一种剪叉常电输出的电池运行和保护方法与流程

1.本发明属于电池常对外输出技术领域，具体是一种剪叉常电输出的电池运行和保护方法。


背景技术：

2.由于目前高空作业车的应用环境都比较恶劣，而且如果在一个比较大的应用环境中如果想准确的定位到车的位置，则需要远程模块对其进行配合定位，如果有这样的需求，则需要远程模块进行持续供电，但是由于电池电量有限，在长期的电量持续对外供电的工作模式下必定造成电池过放。本专利提出一种常对外供电方式，可通过bms的在没有激活信号依然可以输出被控常电的方式实现锂电池常电对外输出，又可以通过休眠唤醒等保护策略实现此常电输出 运行在电池的安全电压范围内，提高电池的安全性。


技术实现要素：

3.为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种在没有激活信号依然可以输出被控常电的剪叉常电输出的电池运行和保护方法的技术方案。
4.一种剪叉常电输出的电池运行和保护方法,包括：开钥匙模式，电池正常充放电，并进行故障及电流判断，当电流≥2a且持续时间30min，进入动态保护模式，当电流＜2a且持续时间30min，进入静态模式a；关钥匙模式，key on不激活但有常电，此时进入静态模式b。
5.进一步的，动态模式下，一体机bms进行二级故障判断，当出现二级故障时，常电输出与主继电器同时动作，即同时断开，进入电池保护模式。
6.进一步的，当处于静态模式a时，进行休眠判断，当电流≥10a，且持续时间8h，进入休眠，休眠状态下持续进行定时唤醒。
7.进一步的，当电路没有进入休眠时，则对电池包中的电池单体电压进行判断，当单体的最低电压＞3v，持续时间为5s，则进行电流判断，当电流再次大于2a，且持续时间5min，则再次进入动态模式，否则会继续等待休眠，直至满足休眠条件或者等待满足低电压关闭常电输出条件。
8.进一步的，当单体最低电压≤3v，则关闭常电输出，进入电池初步保护，并等待休眠，同时关闭主继电器。
9.进一步的，处于静态模式b后，持续进行定时唤醒。
10.进一步的，定时唤醒包括以下步骤：s1周期性进行电池单体信息检测；s2判断电池单体电压和/或者进行电池单体出现温度故障判断；s31当电池单体电压≤3v，持续时间5s，则关闭常电输入进入电池保护模式，且不再进行唤醒；s32当电池单体电压＞3v，则重复进行步骤s1；
s41当检测到电池单体温度出现故障，则关闭常电输入进入电池保护模式，且不再进行唤醒；s42当电池单体温度正常，则重复进行步骤s1。
11.进一步的，步骤s1中，唤醒周期为30min，唤醒时间为15s，电池单体信息包括温度、电压。
12.与现有技术相比，本发明有以下优点：1.通过该方法，电池可保持对外常供电，增加电池使用便捷性，智能性。
13.2.静态模式a，动态模式，静态模式b三种模式，分别进行运行和非运行两种工况下的电池保护，增加电池的安全性。
附图说明
14.图1为本发明的流程图；图2为定时唤醒的步骤流程图；图3为该电池电路原理图；图4为电路中bms以及航空插座放大示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明作进一步说明。
16.如图1-2所示，一种剪叉常电输出的电池运行和保护方法,包括：开钥匙和关钥匙两种模式。
17.开钥匙模式，电池正常充放电，并进行故障及电流判断，当电流≥2a且持续时间30min，进入动态保护模式，当电流＜2a且持续时间30min，进入静态模式a；关钥匙模式，key on不激活但有常电，此时进入静态模式b。动态模式下，一体机bms进行二级故障判断，当出现二级故障时，常电输出与主继电器同时动作，即同时断开，进入电池保护模式。当处于静态模式a时，进行休眠判断，当电流≥10a，且持续时间8h，进入休眠，休眠状态下持续进行定时唤醒。处于静态模式b后，持续进行定时唤醒。
18.当电路没有进入休眠时，则对电池包中的电池单体电压进行判断，当单体的最低电压＞3v，持续时间为5s，则进行电流判断，当电流再次大于2a，且持续时间5min，则再次进入动态模式，否则会继续等待休眠，直至满足休眠条件或者等待满足低电压关闭常电输出条件。当单体最低电压≤3v，则关闭常电输出，进入电池初步保护，并等待休眠，同时关闭主继电器。
19.定时唤醒包括以下步骤：s1周期性进行电池单体信息检测，唤醒周期为30min，唤醒时间为15s，电池单体信息包括温度、电压；s2判断电池单体电压和/或者进行电池单体出现温度故障判断；s31当电池单体电压≤3v，持续时间5s，则关闭常电输入进入电池保护模式，且不再进行唤醒；s32当电池单体电压＞3v，则重复进行步骤s1；s41当检测到电池单体温度出现故障，则关闭常电输入进入电池保护模式，且不再
进行唤醒；s42当电池单体温度正常，则重复进行步骤s1。
20.结合图3-4，电池仓中设置一体机bms，该一体机bms为lbms-9s。电池仓的一侧设置有航空插座，内部设置有电池b1，电池b1是由多组电池单体组合形成。电池b1的正极连接至航空插座的钥匙开关进电脚上，负极依次穿过熔断器fu1和分流器sh1后接入dc-端。分流器的正负脚分别连接在一体机bms的分流器正负引脚上，电池b1的边上设置有加热膜h1，加热膜h1一端连接在dc-端，另一端穿过加热继电器k1后接入dc 脚。
21.电池b1的上并联设置有采集电路，采集电路为膜组电压及温度采集，接入在一体机bms的采集引脚上。
22.dc 端和dc-端之间设置有充放电电路以及预充电路，充放电电路包括充放电继电器k2，一端与dc 连接，另一端连接至电池b1的正极。预充电路并联设置在充放电继电器k2的两端，包括预充继电器k3和预充电阻r1。
23.一体机bms还包括power -脚、keyon脚、cc2脚、chg-l脚、chg-a 脚、can1l/h脚和can2l/h脚。其中power 与电池b1正极连接，power-与dc-连接，并连接至航空插座的波特率开关k4的一个连接点。波特率开关k4的另一个接点穿过电阻r2后连接在cc2脚上。keyon脚钥匙开关进电脚上，钥匙开关进电脚连接至外部控制器，为不可控电。
24.航空插座中设置有充电12v -脚、24vout脚、充电canl/h/屏蔽和整车canl/h/屏蔽，充电12v -脚均连接在隔离板上，隔离板为光耦。隔离板又分别与chg-a 以及电源b1正极连接。24vout向内与连接至熔断器fu2，穿过fu2后与chg-l脚连接，向外连接至外部gps上。
25.充电canl和充电can屏蔽并联后接入can2l脚，充电canh接入can2h脚。整车canl和正常can屏蔽并联后接入can1l脚，整车canh接入can1h脚。具体来说，整个保护过程分为开钥匙和关钥匙两种工作情况，即key on使能和不使能两种情况。
26.在有key on时，如果整车以正常放电电流运行或者以充电电流充电时，常电输出接口正常输出，此过程中同时进行电流温度等的值的判断，如果出现了电流大于等于2a,持续时间30min,则认为是动态模式。如果动态模式出现了电池单体电压低二级故障，总压低严重故障，高压严重故障，低温严重故障，过流和回馈过流严重故障，上述故障都是需要断主继电器的故障，常电输出与主继电器同时动作，即同时断开，进入电池保护模式，功耗只剩余电池的正常自放电。
27.如果电流小于等于2a，持续时间30min，则认为进入静态模式a，此电池的休眠条件为电流大于等于10a,持续时间8h,如果静态模式a下并未到达休眠条件，当单体最低电压小于等于3.0v时，此电压远远未到单体电压故障阈值，但是其静态情况下已经没有电了，则关闭常电输出，继续等待休眠条件，然后关闭主继电器进入休眠，如果电流再次大于2a，持续时间大于5min，则认为进入静态模式，常电重新开启，进入动态模式的常电输出判断条件判断。如果在静态模式a下单体最低电压为到达3.0v，持续时间5s之前就进入了休眠条件，则认为进入了正常休眠，然后进行定时唤醒。
28.key on不激活状态，但是有常电，则进入静态模式b。此模式进入定时唤醒，唤醒周期为30min,唤醒时间为15s，此时间足以用于检测单体电压和温度等信心，当单体电压小于
等于3.0v,持续时间5s，或者出现温度过高和温度过低严重故障，则关闭可控常电输出，进入电池保护，也不再进入定时唤醒，此过程只有电池的自放电。
29.1.通过该方法，电池可保持对外常供电，增加电池使用便捷性，智能性。
30.2.静态模式a，动态模式，静态模式b三种模式，分别进行运行和非运行两种工况下的电池保护，增加电池的安全性。