CN204349529U - 供电*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高安全性能的供电***，它包括数个电池组、供电支线、供电总线、控制模块和监测模块，所述电池组均通过各自的供电支线与供电总线并联，所述电池组均设置对应的监测模块，还包括数个高压接插件和数个继电器，所述每条供电支线上的电池组、高压接插件和继电器按照顺序串联；在人工对电池组进行更换时避免因电路突然断开而产生的拉弧，从而避免触电和火灾的发生，而且还能够使得闲置状态下的电池组保持平衡状态，延长使用寿命。

Description

供电***

技术领域

本实用新型公开了一种包含多个电池组的供电***。

背景技术

随着石油储量的日益减少和人们环保意识的增强，电动汽车得到更加广泛的应用。纯电动汽车由车载电池组提供能源，而车载电池组由数个电池组串并联组成，其电压远远超过人体能够承受的安全电压，使用多个电池组组成的储能***也同样如此。所以，为电池组***设计高安全性能的供电线路便显得愈发重要。

现有技术中，电池组由数个规格相似，特别是电压相似的数个电池组并联构成，电池组与供电总线之间通过继电器连接。如果某个电池组发生故障，需要断开该电池组与供电总线的连接，只有通过断开继电器的方式将其切断，这也是人工更换电池组时采用的惯用手段。但是，从高压供电线路上将电池组断开容易导致继电器发生拉弧现象，易引发安全事故。如果是人工更换还容易引发触电事故。由于电池组的组成方式，始终是由多个较小的电池组组合而成，拉弧、触电等危险现象很容易发生，现有的结构设计也很难避免此类事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高安全性能的供电***，它包括数个电池组、供电支线、供电总线、控制模块和监测模块，所述电池组均通过各自的供电支线与供电总线并联，所述电池组均设置对应的监测模块，还包括数个高压接插件和数个继电器，所述每条供电支线上的电池组、高压接插件和继电器按照顺序串联，所述监测模块实时检测其对应的电池组的参数，所述参数包括电压，所述监测模块将检测的参数反馈至控制模块，所述控制模块控制所有高压接插件和继电器，且单条供电支线上高压接插件在继电器闭合之前闭合，在继电器断开之后断开。

监测模块、控制模块、高压接插件和继电器互相连接形成弱电控制线路，监测模块对供电***中的所有电池组进行电压监测，由于电池组之间并联连接，处于正常工作状态的供电***中的各电池组的电压相近，监测模块将各电池组的电压数据反馈至控制模块，控制模块通过收集到的电压数据对高压接插件和继电器进行控制。

当监测到某个电池组的电压与其他电池组的电压发生异常，判定供电***处于非正常工作状态下，即某个电池组发生了故障，控制模块对高压接插件和继电器联合控制，首先断开继电器，将电池组从供电线路上切断，避免故障电池组对其他正常工作的电池组造成影响，然后切断有高电压电流通过的高压接插件，对于维护人员来说，这种方式避免了在换下电池组时断开连接器所产生的电弧，杜绝了由于将电池组从供电线路上断开所导致的触电的可能性。

在换下故障电池组之后，需要换上正常的电池组，首先将高压插接件插上，虽然电池组接入了供电线路，但是由于此时供电支线是断开的，所以对于维护人员来说没有电池组突然接入供电线路的触电危险，控制模块检测到了电池组接入供电支线，再控制继电器闭合，此时电池组接入了供电总线，完成了整个电池组的更换，全程避免了由于电池组接入供电线路产生的电弧，杜绝了更换电池过程中触电现象的发生。

作为优选，所述控制模块内设置比较单元，所述比较单元包括电压比较单元。

控制模块内设置电压比较单元，能够对监测单元所反馈的各个电池组的电压参数进行比较。特别是在更换上正常的电池组之后，由于原有的供电***可能经过长时间使用后才停用进行维护的，故原有电池组的soc可能偏低，相对于新换入的电池组来说电压不在一个平台上，现有技术中直接换入新电池组之后，电压相对较高的新电池组会向电压相对较低的原有电池组充电，这对于整个电池组来说是很不效率的，而且往往维护之后会对供电***进行充电，降低了新换入电池组的使用寿命。

控制模块内设置了比较单元之后，即使换上新电池组，高压插件也已经将新电池组接入供电总线，但是控制模块通过比较单元估算出新电池组与原有电池组有较大电压差之后，不会直接接通继电器，待原有电池组的电压与新接入的电池组的电压近似时，才会控制继电器闭合，将新接入电池组接入供电总线。

作为优选，所述高压接插件上设置联动低压开关，且联动低压开关在高压接插件动力部分断开之前断开，在高压接插件动力部分闭合之前闭合。所述高压接插件向控制模块发送反馈信号，联动低压开关在高压接插件断开之前断开。

在供电***使用一段时间之后，需要对其中的电池组进行人工维护。在高压接插件上设置联动低压开关，联动低压开关上传输的是弱电控制信号，对于人体是安全的，维护人员只要断开联动低压开关，控制模块检测到该供电支线上的联动低压开关已断开之后，控制继电器断开，使得供电支线从带高电压的供电总线上断开，避免高压接插件带电，此时再将该电池组从供电支线上断开就不会产生拉弧或者触电的危险。

当操作联动低压开关之后，高压接插件将操作行为以信号的方式反馈至控制模块，控制模块根据联动低压开关的行为来进一步控制继电器的动作。

作为优选，所述继电器包括脉冲自锁继电器，所述脉冲自锁继电器包括常开和常闭的工作状态。

控制模块通过控制继电器的打开与闭合将供电支线导通，但是继电器与高压接插件的原理不同，继电器基于弱电控制信号的基础上实现闭合与导通，如果对其停止输入激发电流，继电器就会恢复原有的状态，断开电池组的连接。

脉冲自锁继电器只需要以一定功率的脉冲就可以触发其打开或者关闭，不需要给予持续的电流就能保持现有的状态，现有技术的电池组在长时间放置之后由于电池单体的个体差异或者环境的变化会导致其不均衡，在供电线路中使用了脉冲自锁继电器之后，即使电池组处于停止工作的状态也依然能够保持其连接，使得供电***内的电池组在互相并联的条件下互相平衡。

使用本实用新型提供的技术方案之后，如果供电***中的电池组发生故障，由监测模块检测到其电压变化，并且反馈至控制模块，由控制模块断开继电器，从而将电池组从供电支线上断开之后，再控制高压接插件断开，使得需要被更换的电池组及时被断开且不会发生拉弧的危险；在供电支线上使用了脉冲自锁继电器，当供电***在闲置状态下，还能够保持电路的连通，防止电池组发生不均衡的现象；在使用人工对电池组进行维护的情况下也能够避免直接接触接通的高压接插件所带来的触电危险，和避免故障电池组在闲置情况下的劣化和对其他正常电池组的影响。

附图说明

图1是本实用新型公开的供电***的一种实施方式的示意图。

实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

其中1.电池组、2.控制模块、3.监测模块、4.高压接插件、5.脉冲自锁继电器。

实施例

实施例1

如图1所示，本实施例涉及一种供电***，它包括数个电池组1、供电支线、供电总线、控制模块2和监测模块3，每个电池组都通过各自的供电支线与供电总线并联，还包括数个高压接插件4和数个脉冲自锁继电器5，单个电池组1、高压接插件4和脉冲自锁继电器5在各自的供电支线上互相串联，监测模块3实时检测所对应的电池组1的电压参数，监测模块3将检测的参数反馈至控制模块2，控制模块2控制所有高压接插件4和脉冲自锁继电器5，且单条供电支线上的高压接插件4在脉冲自锁继电器5闭合之前闭合，在脉冲自锁继电器5断开之后断开。

供电***在初始工作状态下，控制模块2控制脉冲自锁继电器5处于常闭工作状态，并且该状态一直维持，直至其中某个电池组1发生故障或者人为终止。

供电***在维护状态下，该电池组1的线路上对应的联动低压开关断开，控制模块2接收到反馈信号之后，控制该电池组1的供电支线上的脉冲自锁继电器5处于常开工作状态，此时可安全地撤下故障电池组1，不会发生拉弧的危险。然后换上新的电池组1，该电池组1对应的供电支线上的高压接插件4连接并使得联动低压开关处于连接状态，控制模块2控制该电池组的线路上的脉冲自锁继电器5处于常闭工作状态，导通供电支线，将新接入电池组接入供电总线。

实施例2

如图1所示，本实施例涉及一种供电***，它包括数个电池组1、供电支线、供电总线、控制模块2和监测模块3，每个电池组都通过各自的供电支线与供电总线并联，还包括数个高压接插件4和数个脉冲自锁继电器5，单个电池组1、高压接插件4和脉冲自锁继电器5在各自的供电支线上互相串联，监测模块3实时检测所对应的电池组1的电压参数，监测模块3将检测的参数反馈至控制模块2，控制模块2控制所有高压接插件4和脉冲自锁继电器5，且单条供电支线上的高压接插件4在脉冲自锁继电器5闭合之前闭合，在脉冲自锁继电器5断开之后断开，控制模块2内设置比较单元。

供电***在初始工作状态下，控制模块2控制脉冲自锁继电器5处于常闭工作状态，并且该状态一直维持，直至其中某个电池组1发生故障或者人为终止。

供电***在维护状态下，该电池组1的线路上对应的联动低压开关断开，控制模块2接收到反馈信号之后，控制该电池组1的供电支线上的脉冲自锁继电器5处于常开工作状态，此时可安全地撤下故障电池组1，不会发生拉弧的危险。

然后换上新的电池组1，该电池组1对应的供电支线上的高压接插件4连接并使得联动低压开关处于连接状态，此时脉冲自锁继电器5仍处于常开工作状态，控制模块2根据监测模块3检测到的未更换的电池组的电压，并且由控制模块2的比较单元比较之后，若原有未更换的电池组的电压与新换电池组的电压相近，则控制该电池组的线路上的脉冲自锁继电器5处于常闭工作状态，导通供电支线，将新接入电池组接入供电总线；若原有未更换的电池组的电压与新换电池组的电压相差较大，则控制该电池组的线路上的脉冲自锁继电器5仍处于常开工作状态，待新接入的电池组和原有未更换的电池组的电压相近后再导通供电支线，将新接入电池组接入供电总线。

Claims (4)

1.一种供电***，包括数个电池组、供电支线、供电总线、控制模块和监测模块，所述电池组通过各自的供电支线与供电总线并联，所述电池组均设置对应的监测模块，其特征在于：还包括数个高压接插件和数个继电器，单条供电支线上的电池组、高压接插件和继电器按照顺序串联，所述监测模块实时检测其对应的电池组的参数，所述参数包括电压，所述监测模块将检测的参数反馈至控制模块，所述控制模块控制所有高压接插件和继电器，且单条供电支线上高压接插件在继电器闭合之前闭合，在继电器断开之后断开。

2.根据权利要求1所述的供电***，其特征在于：所述控制模块内设置比较单元，所述比较单元包括电压比较单元。

3.根据权利要求1所述的供电***，其特征在于：所述高压接插件上设置联动低压开关，且联动低压开关在高压接插件动力部分断开之前断开，在高压接插件动力部分闭合之前闭合。

4.根据权利要求1至3任一所述的供电***，其特征在于：所述继电器包括脉冲自锁继电器。