CN219172224U - 电池自加热电路、电池管理***及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池自加热电路、电池管理***及车辆，该电路包括母线、中线、第一动力电池、第二动力电池、第一接触器、第二接触器、第一电容、第二电容及电压检测模块；第一动力电池与第二动力电池串联，第一动力电池的正极与母线的正极母线连接，第二动力电池的负极与母线的负极母线连接；第一接触器的第一端与第一动力电池的负极和第二动力电池的正极均连接，第二端与第二接触器的第一端连接，第二接触器的第二端通过第二电容与第二动力电池的负极连接，并通过第一电容与第一动力电池的正极连接；中线连接第一接触器的第二端和第二接触器的第一端；电压检测模块检测中线与母线间的电压变化，以确定第一接触器和/或第二接触器是否发生烧结。

Description

电池自加热电路、电池管理***及车辆

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池自加热电路、电池管理***及车辆。

背景技术

接触器烧结指接触器的触点烧结，即触点粘连、粘接和粘结，通常为主触点电流过大、质量不可靠而发生的粘结，导致吸合之后线圈断电释放时不充分，仍有触点粘结无法复位。目前常采用机械锁结构进行接触器的烧结判断，成本较高，另一方面，随着使用年限的增加，机械结构的腐蚀加剧，误判的几率也逐渐增大，导致准确率较低。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种电池自加热电路、电池管理***及车辆。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种电池自加热电路，包括：

母线、中线、第一动力电池、第二动力电池、第一接触器、第二接触器、第一电容、第二电容以及电压检测模块，所述母线包括正极母线和负极母线；

所述第一动力电池与所述第二动力电池串联，所述第一动力电池的正极与所述正极母线连接，所述第二动力电池的负极与所述负极母线连接；

所述第一接触器的第一端与所述第一动力电池的负极和所述第二动力电池的正极均连接，所述第一接触器的第二端与所述第二接触器的第一端连接，所述第二接触器的第二端通过所述第二电容与所述第二动力电池的负极连接，并通过所述第一电容与所述第一动力电池的正极连接；

所述中线连接所述第一接触器的第二端和所述第二接触器的第一端；

所述电压检测模块用于检测所述中线与所述母线之间的电压变化，所述电压变化用于确定所述第一接触器和/或所述第二接触器是否发生烧结。

可选地，所述电压检测模块与所述中线和所述正极母线均连接，所述电池自加热电路还包括第一控制器和预充接触器，所述第一控制器与所述第一接触器、所述第二接触器以及所述预充接触器均连接，所述第一控制器用于通过控制所述第一接触器和所述预充接触器的开关状态，使得所述电压检测模块检测到所述中线与所述正极母线之间的电压变化。

可选地，所述电压检测模块与所述中线和所述负极母线均连接，所述电池自加热电路还包括第二控制器，所述第二控制器与所述第一接触器和所述第二接触器均连接，所述第二控制器用于通过控制所述第一接触器的开关状态，使得所述电压检测模块检测到所述中线与所述负极母线之间的电压变化。

可选地，还包括判定模块，所述判定模块与所述电压检测模块连接，用于根据所述电压检测模块检测到的所述中线与所述母线之间的电压变化，判定所述第一接触器和/或所述第二接触器是否发生烧结。

可选地，还包括报警模块，所述报警模块与所述判定模块连接，用于在所述判定模块判定所述第一接触器和/或所述第二接触器发生烧结的情况下发出报警信号。

可选地，还包括上报模块，所述上报模块与所述电压检测模块和所述判定模块均连接，用于将所述电压检测模块检测到检测所述中线与所述母线之间的电压变化，以及所述判定模块输出的判定结果上报至车辆的控制***。

可选地，还包括信号发送模块，所述信号发送模块与车辆和所述电压检测模块均连接，用于在所述车辆上电和/或所述车辆下电时向所述电压检测模块发送电压检测指令。

可选地，所述第一动力电池和所述第二动力电池与所述第一控制器和所述第二控制器均连接，用于为所述第一控制器和所述第二控制器供电。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电池管理***，包括第一方面所述的电池自加热电路。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，包括第二方面所述的电池管理***。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

采用上述电池自加热电路，通过电压检测模块检测中线与母线之间的电压变化，以确定第一接触器和/或第二接触器是否发生烧结，是基于现有的电路拓扑及电子器件完成的检测，无新增电路，可靠性高，且检测成本较低。进一步，电压检测模块与中线、正极母线和负极母线均连接，可以采用多路检测，得到的多个电压结果可以互相校验，提高了接触器烧结判定的准确性和可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种辅助触点检测接触器的粘连状态的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种电池自加热电路的电路图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种电池自加热电路的电路图。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种电池自加热电路的电路图。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种电池自加热电路的电路图。

附图标记说明

A-母线 B-中线

A+-正极母线 A--负极母线

C1-第一电容 C2-第二电容

1-第一动力电池 2-第二动力电池

3-电压检测模块 4-第一接触器

5-第二接触器 6-电机控制器

7-电机 8-预充接触器

9-判定模块 10-报警模块

11-上报模块 12-信号发送模块

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

现有技术中，常用的接触器烧结检测方法是利用带有辅助触点的接触器，辅助触点自动检测接触器的粘连状态，如图1所示，随着中间连杆的动作，辅助触点和主触点同时动作，通过检测辅助触点的通断，既可判断主触点的粘连情况。但机械锁结构进行烧结判断需要增加额外的机械结构以及判断电路，导致检测的成本较高，另一方面，随着使用年限的增加，机械结构的腐蚀加剧，误判的几率也逐渐增大。

有鉴于此，本公开提供一种电池自加热电路、电池管理***及车辆，以解决上述技术问题。

图2是根据一示例性实施例示出的一种电池自加热电路的电路图，如图2所示，该电池自加热电路包括母线A、中线B、第一动力电池1、第二动力电池2、第一接触器4、第二接触器5、第一电容C1、第二电容C2以及电压检测模块3，母线包括正极母线A+和负极母线A-；

示例地，如图2所示，粗实线为母线，粗虚线为中线。

第一动力电池1与第二动力电池2串联，第一动力电池1的正极与正极母线A+连接，第二动力电池2的负极与负极母线A-连接；

第一接触器4的第一端与第一动力电池1的负极和第二动力电池2的正极均连接，第一接触器4的第二端与第二接触器5的第一端连接，第二接触器5的第二端通过第二电容C2与第二动力电池2的负极连接，并通过第一电容C1与第一动力电池1的正极连接；

中线B连接第一接触器4的第二端和第二接触器5的第一端；

电压检测模块3用于检测中线B与母线A之间的电压变化，电压变化用于确定第一接触器4和/或第二接触器5是否发生烧结。

首先应当理解的是，本自加热回路还包括电机7和电机控制器6，

应当理解的是，电压检测模块3可以包括第一电压检测模块3和第二电压检测模块3两个模块，其中，第一电压检测模块3与中线B和正极母线A+均连接，第二电压检测模块3与中线B和负极母线A-均连接。电压检测模块3也可以是一个模块，通过在控制设置在电压检测模块3和正极母线A+上的第一开关，以及设置在电压检测模块3和负极母线A-上的第二开关的通断状态来控制电压检测模块3，以分别检测中线B和正极母线A+间的电压变化、以及中线B和负极母线A-间的电压变化。本公开实施例对此不作限定。

采用上述电池自加热电路，通过电压检测模块3检测中线B与母线A之间的电压变化，以确定第一接触器4和/或第二接触器5是否发生烧结，是基于现有的电路拓扑及电子器件完成的检测，无新增电路，可靠性高，且检测成本较低。进一步，电压检测模块3与中线B、正极母线A+和负极母线A-均连接，可以采用多路检测，得到的多个电压结果可以互相校验，提高了接触器烧结判定的准确性和可靠性。

在一实施例中，电压检测模块3与中线B和正极母线A+均连接，电池自加热电路还包括第一控制器和预充接触器8，第一控制器与第一接触器4、第二接触器5以及预充接触器8均连接，第一控制器用于通过控制第一接触器4和预充接触器8的开关状态，使得电压检测模块3检测到中线B与正极母线A+之间的电压变化。

示例地，如图3所示，电压检测模块3与正极母线A+上的a点连接，且与中线B上的b点连接，第一控制器控制第一接触器4和预充接触器8闭合，并控制电压检测模块3进行电压检测，得到第一电压，然后再控制第一接触器4断开，再次控制电压检测模块3进行电压检测，得到第二电压。

在一实施例中，电压检测模块3与中线B和负极母线A-均连接，电池自加热电路还包括第二控制器，第二控制器与第一接触器4和第二接触器5均连接，第二控制器用于通过控制第一接触器4的开关状态，使得电压检测模块3检测到中线B与负极母线A-之间的电压变化。

示例地，如图4所示，电压检测模块3与负极母线A-上的c点连接，且与中线B上的b点连接，第二控制器控制第一接触器4和预充接触器8闭合，并控制电压检测模块3进行电压检测，得到第三电压，然后再控制第一接触器4断开，再次控制电压检测模块3进行电压检测，得到第四电压。

在一实施例中，还包括判定模块9，判定模块9与电压检测模块3连接，用于根据电压检测模块3检测到的中线B与母线A之间的电压变化，判定第一接触器4和/或第二接触器5是否发生烧结。

示例地，如图3所示，第一接触器4和预充接触器8闭合，测得的正极母线A+与中线B之间的第一电压则为第一动力电池1的电压。若第一接触器4烧结，说明第一接触器4无法处于断开状态(即可以处于闭合状态)，因此在预充接触器8闭合、第一接触器4断开，且第一接触器4烧结的情况下，测得的正极母线A+与中线B之间的第二电压则与第一电压相等。若第一接触器4未烧结，说明第一接触器4可以正常断开，因此，在预充接触器8闭合、第一接触器4断开，且第一接触器4未烧结的情况下，测得的正极母线A+与中线B之间的第二电压小于第一电压。

示例地，由于在第一控制器控制第一接触器4和预充接触器8闭合，再控制第一接触器4断开的过程中，均未对第二接触器5进行控制(即处于默认的断开状态)，若第二接触器5已烧结，说明第二接触器5无法处于断开状态(即可以处于闭合状态)，因此在预充接触器8闭合、第一接触器4断开，且第一接触器4、第二接触器5均烧结的情况下，测得的正极母线A+与中线B之间的第二电压为第一动力电池1、第二动力电池2以及第二电容C2串联线路两端的电压。若第二接触器5未烧结，说明第二接触器5保持断开状态，因此在预充接触器8闭合、第一接触器4断开，且第一接触器4烧结、第二接触器5未烧结的情况下，正极母线A+与中线B之间无法构成针对动力电池的测压回路，因此第一电压与第二电压间变化率较大。

因此，在第二电压等于第一电压的情况下，判定模块9判定第一接触器4烧结，在第二电压小于第一电压的情况下，判定模块9判定第一接触器4未烧结；在第二电压小于第一电压，且第一电压与第二电压间的变化率大于第一预设值的情况下，判定模块9判定第二接触器5未烧结；在第一电压与第二电压间的变化率小于等于第一预设值的情况下，判定模块9判定第二接触器5烧结。

示例地，如图4所示，第一接触器4闭合，测得的负极母线A-与中线B之间的第三电压则为第二动力电池2的电压。若第一接触器4烧结，说明第一接触器4无法处于断开状态(即可以处于闭合状态)，因此在第一接触器4断开，且第一接触器4烧结的情况下，测得的负极母线A-与中线B之间的第四电压则与第三电压相等。若第一接触器4未烧结，说明第一接触器4可以正常断开，因此在第一接触器4断开，且第一接触器4未烧结的情况下，测得的负极母线A-与中线B之间的第四电压小于第三电压。

示例地，由于在第二控制器控制第一接触器4闭合，又控制第一接触器4断开的过程中，均未对第二接触器5进行控制(即处于默认的断开状态)，若第二接触器5已烧结，说明第二接触器5无法处于断开状态(即可以处于闭合状态)，因此在第一接触器4断开，且第一接触器4、第二接触器5均烧结的情况下，测得的负极母线A-与中线B之间的第四电压为第一接触器4、第二接触器5、第二电容C2以及第二动力电池2串联线路两端的电压。若第二接触器5未烧结，说明第二接触器5保持断开状态，因此在第一接触器4断开，且第一接触器4烧结、第二接触器5未烧结的情况下，负极母线A-与中线B之间无法构成针对动力电池的测压回路，因此第一电压与第二电压间变化率较大。

因此，在第四电压等于第三电压的情况下，判定模块9判定第一接触器4烧结，在第四电压小于第三电压的情况下，判定模块9判定第一接触器4未烧结；在在第四电压小于第三电压，且第三电压与第四电压间的变化率大于第二预设值的情况下，判定模块9判定第二接触器5未烧结；在第三电压与第四电压间的变化率小于等于第二预设值的情况下，判定模块9判定第二接触器5烧结。其中，第一预设值和第二预设值可以相等也可以不相等，本公开实施例对此不作限定。

值得说明的是，判定模块9根据第一电压和第二电压得到第一判定结果，根据第三电压和第四电压得到第二判定结果。若判定模块9判定第一接触器4烧结，无法处于断开状态，则无法根据第一电压与第二电压间的变化率确定第二接触器5是否烧结，判定模块9则可以将第一接触器4烧结，无法判定第二接触器5是否烧结确定为第一判定结果，若无法根据第三电压与第四电压间的变化率确定第二接触器5是否烧结，判定模块9则可以将第一接触器4烧结，无法判定第二接触器5是否烧结确定为第二判定结果，本公开实施例对此不作限定。

在一实施例中，如图5所示，电池自加热电路还包括报警模块10，报警模块10与判定模块9连接，用于在判定模块9判定第一接触器4和/或第二接触器5发生烧结的情况下发出报警信号。

示例地，报警模块10可以是蜂鸣器，在判定第一接触器4和/或第二接触器5发生烧结的情况下发出提示声音，报警模块10也可以是报警显示灯，在判定第一接触器4和/或第二接触器5发生烧结的情况下亮起，当然还可以是其他用于提示的装置，本公开实施例对此不作限定。

在一实施例中，如图5所示，电池自加热电路还包括上报模块11，上报模块11与电压检测模块3和判定模块9均连接，用于将电压检测模块3检测到检测中线B与母线A之间的电压变化，以及判定模块9输出的判定结果上报至车辆的控制***。

示例地，上报模块11上报的信息可以包括电压检测模块3检测中线B与母线A之间电压的时间，多次测量得到的中线B与母线A之间的电压，中线B与母线A之间的电压变化率，以及判定模块9根据中线B与母线A之间的电压变化进行判定得到的判定结果等，本公开实施例对此不作限定。

在一实施例中，如图5所示，电池自加热电路还包括信号发送模块12，信号发送模块12与车辆和电压检测模块3均连接，用于在车辆上电和/或车辆下电时向电压检测模块3发送电压检测指令。

应当理解的是，在车辆刚上电和下电时，车辆的电机控制器6中的开关管均处于断开状态，因此，在所述车辆上电和/或所述车辆下电时向所述电压检测模块3发送电压检测指令，电压检测模块3在此状态下检测的是自加热回路中母线A和中线B之间的电压。当然，信号发送模块12还可以在其他电机控制器6处于断开状态时发送电压检测指令，本公开实施例对此不作限定。

在一实施例中，第一动力电池1和第二动力电池2与第一控制器和第二控制器均连接，用于为第一控制器和第二控制器供电。

示例地，第一控制器和第二控制器的供电设备可以是第一动力电池1和/或第二动力电池2，也可以是其他电池或电池组，本公开实施例对此不作限定。

在一实施例中，信号发送模块12还用于在第二判定结果和第一判定结果和第二判定结果不一致的情况下，再次控制第一接触器4和预充接触器8闭合，并控制电压检测模块3进行电压检测，得到第五电压，并控制第一接触器4断开，并控制电压检测模块3进行电压检测，得到第六电压。

判定模块9与电压检测模块3连接，用于根据电压检测模块3检测到的第五电压和第六电压，得到第三判定结果。

本公开还提供一种电池管理***，包括上述电池自加热电路。

本公开还提供一种车辆，包括上述电池管理***。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池自加热电路，其特征在于，包括：

母线、中线、第一动力电池、第二动力电池、第一接触器、第二接触器、第一电容、第二电容以及电压检测模块，所述母线包括正极母线和负极母线；

所述第一动力电池与所述第二动力电池串联，所述第一动力电池的正极与所述正极母线连接，所述第二动力电池的负极与所述负极母线连接；

所述第一接触器的第一端与所述第一动力电池的负极和所述第二动力电池的正极均连接，所述第一接触器的第二端与所述第二接触器的第一端连接，所述第二接触器的第二端通过所述第二电容与所述第二动力电池的负极连接，并通过所述第一电容与所述第一动力电池的正极连接；

所述中线连接所述第一接触器的第二端和所述第二接触器的第一端；

所述电压检测模块用于检测所述中线与所述母线之间的电压变化，所述电压变化用于确定所述第一接触器和/或所述第二接触器是否发生烧结。

2.根据权利要求1所述的电池自加热电路，其特征在于，所述电压检测模块与所述中线和所述正极母线均连接，所述电池自加热电路还包括第一控制器和预充接触器，所述第一控制器与所述第一接触器、所述第二接触器以及所述预充接触器均连接，所述第一控制器用于通过控制所述第一接触器和所述预充接触器的开关状态，使得所述电压检测模块检测到所述中线与所述正极母线之间的电压变化。

3.根据权利要求2所述的电池自加热电路，其特征在于，所述电压检测模块与所述中线和所述负极母线均连接，所述电池自加热电路还包括第二控制器，所述第二控制器与所述第一接触器和所述第二接触器均连接，所述第二控制器用于通过控制所述第一接触器的开关状态，使得所述电压检测模块检测到所述中线与所述负极母线之间的电压变化。

4.根据权利要求1所述的电池自加热电路，其特征在于，还包括判定模块，所述判定模块与所述电压检测模块连接，用于根据所述电压检测模块检测到的所述中线与所述母线之间的电压变化，判定所述第一接触器和/或所述第二接触器是否发生烧结。

5.根据权利要求4所述的电池自加热电路，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述判定模块连接，用于在所述判定模块判定所述第一接触器和/或所述第二接触器发生烧结的情况下发出报警信号。

6.根据权利要求4所述的电池自加热电路，其特征在于，还包括上报模块，所述上报模块与所述电压检测模块和所述判定模块均连接，用于将所述电压检测模块检测到检测所述中线与所述母线之间的电压变化，以及所述判定模块输出的判定结果上报至车辆的控制***。

7.根据权利要求1所述的电池自加热电路，其特征在于，还包括信号发送模块，所述信号发送模块与车辆和所述电压检测模块均连接，用于在所述车辆上电和/或所述车辆下电时向所述电压检测模块发送电压检测指令。

8.根据权利要求3所述的电池自加热电路，其特征在于，所述第一动力电池和所述第二动力电池与所述第一控制器和所述第二控制器均连接，用于为所述第一控制器和所述第二控制器供电。

9.一种电池管理***，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池自加热电路。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电池管理***。

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