CN106611681A - Bms中的继电器保护***和方法 - Google Patents

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季伟源
陈忠强
王乾
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/001—Functional circuits, e.g. logic, sequencing, interlocking circuits
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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Abstract

本申请公开了一种BMS中的继电器保护***和方法，该BMS中的继电器保护***，包括电源，该电源和负载之间连接有第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路和预充电阻，所述第三继电器电路和预充电阻串联后与所述第一继电器电路并联，该***还包括控制模块和驱动模块，所述驱动模块读取控制模块的指令，并在收到断开指令后，控制第一继电器电路和第二继电器电路在非同时刻断开。本发明通过继电器的延时断开，可以有效避免继电器粘连故障，以及简化控制逻辑。

Description

BMS中的继电器保护***和方法
技术领域
本申请涉及一种电池管理***(BMS)，特别是涉及一种BMS中的继电器保护***和方法。
背景技术
电动汽车在启动的过程中，需要进行高压上电操作，完成高压继电器控制和预充电控制过程。
在电池组的主从控制***中，需要用到双继电器(主继电器、从继电器)的电路，并且接容性负载时，由于时序不当容易引起继电器粘连等故障。如果高压继电器发生粘连，在动力电池下电时则会因整车器件带高压，而造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种BMS中的继电器保护***和方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种BMS中的继电器保护***，包括电源，该电源和负载之间连接有第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路和预充电阻，所述第三继电器电路和预充电阻串联后与所述第一继电器电路并联，该***还包括控制模块和驱动模块，所述驱动模块读取控制模块的指令，并在收到断开指令后，控制第一继电器电路和第二继电器电路在非同时刻断开。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护***中，在收到断开指令后，所述第一继电器电路即时断开，所述第二继电器电路延时断开。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护***中，延时断开第二继电器电路的时间T满足：T＞T2-T1，其中驱动模块收到断开指令时点为T1，第一继电器电路充分断开时点为T2。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护***中，所述第二继电器电路连接于所述电源负极和负载之间，所述主继电器电路连接于所述电源正极和负载之间。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护***中，所述第二继电器电路连接于所述电源和主继电器电路之间。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护***中，所述电源为电池组，该电池组包括：
多个二次电池，以基本上一致的间距连续地布置；
壳体，二次电池布置在壳体中并且冷却介质在壳体中流通；
电池隔件，布置在相邻的二次电池之间以及最外面的二次电池上。
本申请还公开了一种BMS中的继电器保护方法，对主继电器电路和从继电器电路进行控制，在需要断开高压回路时，控制模块操控发出断开指令，驱动模块读取控制模块的指令，并在收到断开指令后，控制第一继电器电路和第二继电器电路在非同时刻断开。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护方法中，驱动模块在读取主继电器电路断开指令后，控制主继电器电路即时断开，从继电器电路延时断开。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护方法中，驱动模块在读取主继电器电路闭合指令后，控制主继电器电路即时闭合。
优选的，在上述的BMS中的继电器保护方法中，驱动模块在读取从继电器电路闭合指令后，控制从继电器电路即时闭合。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过继电器的延时断开，可以有效避免继电器粘连等故障，以及简化控制逻辑。。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中BMS中的继电器保护***的原理方框图；
图2所示为本发明具体实施例中继电器的控制方法原理示意图。
具体实施方式
下面，参照附图所记载的内容而详细说明根据本发明的例示性实施例。但是，本发明并不限定于所述例示性实施例。并且，附图所示的相同的参照符号实质上表示具有相同功能的部件。
第一、第二等包含序数的用语可用于说明不同的构成要素，但所述构成要素并不限定于所述用语。所述用语只用于从一个构成要素区别另一构成要素。例如，不脱离本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，与此相同，第二构成要素也可被命名为第一构成要素。本申请中使用的用语只是为了说明特定的实施例，并不是为了限制本发明。除了在文脉上有明确不同的意思以外，单数包含复数。
考虑到在本发明中的功能，对本发明中使用的用语，尽量选择了目前广泛使用的一般用语，可根据相关领域的技术人员的意图或判例、新技术的出现等而被改变。并且，特定情况下，还会出现申请人任意选择的用语，这时，将在相应发明的说明部分中详细记载其意思。因此，本发明中使用的用语并不是单纯的用语的名称，而应基于该用语所具有的意思和本发明的整个内容而被定义。
在整个说明书中，除了有特殊规定外，某一部分"包括"某一构成要素并不是指排除其他构成要素，而是指还可包括其他构成要素。并且，说明书中记载的“...部”，“模块”，“块”，“单元”等用语是指处理至少一个功能或运转的单位，可呈现为硬件或软件、或硬件及软件的结合。
结合图1所示，BMS中的继电器保护***，包括电源，该电源和负载之间连接有第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路和预充电阻，第三继电器电路和预充电阻串联后与第一继电器电路并联，该***还包括控制模块和驱动模块，驱动模块读取控制模块的指令，并在收到断开指令后，控制第一继电器电路和第二继电器电路在非同时刻断开。
该技术方案中，第一继电器电路作为主继电器电路，第二继电器电路作为从继电器电路，第三继电器电路作为预充继电器电路。
结合图2所示，在优选的实施例中，在收到断开指令后，所述第一继电器电路即时断开，所述第二继电器电路延时断开。
进一步地，延时断开第二继电器电路的时间T满足：T＞T2-T1，其中驱动模块收到断开指令时点为T1，第一继电器电路充分断开时点为T2。
一般来说，当需要断开回路中的继电器时，需要先降低回路中的电流，在检测到回路电流小于一个值(比如5A)才断开继电器，以避免继电器粘连。但在过流保护的情况下，无法降低回路中的电流时，可以先断开主继电器以切断回路中的电流。
该技术方案中，由于T＞T2-T1，可以确保主继电器断开后再断开从继电器，避免从继电器带载断开，从继电器就不会发生粘连故障。优选的，延时时间T一般设定为2S。
在另一实施例中，第一继电器电路也可以进行延时断开，但是延时时间与第二继电器电路时间不同。
在一实施例中，参图1，第二继电器电路连接于电源负极和负载之间，主继电器电路连接于电源正极和负载之间。
在第二实施例中，第二继电器电路连接于电源和主继电器电路之间。
在一实施例中，预充电阻为60Ω。
本实施例的BMS优选用于新能源电动汽车，电源为电池组，该电池组包括：
多个二次电池，以基本上一致的间距连续地布置；
壳体，二次电池布置在壳体中并且冷却介质在壳体中流通；
电池隔件，布置在相邻的二次电池之间以及最外面的二次电池上。
电池隔件可以维持二次电池之间基本一致的距离，可以使空气流通以控制温度，并且可支撑二次电池的侧表面。
该技术方案中，二次电池为锂离子二次电池、锂硫电池等。
二次电池具有基本上方形的形状。然而，二次电池也可以是圆柱形或其他多边形(例如，矩形)形状。
基于上述***，本实施例还公开一种BMS中的继电器保护方法。
在预充电过程时，从继电器电路闭合，高压电至预充电继电器电路，由预充电阻给容性负载充电，完成预充过程。
控制模块和驱动模块，共享一个Flag信号，并在Flag信号为TRUE时，表示从继电器电路闭合；在Flag信号为FALSE时，表示从继电器电路断开。
在具体实施例中，控制模块操控发出Flag信号，驱动模块读取Flag信号，当Flag为TRUE时，驱动模块即时闭合从继电器电路；在需要断开高压回路时，Flag为FALSE，驱动模块延时断开从继电器电路。
进一步地，驱动模块在读取主继电器电路闭合指令后，控制主继电器电路即时闭合(主继电器即时闭合是指在预充完成后即时闭合)。驱动模块在读取从继电器电路闭合指令后，控制从继电器电路即时闭合。
在一实施例中，从继电器电路包括所述的控制模块和驱动模块，该控制模块和驱动模块用以单独控制从继电器电路的断开和闭合。
在另一实施例中，控制模块和驱动模块独立于主继电器电路和从继电器电路，其分别用以控制主继电器电路和从继电器电路的断开和闭合，并在控制主继电器电路时，实现即时断开和闭合，在控制从继电器电路时，实现即时闭合和延时断开。
综上所述，本案控制模块通过驱动模块实现从继电器的即时闭合与延时断开，有效避免了高压上电时时序不当引起的继电器粘连问题。
如上所述，根据具体的构成要素等特定事项和限定的实施例及附图而说明了本发明，但这只是为了能够更加全面地解释本发明，而不是指本发明限定于所述实施例，本发明所属技术领域具有一般知识的人能够通过所述记载而进行多种修改及变更。
因此，本发明的技术思想不可局限于说明的实施例，不仅是后述的专利权利要求范围，而且与该权利要求范围均等或具有相等变形的一切都属于本发明技术思想的范畴。

Claims (10)

1.一种BMS中的继电器保护***，其特征在于，包括电源，该电源和负载之间连接有第一继电器电路、第二继电器电路、第三继电器电路和预充电阻，所述第三继电器电路和预充电阻串联后与所述第一继电器电路并联，该***还包括控制模块和驱动模块，所述驱动模块读取控制模块的指令，并在收到断开指令后，控制第一继电器电路和第二继电器电路在非同时刻断开。
2.根据权利要求1所述的BMS中的继电器保护***，其特征在于：在收到断开指令后，所述第一继电器电路即时断开，所述第二继电器电路延时断开。
3.根据权利要求2所述的BMS中的继电器保护***，其特征在于：延时断开第二继电器电路的时间T满足：T＞T2-T1，其中驱动模块收到断开指令时点为T1，第一继电器电路充分断开时点为T2。
4.根据权利要求1所述的BMS中的继电器保护***，其特征在于：所述第二继电器电路连接于所述电源负极和负载之间，所述主继电器电路连接于所述电源正极和负载之间。
5.根据权利要求1所述的BMS中的继电器保护***，其特征在于：所述第二继电器电路连接于所述电源和主继电器电路之间。
6.根据权利要求1所述的BMS中的继电器保护***，其特征在于：所述电源为电池组，该电池组包括：
多个二次电池，以基本上一致的间距连续地布置；
壳体，二次电池布置在壳体中并且冷却介质在壳体中流通；
电池隔件，布置在相邻的二次电池之间以及最外面的二次电池上。
7.一种BMS中的继电器保护方法，其特征在于：对主继电器电路和从继电器电路进行控制，在需要断开高压回路时，控制模块操控发出断开指令，驱动模块读取控制模块的指令，并在收到断开指令后，控制第一继电器电路和第二继电器电路在非同时刻断开。
8.根据权利要求6所述的BMS中的继电器保护方法，其特征在于：驱动模块在读取主继电器电路断开指令后，控制主继电器电路即时断开，从继电器电路延时断开。
9.根据权利要求6所述的BMS中的继电器保护方法，其特征在于：驱动模块在读取主继电器电路闭合指令后，控制主继电器电路即时闭合。
10.根据权利要求6所述的BMS中的继电器保护方法，其特征在于：驱动模块在读取从继电器电路闭合指令后，控制从继电器电路即时闭合。
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