一种具有安防装置的分布式电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及动力电池领域，特别涉及一种具有安防装置的分布式电源系统。
【背景技术】
[0002]近年来，电动汽车越来越受到广泛的关注，动力电池作为电动汽车的核心技术，极大程度地影响着电动汽车行业的发展。传统的做法是在电动汽车内安装多个电池组，多个电池组串接在一起来供电，但是一旦其中任何一个电池组损坏，则其他的电池组将无法供电。电池系统的控制模式是集中模式，采集可能分散但控制主体集中于系统主机中，安装维护操作复杂。遇到电池故障时更换费时，且在电池包容量大时容易有安全隐患。电池系统跟偏向于定制化的设计制造，成本高，后期用户更改配置可能性小，或选择余地小。
[0003]为了避免出现上述的情况，将各个电池组相互独立设置，并由电池管理系统来管理，一旦其中任何一个电池组损坏，其他电池组不受影响，仍在电池管理系统的控制下工作。但是实质上，这样的方式属于一级管理，可靠性不高，一旦电池管理系统出现故障，则所有电池组都将无法供电，存在极大的安全隐患。同时，动力电池还需要设置安防装置，以保证电池燃烧时，能够自动地及时灭火，降低危险，但由于电源内的故障非常复杂，特别是一些非燃烧性故障的情况下，容易产生误灭火的操作，造成动力电池安全防护的可靠性不高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于实现电源系统中的各个电池模组之间真正的相互独立，提高电源系统的安全性和可靠性，而且特别设置安防装置，从而进一步提供电源系统的安全保障，防止电池燃烧甚至爆炸，提供一种具有安防装置的分布式电源系统。
[0005]为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是:一种具有安防装置的分布式电源系统，包括供电母线、充电母线和若干相互独立运行的电池模组，并且所述电池模组通过所述供电母线对外供电和通过所述充电母线进行充电，并且，所述电源系统还包括启动触发装置、充电接口单元和安防装置;其中，
[0006]每个所述电池模组分别与所述启动触发装置和所述充电接口单元连接，并在所述启动触发装置输出的启动触发信号的控制下，使所述电池模组与所述供电母线连接，以进入供电状态或待用状态，或者在所述充电接口单元输出的充电触发信号的控制线，使所述电池模组与所述充电母线连接，以进入充电状态；
[0007]所述电池模组与所述供电母线或所述充电母线连接后，实时监测其自身的状态信息，并在所述状态信息异常时，断开与所述供电母线或所述充电母线的连接，而脱离所述电源系统；
[0008]当有所述电池模组脱离所述电源系统后，所述安防装置实时监测所述电源系统内的环境信息，并在所述环境信息达到报警阈值时，控制其余的所述电池模组断开与所述供电母线或所述充电母线的连接，以及在所述环境信息达到燃烧阈值时，执行防火阻燃动作。
[0009]根据一种具体的实施方式，所述安防装置包括环境信息探测单元、安防执行单元和灭火阻燃单元，其中，
[0010]所述环境信息探测单元设置在所述电源系统内，用于探测所述电源系统内的环境信息；
[0011 ]所述安防执行单元与所述环境信息探测单元连接，并实时获取所述环境信息，当所述环境信息达到报警阈值时，所述安防执行单元通过通信总线发送报警信息至每个所述电池模组，使所述电池模组断开与所述供电母线或所述充电母线的连接，以及当所述环境信息达到燃烧阈值时，所述安防执行单元发送灭火控制信号至所述灭火阻燃单元，由所述灭火阻燃单元释放其内包含的灭火材料。
[0012]根据一种具体的实施方式，所述环境信息探测单元包括紫外光传感器、温度传感器以及烟雾传感器;其中，
[0013]所述温度传感器，用于探测所述电源系统内的环境温度；
[0014]所述烟雾传感器，用于探测所述电源系统内产生的烟雾；
[0015]所述紫外光传感器，用于探测所述电源系统内火花、电晕、电弧以及明火。
[0016]根据一种具体的实施方式，所述安防执行单元实时获取所述温度传感器的温度信号、所述烟雾传感器的烟感信号以及所述紫外光传感器的紫外光信号;并且，所述安防执行单元设置有温度报警阈值、烟感报警阈值、紫外光报警阈值和燃烧阈值；
[0017]当所述温度信号大于所述温度报警阈值，或者所述烟感信号大于所述烟感报警阈值，或者所述紫外光信号大于所述紫外光报警阈值，所述安防执行单元发送所述报警信息至所述电池模组；
[0018]当所述紫外光信号大于所述燃烧阈值时，所述安防执行单元发送灭火控制信号至所述灭火阻燃单元。
[0019]根据一种具体的实施方式，所述灭火阻燃单元内包含的灭火材料为灭火干粉或灭火气体;其中，所述灭火干粉至少包含碳酸氢钠、碳酸氢钾及磷酸二氢铵的其中之一，所述灭火气体至少包含氮气、惰性气体及二氧化碳的其中之一。
[0020]根据一种具体的实施方式，所述电池模组包括开关部件、控制部件和电池组，其中，
[0021]所述控制部件具有启动触发端口和充电触发端口，所述控制部件通过所述启动触发端口与所述启动触发装置连接，以获取所述启动触发信号，以及通过所述充电触发端口与所述充电接口单元连接，以获取所述充电触发信号；
[0022]所述控制部件与所述开关部件连接，并且当所述控制部件获取到所述启动触发信号或所述充电触发信号后，控制所述开关部件的闭合，使所述电池模组与所述供电母线连接，以进入供电状态或待用状态，或者使所述电池模组与所述充电母线连接，以进入充电状态;并且，所述开关部件闭合后，所述电池组对外供电或进行充电时，所述控制部件实时监测所述电池组的状态信息，并在所述电池组的状态信息异常时，控制所述开关部件断开，使所述电池组进入停用状态。
[0023]根据一种具体的实施方式，所述电源系统具有蓄电池，由所述蓄电池为每个所述电池模组的所述控制部件提供工作所需的电能，并且所述蓄电池在电池模组对外供电时，通过与所述供电母线连接进行充电。
[0024]根据一种具体的实施方式，所述启动触发装置包括机械开关和信号转换电路，所述信号转换电路根据所述机械开关的闭合，生成所述启动触发信号；
[0025]所述充电接口单元包括充电接口以及接口监测电路，所述接口监测电路根据所述充电接口中插入的充电接头，生成所述充电触发信号。
[0026]根据一种具体的实施方式，所述电池模组具有RS485或CAN或工业以太网的通信端口，所述电源系统具有网关单元或网桥单元；
[0027]每个所述电池模组的所述通信端口与所述网关单元或所述网桥单元连接，用于将所述电池模组的状态信息输出至所述电源系统的外部应用；
[0028]所述安防装置与所述网关单元或所述网桥单元连接，用于将所述电源系统内的环境信息输出至所述电源系统的外部应用。
[0029]根据一种具体的实施方式，所述电源系统通过所述网关单元或所述网桥单元对所述电池模组的状态信息和所述安防装置的所述环境信息，进行通信接口和/或数据格式变换。
[0030]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:
[0031]本实用新型中具有安防装置的分布式电源系统包括若干个电池模组，并通过启动触发装置和充电接口单元，输出启动触发信号或充电触发信号至电源系统中的电池模组，使每个电池模组进入待用状态或者充电状态，并且电池模组之间均由自身独立控制，一旦有电池模组出现异常，则出现异常的电池模组自动脱离系统，其余的电池模组仍正常工作或处于待用状态。因此，本实用新型的分布式电源系统具有很好的安全性和可靠性。
[0032]而且，当有电源模组脱离电源系统后，安防装置监测电源系统内的环境信息，并在环境信息达到报警阈值时，控制其余的所述电池模组断开与所述供电母线或所述充电母线的连接，以及在环境信息达到燃烧阈值时，执行防火阻燃动作。尤其，能够在电源系统内发生火花或电晕时，提供报警信息，并在电源系统内出现电弧或明火时，能够熄灭电弧和明火，从而降低灭火的误操作，提高电源系统的安全可靠性。
【附图说明】
[0033]图1是本实用新型电源系统的结构示意图；
[0034]图2是本实用新型安防装置的连接示意图；
[0035]图3是本实用新型电池模组的连接示意图；
[0036]图4是本实用新型电源系统的一种实施结构示意图；
[0037]图5是本实用新型充电接口单元和启动触发装置的结构示意图；
[0038]图6是本实用新型电源系统的另一种实施结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本【实用新型内容】所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[0040]结合图1所示的本实用新型电源系统的结构示意图；其中，本实用新型具有安防装置的分布式电源系统，包括供电母线、充电母线和若干相互独立运行的电池模组，并且电池模组通过供电母线对外供电和通过充电母线进行充电。并且，电源系统还包括启动触发装置、充电接口单元和安防装置。
[0041]其中，每个电池模组分别与启动触发装置和充电接口单元连接，并在启动触发装置输出的启动触发信号的控制下，使电池模组与供电母线连接，以进入供电状态或待用状态，或者在充电接口单元输出的充电触发信号的控制线，使电池模组与充电母线连接，以进入充电状态。
[0042]电池模组与供电母线或充电母线连接后，实时监测其自身的状态信息，并在状态信息异常时，断开与供电母线或充电母线的连接，而脱离电源系统。
[0043]当有电池模组脱离电源系统后，安防装置实时监测电源系统内的环境信息，并在环境信息达到报警阈值时，控制其余的电池模组断开与供电母线或充电母线的连接，以及在环境信息达到燃烧阈值时，执行防火阻燃动作。
[0044]结合图2所示的本实用新型安防装置的连接示意图；其中，安防装置包括环境信息探测单元、安防执行单元和灭火阻燃单元。
[0045]环境信息探测单元设置在电源系统内，用于探测电源系统内的环境信息；
[0046]安防执行单元与环境信息探测单元连接，并实时获取环境信息，当环境信息达到报警阈值