[实用新型]一种锂电池电源模块故障处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于锂电池充放电保护技术领域，具体涉及一种锂电池电源模块故障处理系统。

背景技术

随着技术进步和新能源产业的发展，电动汽车开始出现普及化的趋势。在此过程中，锂电池成为了主要的动力源技术。但是实际使用过程中不可避免会出现各种故障，一旦发生，轻者造成系统性能下降，重者引发事故，造成人员和财产的巨大损失。

在电池系统中，从故障发生的部位看，有传感器故障、执行器故障(接触器故障)和元部件故障(电芯故障)等。现有的锂电池管理系统由于复杂度和成本控制的原因，对于故障处理系统考虑不多，导致管理系统一旦出现异常即造成事故发生。例如媒体报道的电动汽车在充电时起火的事故，事后调查发现原因即与系统故障有关。因此故障处理需要考虑系统冗余的因素，避免锂电池管理系统自身故障导致失控的危险。

另一方面，电动汽车存在着特有的高压电动力安全性隐患：电动汽车的动力电压远远超过了人体的安全电压，出现事故时有可能出现人员触电的危险；出现碰撞等破坏时电池系统的高电压易产生火花而导致火灾。因此当检测到高压系统故障时，需要及时作出响应并采取措施，以确保高压动力安全性以及整车碰撞安全性。

鉴于上述原因，为了提高可靠性，提供单独的锂电池模块故障处理系统是非常必要的选择。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种故障处理系统。该系统能够作为锂电池电源管理系统(锂电池的主要管理系统)在安全管理方面的备份，在主要管理系统出现故障或者无法正常处理电源模块(由若干个电池组组成)出现的异常情况时，及时接管对电源模块的管理，保证电源模块不出现危险情况。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种锂电池电源模块故障处理系统，设置在由若干个电池组构成的、带有电源模块管理系统的电源模块上；所述电源模块管理系统包括设置在所述电源模块的主回路上的主正接触器、主负接触器、第一温度传感器、第一电压测量器、第一电流传感器、第一绝缘电阻测量器以及连接并控制上述部件的模块管理单元；所述锂电池电源模块故障处理系统包括若干个转换开关组成的、能够将高压的所述电源模块截断为若干个低压的所述电池组的转换开关阵列和若干个第二温度传感器组成的温度传感器阵列，一个所述转换开关与一个所述电池组并联，一个所述第二温度传感器对应一个所述电池组，还包括与所述模块管理单元、转换开关阵列、温度传感器阵列相连的故障处理单元；其中，所述转换开关为转换型，采用磁保持继电器。

进一步，所述转换开关包含由一个动触点与两个静触点构成的单刀双掷机械开关，所述单刀双掷机械开关包括“常闭”和“转换”两种状态，每个所述转换开关的所述磁保持继电器均通过专用的继电器驱动电路连接所述故障处理单元。

更进一步，所述磁保持继电器为多线圈的双稳态结构，包含通过磁力保持所述动触点、静触点开合状态的永久磁铁或高剩磁特性衔铁；所述磁保持继电器的所述动触点、静触点间距大于1.3mm。

进一步，还包括设置在所述电源模块的所述主回路上的第二电压测量器、第二电流传感器，所述第二电压测量器、第二电流传感器连接所述故障处理单元。

进一步，故障处理单元还连接并能够控制所述电源模块的主回路上的主正接触器、主负接触器。

进一步，还包括与所述故障处理单元连接的加速度传感器。

进一步，还包括与所述故障处理单元连接的第二绝缘电阻测量器。

进一步，所述第二温度传感器、第二电压测量器、第二电流传感器、第二绝缘电阻测量器与所述电源模块管理系统的所述第一温度传感器、第一电压测量器、第一电流传感器、第一绝缘电阻测量器不设置在同一位置。

更进一步，所述锂电池电源模块故障处理系统的电源供应采用独立电源。

本实用新型的有益效果有以下几点：

1.为电源模块的管理提供了冗余备份(包括传感器、执行器、控制器等主要部分的故障备份)，能够在主管理系统失效的情况下接管对电源模块的控制，避免发生危险；

2.能够与主管理系统相互补充，为主管理系统提供更多的传感数据，帮助主管理系统更有效的管理电源模块，同时提高对电源模块的管理的可靠性；

3.能够实现对电源模块的高压系统故障的安全响应，避免进水故障等因素导致的高压触电危险。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中所述锂电池电源模块故障处理系统的电路原理框图；

图2是本实用新型具体实施方式中所述转换开关阵列与所述电池组的连接关系示意图；