一种电池包配电单元及其配电方法技术

本发明专利技术涉及一种电池包配电单元及其配电方法，其特征在于，包括壳体；壳体内设置有电路板，电路板上固定设置加热系统和高低压插件；壳体内还设置有主继电器和预充回路，主继电器的正端连接电池包模组的正极或电池包外插件的负极，主继电器的负端通过铜排或电器件分流器连接电池包模组的负极或电池包外插件的正极；加热系统、高低压插件、主继电器、电器件分流器和预充回路基于电池管理系统的控制共同作用，使得电池包配电单元能够作为正极模块和负极模块使用，本发明专利技术可以广泛应用于新能源电池包领域中。池包领域中。池包领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种电池包配电单元及其配电方法


[0001]本专利技术涉及新能源电池包领域，特别是关于一种电池包配电单元及其配电方法。

技术介绍

[0002]电池包配电单元(BDU，Battery Disconnect Uint)，是专为电池包内设计的一种高压配电盒。
[0003]然而，目前市场上由于客户的不同需求，导致配电单元的功能单一，不具有兼容性，内部连接线束也是繁多杂乱，电气件占用体积大，浪费空间资源，原理架构也较为单一，造成配电单元成本高和周期长等缺陷。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种成本低且具有兼容性的电池包配电单元及其配电方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一方面，提供一种电池包配电单元，包括壳体；
[0006]所述壳体内设置有电路板，所述电路板上固定设置加热系统和高低压插件，所述加热系统用于根据电池管理系统的指令，通过所述高低压插件对电池包进行加热；
[0007]所述壳体内还设置有主继电器和预充回路，所述主继电器的正端连接电池包模组的正极或电池包外插件的负极，所述主继电器的负端通过铜排或电器件分流器连接电池包外插件的正极或电池包模组的负极，所述主继电器用于根据电池管理系统的指令，通过所述高低压插件控制电池包的充电或放电，所述电器件分流器用于获取电流通过产生的电压差信号并发送至电池管理系统，所述预充回路用于进行回路预充；
[0008]所述加热系统、高低压插件、主继电器、电器件分流器和预充回路基于电池管理系统的控制共同作用，使得电池包配电单元能够作为正极模块和负极模块使用。
[0009]进一步地，所述电路板上固定设置有走线支架，所述走线支架用于限制所述壳体的内部线束，所述壳体内设置有用于限制所述走线支架Z向位移的限位结构。
[0010]进一步地，所述预充回路包括预充继电器和预充电阻；
[0011]所述预充继电器用于控制所述预充回路的闭合与断开；
[0012]所述预充电阻用于限流。
[0013]进一步地，所述预充继电器可替换为两个第一MOS管、一个第一光耦和一个二极管；
[0014]所述第一MOS管用于控制所述预充回路的闭合与断开；
[0015]所述第一光耦用于电池管理系统对所述第一MOS管的低压控制；
[0016]所述二极管用于所述预充回路的单方向导通，保护所述第一MOS管。
[0017]进一步地，所述加热系统包括加热继电器、加热熔断器和加热插片；
[0018]所述加热继电器用于控制电池包内加热回路的闭合与断开；
[0019]所述加热熔断器用于当加热电流异常时断开，从而保护所述加热继电器；
[0020]所述加热插片用于插设电池包内的对插端子，以连接电池包内的加热膜，实现加热功能。
[0021]进一步地，所述加热继电器可替换为两个第二MOS管和一个第二光耦；
[0022]所述第二MOS管用于控制电池包内加热回路的闭合与断开；
[0023]所述第二光耦用于电池管理系统对所述第二MOS管的低压控制。
[0024]进一步地，所述加热继电器、主继电器和预充继电器处均设置有用于检测电流是否异常的高压检测点，所述高低压插件根据电池管理系统的指令，获取所述高压检测点的信号。
[0025]另一方面，提供一种基于电池包配电单元的配电方法，包括：
[0026]当电池包配电单元作为正极模块使用时，主继电器的正端连接电池包模组的正极，主继电器的负端连接电池包模组的正极，电池管理系统通过高低压插件控制作为正极预充回路的预充回路、作为主正继电器使用的主继电器以及作为正极加热回路的加热系统工作，实现电池包的正极放电；
[0027]当电池包配电单元作为负极模块使用时，主继电器的正端连接电池包模组的负极，主继电器的负端连接电池包模组的负极，电池管理系统通过高低压插件控制作为负极预充回路的预充回路、作为主负继电器使用的主继电器以及作为负极加热回路的加热系统工作，实现电池包的负极放电。
[0028]进一步地，所述当电池包配电单元作为正极模块使用时，主继电器的正端连接电池包模组的正极，主继电器的负端连接电池包模组的负极，电池管理系统通过高低压插件控制作为正极预充回路的预充回路、作为主正继电器使用的主继电器以及作为正极加热回路的加热系统工作，实现电池包的正极放电，包括：
[0029]电池管理系统通过高低压插件发送指令至主继电器、预充回路中的预充继电器或第一MOS管和加热系统中的加热继电器或第二MOS管，闭合作为正极预充回路的预充回路中的预充继电器或第一MOS管，预充完成后，断开预充继电器或第一MOS管；
[0030]电池管理系统通过高低压插件发送指令至主继电器，闭合作为主正继电器使用的主继电器，实现电池包的正极放电；
[0031]同时，如果电池包内的温度偏低，电池包内的温度传感器反馈至电池管理系统，电池管理系统通过高低压插件发送加热指令至加热系统，控制加热系统中的加热继电器或第二MOS管闭合，进行电池包的加热。
[0032]进一步地，所述当电池包配电单元作为负极模块使用时，主继电器的正端连接电池包模组的负极，主继电器的负端连接电池包模组的正极，电池管理系统通过高低压插件控制作为负极预充回路的预充回路、作为主负继电器使用的主继电器以及作为负极加热回路的加热系统工作，实现电池包的负极放电，包括：
[0033]电池管理系统通过高低压插件发送指令至主继电器、预充回路中的预充继电器或第一MOS管和加热系统中的加热继电器或第二MOS管，闭合作为负极预充回路的预充回路中的预充继电器或第一MOS管，预充完成后，断开预充继电器或第一MOS管；
[0034]电池管理系统通过高低压插件发送指令至主继电器，闭合作为主负继电器使用的主继电器，实现电池包的负极放电；
[0035]同时，如果电池包内的温度偏低，电池包内的温度传感器反馈至电池管理系统，电池管理系统通过高低压插件发送加热指令至加热系统，控制加热系统中的加热继电器或第二MOS管闭合，进行电池包的加热。
[0036]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0037]1、本专利技术从电气原理上优化了电气架构，能够兼容MOS管和继电器两个版本的安装控制，功能可变换多用，内部少线束化，且体积小、成本低，具有很高的推广应用价值。
[0038]2、本专利技术设置的电器件分流器可以作为过电流用途，也可以用于电流精度检测。
[0039]3、本专利技术可以作为正极模块的电池包配电单元用，也可以作为负极模块的电池包配电单元使用。
[0040]4、本专利技术的一副塑料模具可兼容不同尺寸接触器，电流匹配范围涵盖100A～300A，可以节约模具成本，提高电流匹配范围。
[0041]5、目前大多数产品单纯电气零部件，不带PCBA电路板，或者是壳体结构带有电池管理系统的PCBA电路板，本专利技术的电池包配电单元直接集成PCBA电路板。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包配电单元，其特征在于，包括壳体；所述壳体内设置有电路板，所述电路板上固定设置加热系统和高低压插件，所述加热系统用于根据电池管理系统的指令，通过所述高低压插件对电池包进行加热；所述壳体内还设置有主继电器和预充回路，所述主继电器的正端连接电池包模组的正极或电池包外插件的负极，所述主继电器的负端通过铜排或电器件分流器连接电池包外插件的正极或电池包模组的负极，所述主继电器用于根据电池管理系统的指令，通过所述高低压插件控制电池包的充电或放电，所述电器件分流器用于获取电流通过产生的电压差信号并发送至电池管理系统，所述预充回路用于进行回路预充；所述加热系统、高低压插件、主继电器、电器件分流器和预充回路基于电池管理系统的控制共同作用，使得电池包配电单元能够作为正极模块和负极模块使用。2.如权利要求1所述的一种电池包配电单元，其特征在于，所述电路板上固定设置有走线支架，所述走线支架用于限制所述壳体的内部线束，所述壳体内设置有用于限制所述走线支架Z向位移的限位结构。3.如权利要求1所述的一种电池包配电单元，其特征在于，所述预充回路包括预充继电器和预充电阻；所述预充继电器用于控制所述预充回路的闭合与断开；所述预充电阻用于限流。4.如权利要求3所述的一种电池包配电单元，其特征在于，所述预充继电器可替换为两个第一MOS管、一个第一光耦和一个二极管；所述第一MOS管用于控制所述预充回路的闭合与断开；所述第一光耦用于电池管理系统对所述第一MOS管的低压控制；所述二极管用于所述预充回路的单方向导通，保护所述第一MOS管。5.如权利要求1所述的一种电池包配电单元，其特征在于，所述加热系统包括加热继电器、加热熔断器和加热插片；所述加热继电器用于控制电池包内加热回路的闭合与断开；所述加热熔断器用于当加热电流异常时断开，从而保护所述加热继电器；所述加热插片用于插设电池包内的对插端子，以连接电池包内的加热膜，实现加热功能。6.如权利要求5所述的一种电池包配电单元，其特征在于，所述加热继电器可替换为两个第二MOS管和一个第二光耦；所述第二MOS管用于控制电池包内加热回路的闭合与断开；所述第二光耦用于电池管理系统对所述第二MOS管的低压控制。7.如权利要求1所述的一种电池包配电单元，其特征在于，所述加热继电器、主继电器和预充继电器处均设置有用于检测电流是否异常的高压检测点，所述高低压插件根据电池管理系统的指令，获取所述高压检测点的信号。8.一种基于权利要求1至7任一项所述的电池包配电单元的配电方法，其特征在于，包括：当电池包配电单元作为正...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，卢雪梅，王安民，韩廷，李雷，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：