一种车载储能装置的制作方法

    专利查询2025-10-31  3


    本发明涉及车载电源,特别涉及一种车载储能装置。


    背景技术:

    1、车载48v电源可用于高负载附件电动化的直接驱动,比如空调压缩机、冷却水泵、真空泵等,可降低发动机负荷,且在发动机关闭的情况下,这些设备也能工作,从而可提升用户体验。

    2、在现有技术中,为提高系统集成度,车载48v电源会采用充放电同口设计,充电和放电路径相同,如此,在充放电切换中,电流换向容易引发振荡、影响供电电压稳定性,存在损伤电子设备的风险,不利于充放电同口设计的应用。


    技术实现思路

    1、基于此,本发明的目的是提供一种车载储能装置,以解决现有技术中车载48v电源的充放电同口设计在充放电切换中容易引发振荡,存在损伤电子设备的风险的问题。

    2、本发明提供一种车载储能装置,其特征在于,包括至少一个电池包,所述电池包包括电池组、充放电回路、主控制器、正极接口和负极接口,其中,

    3、所述充放电回路包括并联的主回路、预充回路和整流回路,所述主回路包括依次串联在所述电池组的正端至所述正极接口的充电继电器和放电继电器,所述预充回路包括串联的预充继电器和限流电阻器,所述整流回路的两个输入端分别连接至所述主回路的两端,所述整流回路的输出端连接至所述充电继电器和所述放电继电器的中间节点;

    4、所述主控制器用于:

    5、采集所述电池组的实时电压、实时电流和实时温度,以结合预设的充放电条件控制所述电池包的充放电,所述充放电条件包括:所述实时电压与第一设定电压的差小于或等于第一电压差,所述实时电流低于第一设定电流,所述实时温度处于预设的安全温度范围内,所述实时电流满足稳定性条件;

    6、在所述正极接口和所述负极接口接通充电机的充电电源,且所述实时电压小于最大额定电压时,控制所述预充继电器闭合,进行预充电,并在满足所述充放电条件时,判断预充电完成;

    7、预充电完成后,在满足所述充放电条件,且经过第一延时时间后,控制所述充电继电器闭合;

    8、在所述充电继电器闭合后,在满足所述充放电条件,且经过第二延时时间后,控制所述放电继电器闭合,以将所述电池包置为充放电同时开启的上电状态。

    9、可选地,所述主控制器还用于:检测所述实时电流的变化率,并在所述实时电流的变化率小于预设变化率时,判断所述实时电流满足所述稳定性条件。

    10、可选地,所述主控制器还用于:根据所述实时电流和充电机提供的充电报文获得充放电状态,并在所述实时电流为非输入状态或未接收到有效的所述充电报文时,判断所述电池包为放电状态。

    11、可选地,所述电池包还包括设置于所述电池组上的加热膜,所述加热膜通过加热继电器与所述正极接口和所述负极接口串联,所述主控制器还用于在所述实时温度低于所述安全温度范围的下限时,控制所述加热继电器闭合,直至所述实时温度达到所述安全温度范围。

    12、可选地,所述主控制器还用于监测自身所处电池包的状态,并在自身所处电池包的状态满足第一预设状态时,提供高电平的内部通信信号输出,并根据各电池包的内部通信信号的电平状态从各电池包中获得主电池包,以在电池包并联输出时,根据主电池包的主控制器控制各电池包的工作状态,以均衡各电池包的电量。

    13、可选地,所述主控制器还用于在各电池包之间的实时电压差超出第二电压差时,禁止电池包之间的并联。

    14、可选地,所述电池包还包括直流变压器、自锁继电器和启动开关,其中,

    15、所述直流变压器用于根据输入电压为所述主控制器提供工作电源,所述直流变压器的负输入端连接至所述负极接口;

    16、所述自锁继电器串联在所述电池组的正端至所述直流变压器的正输入端之间,所述启动开关与所述自锁继电器并联,所述自锁继电器和所述启动开关均为常开开关;

    17、所述主控制器还用于在接通工作电源后,控制所述自锁继电器闭合。

    18、可选地,所述主控制器还用于在所述电池包满足第一欠压条件时,断开所述放电继电器,在所述电池包满足第二欠压条件时,断开所述自锁继电器。

    19、可选地,所述电池包还包括恢复接触器,所述恢复接触器串联在所述启动开关至所述直流变压器的正输入端之间,用于接入外部电源以启动所述主控制器。

    20、可选地,所述主控制器还用于:在所述电池组充电完成或出现充电故障时,控制所述充电继电器断开;在所述电池组充电完成后,且满足再充电条件中的任意一个时,控制所述充电继电器闭合,所述再充电条件包括:电池组电量低于设定电量、电池组中电池单体的最高电压低于设定电压、电池组放电电流大于设定电流。

    21、本发明提供的车载储能装置将充放电回路串行设置,并还设置整流回路控制充放电方向,以及设置预充回路调控充电电流,以降低充放电脉冲电流,降低损伤,其中,在开启充电继电器以开启充电回路之前,预先开启预充电回路,并根据电池组的实时电压、实时电流和实时温度监测电池组的充放电状态,在电池组满足充放电条件时,在实时电流稳定、低于第一设定电流,实时电压接近第一设定电压时,判断预充电完成,并经过第一延时确认电池组状态稳定后再开启充电,可有效降低充电过程中的电压、电流波动,提高充电安全性,且在充电继电器闭合后,待再次满足充放电条件,电池组状态稳定后,经过第二延时时间后再开启放电回路,可提高放电稳定性。本发明的车载储能装置在预充电、充电至放电开启的控制流程中延时开启充放电路径,并基于充放电条件确认系统稳定后,再开启对应的继电器,进入下一阶段,可有效确保各阶段开始时的电池组充放电状态处于稳定范围内,降低电池组与充电机提供的充电电源的差异,从而降低充放电开启时的电压电流波动范围,降低充放电共线同口设计在充放电功能开启瞬间出现振荡的风险,提高充放电稳定性,提高电源性能。



    技术特征:

    1.一种车载储能装置,其特征在于,包括至少一个电池包,所述电池包包括电池组、充放电回路、主控制器、正极接口和负极接口,其中,

    2.根据权利要求1所述的车载储能装置,其特征在于,所述主控制器还用于:检测所述实时电流的变化率,并在所述实时电流的变化率小于预设变化率时,判断所述实时电流满足所述稳定性条件。

    3.根据权利要求1所述的车载储能装置,其特征在于,所述主控制器还用于:根据所述实时电流和充电机提供的充电报文获得充放电状态,并在所述实时电流为非输入状态或未接收到有效的所述充电报文时,判断所述电池包为放电状态。

    4.根据权利要求1所述的车载储能装置,其特征在于,所述电池包还包括设置于所述电池组上的加热膜,所述加热膜通过加热继电器与所述正极接口和所述负极接口串联,所述主控制器还用于在所述实时温度低于所述安全温度范围的下限时,控制所述加热继电器闭合,直至所述实时温度达到所述安全温度范围。

    5.根据权利要求1所述的车载储能装置,其特征在于,所述主控制器还用于监测自身所处电池包的状态,并在自身所处电池包的状态满足第一预设状态时,提供高电平的内部通信信号输出,并根据各电池包的内部通信信号的电平状态从各电池包中获得主电池包,以在电池包并联输出时,根据主电池包的主控制器控制各电池包的工作状态,以均衡各电池包的电量。

    6.根据权利要求5所述的车载储能装置,其特征在于,所述主控制器还用于在各电池包之间的实时电压差超出第二电压差时,禁止电池包之间的并联。

    7.根据权利要求1所述的车载储能装置,其特征在于,所述电池包还包括直流变压器、自锁继电器和启动开关,其中,

    8.根据权利要求7所述的车载储能装置,其特征在于,所述主控制器还用于在所述电池包满足第一欠压条件时,断开所述放电继电器,在所述电池包满足第二欠压条件时,断开所述自锁继电器。

    9.根据权利要求7所述的车载储能装置,其特征在于,所述电池包还包括恢复接触器,所述恢复接触器串联在所述启动开关至所述直流变压器的正输入端之间,用于接入外部电源以启动所述主控制器。

    10.根据权利要求1所述的车载储能装置,其特征在于,所述主控制器还用于:在所述电池组充电完成或出现充电故障时,控制所述充电继电器断开;在所述电池组充电完成后,且满足再充电条件中的任意一个时,控制所述充电继电器闭合,所述再充电条件包括:电池组电量低于设定电量、电池组中电池单体的最高电压低于设定电压、电池组放电电流大于设定电流。


    技术总结
    本发明提供一种车载储能装置,其将充放电回路串行设置,并设置整流回路控制充放电方向,以及设置预充回路调控充电电流,以降低充放电脉冲电流,降低损伤,其中,在预充电完成后、开启充电之前,以及充电开启后、放电开启之前,还根据电池组的状态,结合预设的充放电条件监测电池组的状态和稳定性,以在延时后,且满足充放电条件时再开启充电路径和放电路径。本发明的车载储能装置在预充电、充电至放电开启的控制流程中延时开启充放电路径,并基于充放电条件确认系统稳定后,再开启对应的继电器,进入下一阶段,可降低充放电共线同口设计在充放电功能开启瞬间、因电池组与充电机的电差异过大出现振荡的风险,提高充放电稳定性,提高电源性能。

    技术研发人员:汤桃峰,朱慧东,游道亮,骆旭薇
    受保护的技术使用者:江铃汽车股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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