[发明专利]锂电池系统及高空作业车

说明书

本发明涉及工程机械技术领域，公开一种锂电池系统及高空作业车。锂电池系统包括：电池及回馈电流控制装置。回馈电流控制装置包括：多个电流捕获模块组，每个模块组包括：加热模块，配合电池模组的位置设置，用于捕获回馈电流；及第一开关模块，用于导通该开关模块所处于的电流捕获支路，及控制模块，用于：接收主电路上的第一电压与第二电压及电池的平均温度；以在第一电压与第二电压的差值大于预设电压且电池的平均温度小于或等于预设温度的情况下，通过控制每个电流捕获模块组中的第一开关模块，来导通其处于的电流捕获支路，以由加热模块将回馈电流转化为热能来对相应模组进行加热。本发明可极大地降低电池析锂的概率和电池出现热失控的风险。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体地涉及一种锂电池系统及高空作业车。

背景技术

由于电驱动高空作业车(自行走式)通常没有机械摩擦制动器，故该高空作业车减速和停车均依赖能量回馈型再生制动技术。然而，所述再生制动技术具有以下两个特点：1、行走电机驱动器既是逆变器又是整流器，高空作业车减速或者下坡时，将动能转化电能，然后将所转换的电能回馈给动力电池；2、高空作业车的减速和制动时间通常较短，而最大速度通常6KM/H左右，制动产生的瞬时的脉冲回馈电流通常较大。因此，对于需要走走停停的作业工况(如喷刷作业、工地内转场作业)，会产生频率较高的脉冲回馈电流。

对于使用锂离子动力电池的电驱动高空作业车，大量实验结果表明，当动力电池的温度低于0℃时，脉冲回馈电流会导致电池的负极片大面积析锂。析锂会导致动力的电池容量降低，严重析锂会生成锂枝晶，刺穿隔膜，进而引起电池内部短路。如果电池出现大面积短路，则会有热失控的风险。因此，有必要采取强有力的措施，避免低温时脉冲充电带来的风险。

为避免低温脉冲充电带来的风险，通常在电池内部配置加热器件。在对电池进行充电时，若温度较低则BMS(Battery Management System，电池管理系统)利用充电器给加热器件供电，通过所述加热器加热电池至合适温度。由此，电驱动高空作业车减速或者下坡时，利用再生制动技术进行制动，所产生的回馈电流可在合适温度下直接流入电池。然而，受多种因素限制加热器件的功率不太，温升速率通常在10℃/h左右。在温度较低时，加热所需的时间较长，影响客户使用设备。另外，由于高空作业车通常是间歇工作，停机间隔较长，电池温度难以保持(不能保证放电时电池温度一直维持在0℃以上)，所以这种方式效果不好，且用户体验差，因此现有技术对于降低低温时脉冲充电带来的风险的效果极其有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池系统及高空作业车，其可将捕获的回馈能量转换为热能并采用该热能对电池进行加热，既满足了设备的制动要求，又有效地避免了低温充电时脉冲回馈电流对电池产生的析锂风险，从而可极大地提升电池的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种锂电池系统，所述锂电池系统包括：电池，该电池包括：多个模组，且该电池与驱动器之间的动力电路包括：所述电池与所述驱动器之间的主电路；以及用于对所述驱动器所输送的回馈电流进行分流的电流捕获电路，其中所述电流捕获电路包括相互并联的多个电流捕获支路；以及回馈电流控制装置，所述回馈电流控制装置包括：多个电流捕获模块组，该多个电流捕获模块组处于所述多个电流捕获支路上且与所述多个电流捕获支路一一对应，该多个电流捕获模块组中的每个电流捕获模块组包括：加热模块，该加热模块配合所述电池的模组的位置进行设置，用于捕获所述回馈电流，并将所述回馈电流转化为热能以对与该加热模块相对应的模组进行加热；以及第一开关模块，用于导通或断开该第一开关模块所处于的电流捕获支路，以及控制模块，该控制模块包括：第一接收单元，用于接收所述主电路上的所述驱动器一端的第一电压与所述电池一端的第二电压及所述电池的平均温度；以及第一控制单元，用于根据所述第一电压与所述第二电压的差值及所述电池的平均温度执行以下操作：在所述第一电压与所述第二电压的差值大于预设电压且所述电池的平均温度小于或等于预设温度的情况下，通过控制所述每个电流捕获模块组中的第一开关模块，来导通该第一开关模块所处于的电流捕获支路，以由所述每个电流捕获模块组中的加热模块将所述回馈电流转化为热能并通过所转化的热能对与该加热模块相对应的模组进行加热。