一種電池管理系統的開關控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電池管理技術領域，更具體地，涉及一種電池管理系統的開關控制系統。
【背景技術】
[0002]電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛的車輛。電池管理系統(Battery Management System, BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括:電池物理參數實時監測；電池狀態估計；在線診斷與預警；充、放電與預充控制；均衡管理和熱管理，等等。
[0003]—般而言，BMS需要實現以下幾個功能:
[0004](1)、準確估測動力電池組的荷電狀態:準確估測動力電池組的荷電狀態(Stateof Charge，SOC)，即電池剩余電量，保證S0C維持在合理的范圍內，防止由于過充電或過放電對電池的損傷，從而隨時預報混合動力汽車儲能電池還剩余多少能量或者儲能電池的荷電狀態。
[0005](2)、動態監測動力電池組的工作狀態:在電池充放電過程中，實時采集動力電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池總電壓，防止電池發生過充電或過放電現象。同時能夠及時給出電池狀況，挑選出有問題的電池，保持整組電池運行的可靠性和高效性，使剩余電量估計模型的實現成為可能。
[0006](3)、單體電池間的均衡:即為單體電池均衡充電，使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態。均衡技術是目前世界正在致力研究與開發的一項電池能量管理系統的關鍵技術。
[0007]當BMS被整車控制器(VCU)喚醒后，BMS控制動力電池組進行放電。然而，如何防止放電電流過大對繼電器等開關造成沖擊是一個重大的問題。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的是提出一種電池管理系統的開關控制系統，從而降低對開關的沖擊。
[0009]根據本實用新型的一方面，提出一種BMS的開關控制系統，包括:
[0010]第一受控開關，該第一受控開關的受控端與BMS連接，該第一受控開關的第一控制端與動力電池組的正極連接，該第一受控開關的第二控制端與負載連接；
[0011 ] 第二受控開關，該第二受控開關的受控端與所述BMS連接，該第二受控開關的第一控制端與動力電池組的負極連接，該第二受控開關的第二控制端與所述負載連接；
[0012]第三受控開關，該第三受控開關的受控端與所述BMS連接，該第三受控開關的第一控制端與動力電池組的正極連接，該第三受控開關的第二控制端與所述負載連接；所述第三受控開關串聯預充電電阻；
[0013]所述負載包括母線電容。
[0014]優選地，所述負載包括電機控制器或電動附件。
[0015]優選地，所述第一受控開關進一步串聯保險絲，所述保險絲還與第三受控開關串耳關。
[0016]優選地，所述動力電池組包括:
[0017]鎳氫蓄電池組；鉛酸蓄電池組；鋰離子電池組；鎳鋅蓄電池組；鈉硫蓄電池組；鋅空氣電池；飛輪電池；超級電容器；燃料電池。
[0018]優選地，所述BMS與整車控制器(V⑶)連接。
[0019]優選地，當所述BMS開始上電時，所述第二受控開關與第三受控開關處于閉合狀態，所述第一受控開關處于斷開狀態。
[0020]優選地，在所述BMS上電后的第一時間點時，如果所述母線電容的電勢差達到所述動力電池組的電壓的第一預定比例，所述第二受控開關與第三受控開關處于閉合狀態，所述第一受控開關處于斷開狀態。
[0021]優選地，在所述BMS上電后的第二時間點時，如果所述母線電容的電勢差達到所述動力電池組的電壓的第二預定比例，所述第二受控開關和第一受控開關處于閉合狀態，所述第三受控開關處于斷開狀態；其中第二時間點在第一時間點之后，第二預定比例大于第一預定比例。
[0022]優選地，所述第一預定比例為90% ;第二預定比例為95%。
[0023]所述第一受控開關(1)為主正繼電器；所述第二受控開關(4)為主負繼電器；所述第三受控開關(5)為預充電繼電器。
[0024]從上述技術方案可以看出，第一受控開關的受控端與BMS連接，第一控制端與動力電池組的正極連接，第二控制端與負載連接；第二受控開關的受控端與BMS連接，第一控制端與動力電池組的負極連接，第二控制端與負載連接；第三受控開關的受控端與BMS連接，第一控制端與動力電池組的正極連接，第二控制端與負載連接，第三受控開關串聯預充電電阻；負載包括母線電容。本實施方式通過第三受控開關與母線電容的配合，防止放電電流過大，從而避免了對開關造成沖擊。
[0025]另外，本實用新型具有雙重檢測機制，第一時間點和第二時間點的母線電容電壓分別達到動力電池組的電勢差的各自預定比例時，第二受控開關和第一受控開關才處于閉合狀態且第三受控開關才處于斷開狀態，從而避免了誤檢測對開關造成的影響。
【附圖說明】
[0026]以下附圖僅對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。
[0027]圖1為根據本實用新型實施方式的BMS的開關控制系統結構圖。
[0028]圖2根據本實用新型BMS剛開始上電時的開關控制示意圖。
[0029]圖3根據本實用新型BMS上電后第一時間點時的開關控制示意圖。
[0030]圖4根據本實用新型BMS上電后第二時間點時的開關控制示意圖。
[0031]標號說明:
[0032]第一受控開關1 ;動力電池組2 ;負載3 ;第二受控開關4 ;第三受控開關5 ;母線電容6 ;預充電電阻7 ;保險絲8 ;電機控制器9或電動附件9。
【具體實施方式】
[0033]為了對實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】，在各圖中相同的標號表示相同的部分。
[0034]為了描述上的簡潔和直觀，下文通過描述若干代表性的實施方式來對本實用新型的方案進行闡述。實施方式中大量的細節僅用于幫助理解本實用新型的方案。但是很明顯，本實用新型的技術方案實現時可以不局限于這些細節。為了避免不必要地模糊了本實用新型的方案，一些實施方式沒有進行細致地描述，而是僅給出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根據……”是指“至少根據……，但不限于僅根據……”。由于漢語的語言習慣，下文中沒有特別指出一個成分的數量時，意味著該成分可以是一個也可以是多個，或可理解為至少一個。
[0035]圖1為根據本實用新型實施方式的BMS的開關控制系統結構圖，該BMS優選為電動汽車的電池管理系統。
[0036]由圖1可見，該系統包括:
[0037]第一受控開關1，該第一受控開關1的受控端與BMS連接，該第一受控開關1的第一控制端與動力電池組2的正極連接，該第一受控開關1的第二控制端與負載3連接；
[0038]第二受控開關4，該第二受控開關4的受控端與BMS連接，該第二受控開關4的第一控制端與動力電池組2的負極連接，該第二受控開關4的第二控制端與所述負載3連接；
[0039]第三受控開關5，該第三受控開關5的受控端與BMS連接，該第三受控開關5的第一控制端與動力電池組2的正極連接，該第三受控開關5的第二控制端與負載3連接，第三受控開關5串聯預充電電阻7;
[0040]負載3包括母線電容6。
[0041]具體地，負載3還可以包括電機控制器9或電動附件9，母線電容6與機控制器9或電動附件9相并聯。
[0042]優選地，第一受控開關1進一步串聯保險絲8，而且保險絲8還與第三受控開關5串聯。保險絲8可以保護第一受控開關1和第三受控開關5。
[0043]具體地，動力電池組2可以實施為:鎳氫蓄電池組；鉛酸蓄電池組；鋰離子電池組；鎳鋅蓄電池組；鈉硫蓄電池組；鋅空氣電池；飛輪電池；超級電容器；燃料電池，等等。
[0044]以上詳細羅列了動力電池組2的示范性實施，本領域技術人員可以意識到，這種描述僅是示范性的，并不用于對本實用新型的適用范圍進行限定。
[0045]BMS與整車控制器(V⑶)連接。當BMS開始上電(比如剛被VCU喚醒)時，BMS向第二受控開關4與第三受控開關5發送閉合指令，向第一受控開關1發送斷開指令。第二受控開關4與第三受控開關5處于閉合狀態，第一受控開關1處于斷開狀態。此時，電流經過第三受控開關5和預充電電阻7以及負載3和第二受控開關4，回到動力電池組2。母線電容6的電勢差開始增加。
[0046]在BMS上電后的第一時間點，如果母線電容6的電勢差達到動力電池組2的電壓的第一預定比例，第二受控開關4與第三受控開關5繼續處于閉合狀態，第一受控開關1繼續處于斷開狀態。接著，在BMS上電后的第二時間點，如果母線電容6的電勢差達到動力電池組2的電壓的第二預定比例，BMS向第一受控開關1發送閉合指令，向第三受控開關5發送斷開指令，此時第二受控開關4和第一受控開關1處于閉合狀態，第三受控開關5處于斷開狀態。第二時間點在第一時間點之后，而且第二預定比例大于第一預定比例。
[0047]可見，只有當第一時間點和第二時間點的母線電容電壓分別達到動力電池組的電勢差的各自預定比例時，第二受控開關4和第一受控開關1才處于閉合狀態且第三受控開關5才處于斷開狀態，從而避