一种新型AGV用动力电池系统及其上下电方法与流程

一种新型agv用动力电池系统及其上下电方法
技术领域
1.本发明属于叉车电池领域，具体涉及一种新型agv用动力电池系统及其上下电方法。


背景技术：

2.在现代化智能化进程中agv已经越来越多的得到应用，使用锂电池对agv进行供电也从循环寿命，环保角度增加了agv的性能。然而现有agv用锂电池依然存在因无人管理自动运行，无法下电的问题。


技术实现要素：

3.为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种新型agv用动力电池系统及其上下电方法技术方案。
4.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于包括用以供电的锂电池组、用以对电池系统进行控制管理的锂电池电源管理模块、用以实现电池系统对外输出的锂电池对外输出控制模块、用以控制电池系统充电工作的锂电池充电控制模块、用以实现电池系统强充功能的锂电池强充控制模块、用以提供通讯调试功能的锂电池通讯调试接口模块、用以实现电池系统上下电的锂电池上下电控制模块，其中，所述锂电池组分别与锂电池电源管理模块、锂电池对外输出控制模块和锂电池充电控制模块电连接，所述锂电池电源管理模块分别与锂电池充电控制模块、锂电池强充控制模块、锂电池通讯调试接口模块和锂电池上下电控制模块电连接。
5.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于所述锂电池对外输出控制模块包括预充支路、预充继电器k2、总正接口和总负接口，其中，所述预充支路包括放电继电器k1和预充电阻r1。
6.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于所述锂电池充电控制模块包括充电继电器k3、dc 接口、dc-接口。
7.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于所述锂电池强充控制模块包括强充电阻r2和强充开关k7。
8.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于所述锂电池上下电控制模块包括外部上下电开关k4、外部上下电开关k5、保持继电器k6和可控电压转换电源dc/dc1，外部上下电开关k5为常开开关，上下电开关k4为常闭开关，所述外部上下电开关k4与外部上下电开关k5通过设置的联动开关k8连接，所述联动开关k8有左中右三档，打到左档时，外部上下电开关k5和外部上下电开关k4均断开；打到中档时，外部上下电开关k4闭合，外部上下电开关k5断开；打到右档时，外部上下电开关k4与外部上下电开关k5均闭合。
9.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于所述锂电池通讯调试接口模块包括额外供电12v正接口、额外供电12v负接口、整车接口、整车调试接口和内网调试接口。
10.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于还包括主回路熔断器f1、低压供
电熔断器f2、二极管d1和二极管d2，其中，主回路熔断器f1分别与锂电池组1和低压供电熔断器f2电连接，低压供电熔断器f2分别与可控电压转换电源dc/dc1、锂电池对外输出控制模块和锂电池充电控制模块电连接，二极管d1分别与可控电压转换电源dc/dc1、锂电池电源管理模块和二极管d2电连接，二极管d2分别与锂电池电源管理模块、额外供电12v正接口和额外供电12v负接口电连接。
11.所述的一种新型agv用动力电池系统，其特征在于所述联动开关k8打到左档或右档后松开手均可自动复位。
12.所述电池系统的上下电方法，其特征在于包括
13.放电上电：联动开关k8打至右档，此时外部上下电开关k5闭合，外部上下电开关k4保持原始状态，外部上下电开关k5闭合后可控电压转换电源dc/dc1得电，驱动保持继电器k6闭合，然后松开联动开关k8，回到中档，外部上下电开关k5恢复到原始状态，保持继电器k6和外部上下电开关k4导通，锂电池组正极点经过保持继电器k6和外部上下电开关k4，激活可控电压转换电源dc/dc1，给锂电池电源管理模块供电；
14.放电下电有两种模式，
15.放电下电模式一：联动开关k8打到左档，使外部上下电开关k4断开，外部上下电开关k5同样断开，此时dcdc处于非激活状态，锂电池电源管理模块电源切断，实现下电；
16.放电下电模式二：当锂电池电源管理模块检测到静态电流持续保持5a，一段时间后切断保持继电器k6，此时外部上下电开关k5处于断开状态，两供电回路均断开；
17.充电上电有两种模式，
18.充电上电模式一：整车通过整车报文发送，告知锂电池电源管理模块上电，锂电池电源管理模块随即闭合充电继电器k3；
19.充电上电模式二：按动强充开关k7，锂电池电源管理模块通过cc2接口感受到强充开关k7的上升沿，则闭合充电继电器k3；
20.充电下电模式一：整车can传来下电指令报文；
21.充电下电模式二：通过切断外部上下电开关k4，或者当对外输出电流一定时间内小于某一电流值时，断开保持继电器k6。
22.所述电池系统的上下电方法，其特征在于所述放电下电模式二所述一定时间为1-12小时；所述充电下电模式二中所述某一电流值为2-5a。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.本发明的优点在于：
25.1)本发明解决了agv用锂电池因无人管理自动运行，无法下电的问题，降低了电池过放风险，增加电池安全性；
26.2)设置了上下电开关k4和上下电开关k5两路开关，满足agv使用特性，且这两个开关通过联动开关k8实现联动，联动开关k8为自复式开关，能够自动复位，又可实现手动下电和自动下电两种方式，满足用户使用多样性；
27.3)具有两种充电方式，即报文方式和强充开关方式，实现了手动充电和自动充电两种方式，满足用户使用多样性；
28.4)强充开关在电池轻微过放时点动，可实现充电上电，增加电池可维护性；
29.5)设置了强充电阻r2，使检测口降流，增加锂电池电源管理模块安全性；
30.6)设置了预充回路，能够降低放电继电器k1冲击，延长电池使用寿命；
31.7)设置了额外供电12v正接口、额外供电12v负接口，使供电来源多元化，使用更加方便；
32.8)设置了可控电压转换电源dc/dc1，能够降低激活电流，使得钥匙开关冲击减弱，延长钥匙开关使用寿命。
附图说明
33.图1为本发明的一种新型agv用动力电池系统结构示意图；
34.图2为本发明的一种新型agv用动力电池系统电路结构示意图。
具体实施方式
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.下面结合附图对本发明作进一步说明。
37.如图1、2所示，一种新型agv用动力电池系统，包括用以供电的锂电池组1、用以对电池系统进行控制管理的锂电池电源管理模块2、用以实现电池系统对外输出的锂电池对外输出控制模块3、用以控制电池系统充电工作的锂电池充电控制模块4、用以实现电池系统强充功能的锂电池强充控制模块5、用以提供通讯调试功能的锂电池通讯调试接口模块6、用以实现电池系统上下电的锂电池上下电控制模块7，其中，所述锂电池组1分别与锂电池电源管理模块2、锂电池对外输出控制模块3和锂电池充电控制模块4电连接，所述锂电池电源管理模块2分别与锂电池充电控制模块4、锂电池强充控制模块3、锂电池通讯调试接口模块6和锂电池上下电控制模块7电连接。其中，所述锂电池电源管理模块2也被称为电池管理系统，英文缩写为bms。
38.作为优化：所述锂电池对外输出控制模块3包括预充支路、预充继电器k2、总正接口和总负接口。其中，所述预充支路包括放电继电器k1和预充电阻r1。
39.作为优化：所述锂电池充电控制模块3包括充电继电器k3、dc 接口、dc-接口。
40.作为优化：所述锂电池强充控制模块5包括强充电阻r2和强充开关k7。
41.作为优化：所述锂电池通讯调试接口模块6包括额外供电12v正接口、额外供电12v负接口、整车接口、整车调试接口和内网调试接口。
42.作为优化：所述锂电池上下电控制模块7包括外部上下电开关k4、外部上下电开关k5、保持继电器k6和可控电压转换电源dc/dc1，外部上下电开关k5为常开开关，上下电开关k4为常闭开关，所述外部上下电开关k4与外部上下电开关k5通过设置的联动开关k8连接，所述联动开关k8有左中右三档，打到左档时，外部上下电开关k5和外部上下电开关k4均断开；打到中档时，外部上下电开关k4闭合，外部上下电开关k5断开；打到右档时，外部上下电开关k4与外部上下电开关k5均闭合。其中，所述联动开关k8打到左档或右档后松开手均可自动复位。
43.需要说明的是，本发明的联动开关k8中左中右三档的名称仅为以示区别为目的，
并非将左档、中档、右档分别限制为左方位、中方位和右方位。
44.在上述结构中，所述放电继电器k1用来控制电池对外输出的开启和关断，预充电阻r1和预充继电器k2组成预充支路，在上电之前进行预充，避免放电继电器k1因外部容性负载而造成冲击，可控电压转换电源dc/dc1用来给控制供电，所述锂电池电源管理模块2用来采集电压和温度信号，并控制整个电池系统，充电继电器k3用来控制充电的开启和关断。本发明还配备常规的主回路熔断器f1、低压供电熔断器f2、分流器fl、二极管d1和二极管d2，其中，主回路熔断器f1分别与锂电池组1和低压供电熔断器f2电连接，低压供电熔断器f2分别与可控电压转换电源dc/dc1、锂电池对外输出控制模块3和锂电池充电控制模块4电连接，分流器fl分别与锂电池组1、dc-接口和锂电池电源管理模块2电连接，二极管d1分别与可控电压转换电源dc/dc1、锂电池电源管理模块2和二极管d2电连接，二极管d2分别与锂电池电源管理模块2、额外供电12v正接口和额外供电12v负接口电连接。低压供电熔断器f2能够增加低压供电安全性，主回路熔断器f1能够增加整个电池系统的安全性，二极管d1和二极管d2使得锂电池电源管理模块2用两种方法供电时不会产生倒流现象，增加供电多样性。
45.一种如上所述电池系统的上下电方法，包括
46.放电上电：联动开关k8打至右档，此时外部上下电开关k5闭合，外部上下电开关k4保持原始状态，外部上下电开关k5闭合后可控电压转换电源dc/dc1得电，驱动保持继电器k6闭合，2秒松开联动开关k8，回到中档，外部上下电开关k5恢复到原始状态，保持继电器k6和外部上下电开关k4导通，锂电池组正极点经过保持继电器k6和外部上下电开关k4，激活可控电压转换电源dc/dc1，给锂电池电源管理模块2供电；
47.放电下电有两种模式，
48.放电下电模式一：联动开关k8打到左档，使外部上下电开关k4断开，外部上下电开关k5同样断开，此时dcdc处于非激活状态，锂电池电源管理模块2电源切断，实现下电；
49.放电下电模式二：当锂电池电源管理模块2检测到静态电流持续保持5a，一段时间后切断保持继电器k6，优选为一小时后，此时外部上下电开关k5处于断开状态，两供电回路均断开；
50.充电上电有两种模式，
51.充电上电模式一：整车通过整车报文发送，告知锂电池电源管理模块2上电，锂电池电源管理模块2随即闭合充电继电器k3；
52.充电上电模式二：按动强充开关k7，锂电池电源管理模块2通过cc2接口感受到强充开关k7的上升沿，则闭合充电继电器k3；
53.充电下电模式一：整车can传来下电指令报文；
54.充电下电模式二：通过切断外部上下电开关k4，或者当对外输出电流一定时间内小于某一电流值时，断开保持继电器k6。
55.作为优化：所述放电下电模式二所述一定时间为1-12小时，优选为2小时；所述充电下电模式二中所述某一电流值为2-5a，优选为5a。
56.在上述方法中，强充电阻r2的配置，可使锂电池电源管理模块2的cc2检测口与国标连接后感受的10k电阻一样，cc2检测口处电源经电阻，开关，连至负极，cc2检测口可有电流产生，锂电池电源管理模块2信号认为此电流信号为高电平。所述锂电池通讯调试接口模
块6的12v 接口和12v-接口可在电池过放等情况下通过此口给内部锂电池电源管理模块2供电，在供电时因为二极管d1和二极管d2的作用，使得电流流入锂电池电源管理模块2中。
57.本发明的优点在于：
58.1)设置了上下电开关k4和上下电开关k5两路开关，满足agv使用特性，且这两个开关通过联动开关k8实现联动，联动开关k8为自复式开关，能够自动复位，上电后不关闭也维持原有开关状态，又可实现手动下电和自动下电两种方式，满足用户使用多样性；
59.2)具有两种充电方式，即报文方式和强充开关方式，实现了手动充电和自动充电两种方式，满足用户使用多样性；
60.3)强充开关在电池轻微过放时点动，可实现充电上电，增加电池可维护性；
61.4)设置了强充电阻r2，使检测口降流，增加锂电池电源管理模块安全性；
62.5)设置了预充回路，能够降低放电继电器k1冲击，延长电池使用寿命；
63.6)设置了额外供电12v正接口、额外供电12v负接口，使供电来源多元化，使用更加方便；
64.7)设置了可控电压转换电源dc/dc1，能够降低激活电流，使得钥匙开关冲击减弱，延长钥匙开关使用寿命。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。