，控制模块的供电端与电池模块断开连接，控制模块彻底断电，第二继电器失电，自动切断了电池模块供电回路，电池模块进入休眠关闭状态，提高了电池模块的寿命，减少电池模块自耗电，避免电池模块过放造成的损失。
13.进一步的，为了实现电池模块的强制关闭功能，所述选择开关还包括第四端，该选择开关还可选择第一端和第四端连通，且第四端处于悬空状态。
14.进一步的，为了使选择开关由第一端和第三端连通的状态迅速切换至第一端和第二端连通的状态，所述选择开关为自复位开关。
15.进一步的，所述控制模块为电池管理系统。
16.本实用新型的一种电池系统，包括电池模块，还包括电池系统自保护装置，所述电池系统自保护装置包括选择开关、第一继电器、第二继电器、控制模块和电流传感器；
17.所述选择开关包括第一端、第二端和第三端，该选择开关可选择第一端和第二端连通、或者第一端和第三端连通；且选择开关的第一端连接电池模块；
18.所述电流传感器设置在电池模块的供电回路上，用于检测电池模块的放电电流；
19.所述控制模块供电连接第一继电器的线圈和第二继电器的线圈，采样连接所述电流传感器，且控制模块的供电端连接选择开关的第三端；
20.所述第一继电器的触点分别连接选择开关的第二端、选择开关的第三端；
21.所述第二继电器的触点串设在电池模块的供电回路上。
22.上述技术方案的有益效果为：本实用新型的电池系统，在选择开关的第一端和第三端连通时，控制模块的供电端有电，控制模块得电启动，第一继电器和第二继电器的线圈均得电；在选择开关迅速切换至第一端和第二端连通时，仍能保持控制模块的供电端通过第一继电器的触点与电池模块连接，使控制模块一直有电，电池系统持续稳定工作，在该过程中通过电流传感器采集电池模块的放电电流，并发送给控制模块，控制模块发现可自动断电的情况下，停止给第一继电器供电，控制模块的供电端与电池模块断开连接，控制模块彻底断电，第二继电器失电，自动切断了电池模块供电回路，电池模块进入休眠关闭状态，提高了电池模块的寿命，减少电池模块自耗电，避免电池模块过放造成的损失。
23.进一步的，为了实现电池模块的强制关闭功能，所述选择开关还包括第四端，该选择开关还可选择第一端和第四端连通，且第四端处于悬空状态。
24.进一步的，为了使选择开关由第一端和第三端连通的状态迅速切换至第一端和第二端连通的状态，所述选择开关为自复位开关。
25.进一步的，所述控制模块为电池管理系统。
26.进一步的，所述电池模块包括若干个单体电池，所述控制模块还连接各单体电池，用于获取各单体电池的电压。
附图说明
27.图1是本实用新型的电池系统的电路图；
28.图2是本实用新型所使用的3档自复位开关的示意图。
具体实施方式
29.电池系统实施例：
30.本实用新型的一种电池系统实施例，其电路如图1所示，包括电池模块和电池系统自保护装置，电池系统自保护装置包括电池管理系统bms、第一继电器(称为自锁继电器)、第二继电器(称为主继电器)、电流传感器和3档自复位开关，其中，电池模块为锂电池模块，包括若干个单体锂电池。
31.如图2所示，3档自复位开关包括四个端，分别为第一端k1、第二端k2、第三端k3和
第四端k4，该3档自复位开关可选择第一端k1和第二端k2连通(对应将该开关旋至1挡)、第一端k1和第三端k3连通(对应将该开关旋至2档)、或者第一端k1和第四端k4连通(对应将该开关旋至0档)；而且，该开关的自复位功能为旋至2档后松开旋钮即可自动恢复至1档。3档自复位开关的第四端k4悬空，第一端k1连接锂电池模块的正极，第二端k2和第三端k3分别连接自锁继电器k11的常开触点e、f，且第三端k3还连接电池管理系统bms的供电端a端。
32.电池管理系统bms通过b端和c端供电连接自锁继电器k11的线圈，还通过m端和n端供电连接主继电器k12的线圈，主继电器k12的常开触点p、q串设在锂电池模块的供电线路上，且锂电池模块的供电线路上还串设有电流传感器q1，该电流传感器q1连接bms的j端，以将电流传感器q1采集的数据发送给bms。而且，电池管理系统bms还通过硬线连接锂电池模块中的各单体锂电池，以获取各单体锂电池的电压。
33.其工作原理为：
34.1、开启锂电池系统过程。首先将3档自复位开关从0档旋至1档，使其处于上电状态，然后再将3档自复位开关从1档旋至2档1s以上后松开该3档自复位开关，接着3档自复位开关将自动快速旋至1档，即可启动锂电池系统。具体控制过程为：
35.首先，3档自复位开关从0档旋至1档时，3档自复位开关的第一端k1和第二端k2连通，自锁继电器k11处于断开状态，自锁继电器k11的常开触点e有电、常开触点f没电；然后，3档自复位开关从1档旋至2档时，3档自复位开关的第一端k1和第三端k3连通，电池管理系统bms的供电端a端有电，电池管理系统bms得电启动，并给其b、c、m、n端供电，自锁继电器k11和主继电器k12的线圈均得电，自锁继电器k11的常开触点e、f闭合，主继电器k12的常开触点p、q闭合，锂电系统启动，而且，电池管理系统bms得电后，会同时给电池管理系统bms内部的电容充电；接着，3档自复位开关迅速复位至1档，从2档复位至1档过程中，电池管理系统bms内部的电容能够给其b、c、m、n端供电，自锁继电器k11和主继电器k12的线圈一致保持得电状态，复位至1档后，3档自复位开关的第一端k1和第二端k2连通，自锁继电器k11的常开触点e、f闭合，电池管理系统bms的供电端a端持续有电，锂电系统保持正常启动状态。
36.2、自动关机过程。当3档自复位开关处于1档状态时，若48小时内锂电池模块持续放电且放电电流小于3a，整个锂电池系统可自行关闭，避免锂电池模块长时间待机消耗锂电池模块的电量。其中，参数48小时和3a可根据需求自行设置。具体控制过程为：
37.当3档自复位开关处于1档状态时，电流传感器q1持续采集锂电池模块放电电流，并通过j端传输给电池管理系统bms；若电池管理系统bms发现电流小于3a时开始累计时间，累计时间超过48小时时，电池管理系统bms停止给b、c端供电，自锁继电器k11的常开触点e、f断开，电池管理系统bms的供电端a端断电，电池管理系统bms下电，m、n端相继断电，主继电器k12的常开触点p、q断开，整个锂电系统断电，实现自动关机功能。
38.3、强制关机过程。当3档自复位开关处于0档状态时，整个锂电池系统可自行关闭。具体控制过程为：
39.当3档自复位开关处于0档状态时，电池管理系统bms的供电端a端断电，电池管理系统bms下电，m、n端相继断电，主继电器k12的常开触点p、q断开，整个锂电系统断电，实现强制关机功能。
40.综上，本实用新型的电池系统，自锁继电器、主继电器、电流传感器、和3档自复位开关配合工作，可实现电池自动切端保护功能，避免电池模块过放给电池模块造成的损害
以及给客户造成的较大经济损失。
41.电池系统自保护装置实施例：
42.本实用新型的一种电池系统自保护装置实施例，如电池系统实施例中介绍的一种电池系统自保护装置，其电路结构可见图1。由于在电池系统实施例中已对其做了详细介绍，这里不再赘述。