一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统的制作方法

本技术涉及轨道机车，尤其涉及一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统。

背景技术：

1、随着新能源行业的不断发展，锂电池作为储能单元正在不断地被各个行业使用，同时为了延长锂电池系统的续航时间，电池设计人员在有限性的空间内尽可能布置更多的电芯，然而很多非汽车行业在逐步转向新能源领域时，很多车载系统并未根据电池布置所需要的空间进行重新规划，只是将原燃油发动机的位置改为电池安置区域，由于这些燃油系统的空间比较零散，导致布置锂电池时无法做到集中布置，这就需要将电池分区域进行控制，不同的电池数量对应着不同的电压等级，这就使得在电池控制时需要切换电池系统，如果不同电压等级的电池并联在一起，将会发生严重的安全事故。

2、现有技术在解决上述问题时，通常有两种解决方式，其一，将不同的电池堆采用多个电池管理系统去分别控制，由于各个电池管理系统之间相互独立，从而避免了多个电池系统出现同时工作的情况，此种方式虽然可以降低并联风险，但是布置多个电池管理系统会造成生产成本升高，且占用空间较大，不利于布置更多数量的电芯；其二，将不同的电池堆采用同一个电池管理系统通过软件进行控制，然而后期工作时难免出现软件故障，进而导致多个电池堆同时工作的情况，此种方式的可靠性较差，具有一定的安全隐患。

3、因此，亟需一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统，来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其能够避免不同的电池堆同时工作的情况，同时控制的可靠性高，无安全隐患。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、本实用新型提供一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统，包括：

4、电池管理系统，所述电池管理系统设置在汇流柜内，所述电池管理系统的一端与至少两个电池堆连接，所述电池管理系统的另一端与至少两个断路器连接，所述电池堆与所述断路器一一对应，至少两个所述断路器中择一闭合，所述断路器闭合时对应连通相应的电池堆和用电装置，至少两个所述断路器之间设有电气互锁结构和机械互锁结构。

5、可选地，其特征在于，所述电池堆包括第一电池堆和第二电池堆，所述第一电池堆和所述第二电池堆择一与所述电池管理系统连通，所述断路器包括第一断路器和第二断路器，所述第一断路器闭合时，所述第一电池堆和用电装置连通；所述第二断路器闭合时，所述第二电池堆和用电装置连通。

6、可选地，所述电池管理系统与所述电池堆之间设有档位开关，所述档位开关包括第一引线针脚和第二引线针脚，所述档位开关处于第一工作位置时，所述第一引线针脚连通所述第一电池堆和所述电池管理系统；所述档位开关处于第二工作位置时，所述第二引线针脚连通所述第二电池堆和所述电池管理系统。

7、可选地，所述电气互锁结构包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述第一继电器的一端与所述电池管理系统连接，所述第一继电器另一端与所述第一断路器、所述第二继电器连接，所述第二继电器、所述电池管理系统与所述第三继电器的一端连接，所述第三继电器另一端与所述第二断路器连接。

8、可选地，所述第一断路器内置设有第一闭合开关，所述第一断路器外置设有第一联动开关，所述第一联动开关和所述第一闭合开关同步动作，所述第一闭合开关闭合时，第一断路器内的第一高压线路闭合，所述第一高压线路与所述用电装置连接；

9、所述第二断路器内置设有第二闭合开关，所述第二断路器外置设有第二联动开关，所述第二联动开关和所述第二闭合开关同步动作，所述第二闭合开关闭合时，第二断路器内的第二高压线路闭合，所述第二高压线路与所述用电装置连接。

10、可选地，所述第一高压线路上设有第一检测点，所述第二高压线路上设有第二检测点，所述第一检测点和所述第二检测点与所述电池管理系统通信连接。

11、可选地，所述机械互锁结构包括固定板、拉杆、第一顶杆和第二顶杆，所述拉杆可伸缩地设置在所述固定板上，所述第一顶杆与所述第一联动开关连接，所述第二顶杆与所述第二联动开关连接，所述拉杆上设有卡孔，所述第一顶杆、所述第二顶杆择一插入所述卡孔内。

12、可选地，所述固定板上设有至少两个顶杆支撑座，所述第一顶杆、所述第二顶杆分别与对应的所述顶杆支撑座滑动连接，所述卡孔包括第一卡孔和第二卡孔，所述第一卡孔和所述第二卡孔沿所述拉杆的长度方向布置，所述第一顶杆对应所述第一卡孔设置，所述第二顶杆对应所述第二卡孔设置，沿所述拉杆的长度方向，所述第一顶杆与所述第二顶杆之间的距离大于所述第一卡孔与所述第二卡孔之间的距离。

13、可选地，所述固定板上设有限位块、弹簧支撑座和弹性组件，所述弹性组件的一端与所述限位块固定连接，所述弹性组件的另一端滑动穿设在所述弹簧支撑座上，且与所述拉杆固定连接。

14、可选地，所述第一顶杆插入所述第一卡孔的一端设有第一导向面，所述第一导向面能够与所述第一卡孔的内壁抵接以推动所述拉杆向靠近所述限位块的方向移动；

15、所述第二顶杆插入所述第二卡孔的一端设有第二导向面，所述第一导向面与第二导向面相互背离，所述第二导向面能够与所述第二卡孔的内壁抵接以推动所述拉杆向远离所述限位块的方向移动。

16、可选地，所述固定板上设有拉杆支撑座，所述拉杆的活动端穿设在所述拉杆支撑座上，且与所述拉杆支撑座滑动连接。

17、本实用新型的有益效果为：

18、本实用新型提供一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统，包括设置在汇流柜内的电池管理系统，电池管理系统的一端与至少两个电池堆连接，电池管理系统的另一端与至少两个断路器连接，电池堆与断路器一一对应，至少两个断路器中择一闭合，断路器闭合时对应连通相应的电池堆和用电装置，至少两个断路器之间设有电气互锁结构和机械互锁结构。通过电气互锁结构和机械互锁结构的双重锁定，保证了汇流柜每次仅对一个电池堆进行汇流，该控制系统具有较高的可靠性和安全性，能够有效地避免多个电池堆同时汇流，同时仅设有一个电池管理系统来同时控制多个电池堆，其生产成本低，占用空间小。

技术特征：

1.一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述电池堆包括第一电池堆和第二电池堆，所述第一电池堆和所述第二电池堆择一与所述电池管理系统(200)连通，所述断路器包括第一断路器(410)和第二断路器(420)，所述第一断路器(410)闭合时，所述第一电池堆和用电装置连通；所述第二断路器(420)闭合时，所述第二电池堆和用电装置连通。

3.根据权利要求2所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述电池管理系统(200)与所述电池堆之间设有档位开关(300)，所述档位开关(300)包括第一引线针脚(310)和第二引线针脚(320)，所述档位开关(300)处于第一工作位置时，所述第一引线针脚(310)连通所述第一电池堆和所述电池管理系统(200)；所述档位开关(300)处于第二工作位置时，所述第二引线针脚(320)连通所述第二电池堆和所述电池管理系统(200)。

4.根据权利要求3所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述电气互锁结构包括第一继电器(510)、第二继电器(520)和第三继电器(530)，所述第一继电器(510)的一端与所述电池管理系统(200)连接，所述第一继电器(510)另一端与所述第一断路器(410)、所述第二继电器(520)连接，所述第二继电器(520)、所述电池管理系统(200)与所述第三继电器(530)的一端连接，所述第三继电器(530)另一端与所述第二断路器(420)连接。

5.根据权利要求3所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述第一断路器(410)内置设有第一闭合开关，所述第一断路器(410)外置设有第一联动开关(411)，所述第一联动开关(411)和所述第一闭合开关同步动作，所述第一闭合开关闭合时，第一断路器(410)内的第一高压线路闭合，所述第一高压线路与所述用电装置连接；

6.根据权利要求5所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述第一高压线路上设有第一检测点，所述第二高压线路上设有第二检测点，所述第一检测点和所述第二检测点与所述电池管理系统(200)通信连接。

7.根据权利要求5所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述机械互锁结构(600)包括固定板(610)、拉杆(620)、第一顶杆(630)和第二顶杆(640)，所述拉杆(620)可伸缩地设置在所述固定板(610)上，所述第一顶杆(630)与所述第一联动开关(411)连接，所述第二顶杆(640)与所述第二联动开关(421)连接，所述拉杆(620)上设有卡孔，所述第一顶杆(630)、所述第二顶杆(640)择一插入所述卡孔内。

8.根据权利要求7所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述固定板(610)上设有至少两个顶杆支撑座(650)，所述第一顶杆(630)、所述第二顶杆(640)分别与对应的所述顶杆支撑座(650)滑动连接，所述卡孔包括第一卡孔(621)和第二卡孔(622)，所述第一卡孔(621)和所述第二卡孔(622)沿所述拉杆(620)的长度方向布置，所述第一顶杆(630)对应所述第一卡孔(621)设置，所述第二顶杆(640)对应所述第二卡孔(622)设置，沿所述拉杆(620)的长度方向，所述第一顶杆(630)与所述第二顶杆(640)之间的距离大于所述第一卡孔(621)与所述第二卡孔(622)之间的距离。

9.根据权利要求8所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述固定板(610)上设有限位块(660)、弹簧支撑座(670)和弹性组件，所述弹性组件的一端与所述限位块(660)固定连接，所述弹性组件的另一端滑动穿设在所述弹簧支撑座(670)上，且与所述拉杆(620)固定连接。

10.根据权利要求9所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述第一顶杆(630)插入所述第一卡孔(621)的一端设有第一导向面，所述第一导向面能够与所述第一卡孔(621)的内壁抵接以推动所述拉杆(620)向靠近所述限位块(660)的方向移动；

11.根据权利要求7所述的具有多重互锁保护功能的电池控制系统，其特征在于，所述固定板(610)上设有拉杆支撑座(680)，所述拉杆(620)的活动端穿设在所述拉杆支撑座(680)上，且与所述拉杆支撑座(680)滑动连接。

技术总结
本技术属于轨道机车技术领域，具体公开了一种具有多重互锁保护功能的电池控制系统，包括设置在汇流柜内的电池管理系统，电池管理系统的一端与至少两个电池堆连接，电池管理系统的另一端与至少两个断路器连接，电池堆与断路器一一对应，至少两个断路器中择一闭合，断路器闭合时对应连通相应的电池堆和用电装置，至少两个断路器之间设有电气互锁结构和机械互锁结构。通过电气互锁结构和机械互锁结构的双重锁定，保证了汇流柜每次仅对一个电池堆进行汇流，该控制系统具有较高的可靠性和安全性，能够有效地避免多个电池堆同时汇流，同时仅设有一个电池管理系统来同时控制多个电池堆，其生产成本低，占用空间小。

技术研发人员：孙世强
受保护的技术使用者：上海兰钧新能源科技有限公司
技术研发日：20230329
技术公布日：2024/1/15