一种高压动力电池包应用系统唤醒系统

摘要

本发明公开了一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，包括：高压动力电池包、系统主控单元、电池包BMS、第二辅助电源以及通信电路；高压动力电池包、系统主控单元、电池包BMS、第二辅助电源以及通信电路；所述动力电池包输出包括低压输出端口LVDC、高压输出端口HVDC；所述高压输出端口HVDC还与所述第二辅助电源相连，所述第二辅助电源与系统主控单元连接，并与电池包BMS连接；所述电池包BMS通过通信电路与系统主控单元连接；所述高压动力电池包从低压输出端口LVDC接出有一组低压接线连接至系统主控单元和所述电池包BMS，所述低压接线上设有可控开关；所述第二辅助电源为高压变12V的隔离辅助电源。

权利要求

1.一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，包括：高压动力电池包、系统主控单元、电池包BMS、第二辅助电源以及通信电路；所述动力电池包输出包括低压输出端口LVDC、高压输出端口HVDC；

所述高压输出端口HVDC用于电力输出；

所述高压输出端口HVDC还与所述第二辅助电源相连，所述第二辅助电源与系统主控单元连接，并与电池包BMS连接，用于对系统主控单元和电池包BMS进行供电；

所述电池包BMS通过通信电路与系统主控单元连接，用于进行通信交互数据，完成握手；

所述高压动力电池包从低压输出端口LVDC接出有一组低压接线连接至系统主控单元和所述电池包BMS，所述低压接线上设有可控开关，所述低压输出端口LVDC的电压为12V；

所述第二辅助电源为高压变12V的隔离辅助电源；

所述系统主控单元，用于通过CAN通信来控制电池包内外状态；

所述系统主控单元，还用于断开所述低压接线上的可控开关；

所述可控开关为智能开关；

所述系统还包括可充电电源、控制器、存储器、通讯模块和设置于网络侧的服务器；

所述可充电电源，用于给所述智能开关、控制器和通讯模块提供电力；

所述服务器，用于向所述通讯模块发送信息，所述信息包括有权控制所述智能开关的用户终端设备的唯一标识和每个唯一标识对应的可控制所述智能开关的权限信息，所述权限信息包括可控制所述智能开关的有效时间段、每个有效时间段对应的密码和可使用车辆的地理区域范围；

所述通讯模块，用于将所述服务器发送的所述信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于将所述信息中的唯一标识和权限信息对应存储至所述存储器，形成对应关系；

所述通讯模块，还用于接收用户终端设备发送来的控制指令，所述控制指令包括闭合所述智能开关的闭合指令，所述控制指令中还包括密码和发送所述控制指令的用户终端设备的唯一标识；

所述控制器，用于判断所述存储器中的对应关系中是否有所述控制指令中的密码和唯一标识的对应关系；如果有，则从所述存储器存储的、所述控制指令中唯一标识所对应的权限信息中，查找出所述控制指令中唯一标识所对应的可控制所述智能开关的有效时间段；

并判断当前时间是否位于所述查找出的有效时间段内；如果是，则响应所述控制指令中所包括的闭合指令；

所述系统还包括用于对车辆进行定位的定位设备；

当所述控制器所响应的控制指令是闭合指令时，所述定位设备在车辆启动后，开始对车辆进行定位；

所述系统主控单元，还用于实时判断车辆的位置是否位于所述可使用车辆的地理区域范围，当发现车辆的位置超出所述可使用车辆的地理区域范围时，通过所述通讯模块向所述服务器发送告警。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：第一辅助电源，设置于所述低压接线与所述系统主控单元和所述电池包BMS之间；

所述第一辅助电源的输入端接入所述低压接线；

所述第一辅助电源的输出端连接至所述系统主控单元和所述电池包BMS。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述低压输出端口LVDC的电压低于48V；

所述第一辅助电源为DC/DC变换辅助电源。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述低压接线上还设置有电池巡检单元开关，用于检测电源状态，当检测出的电源状态为正常时，电池巡检单元开关为闭合状态，否则电池巡检单元开关为断开状态。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述电源状态包括电源的电压状态，当所述电源的电压与预设的电压之差超过预设的警戒值时，电源状态为不正常。

6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：第三可充电电池，第三继电器和第三通信模块；

所述第三可充电电池用于给第三继电器和第三通信模块供电；

所述第三继电器与所述可控开关并联；

所述第三通信模块用于控制第三继电器的通断；

第三通信模块与车主移动设备进行通信，当第三通信模块接收到车主移动设备的启动指令后，第三通信模块控制第三继电器接通，并在预设的时间后断开第三继电器；

所述第三可充电电池还由第一辅助电源进行充电。

7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述系统主控单元，还包括无线通信模块，用于与车主移动设备进行通信，并由系统主控单元根据通信的内容来接通或断开CAN通信电路，所述通信的内容包括接通CAN通信电路的通知或者断开CAN通信电路的通知；

当无线通信模块无法与车主移动设备建立通信的持续时长低于第一预设值时，系统主控单元不改变CAN通信电路的接通或断开状态；

当无线通信模块无法与车主移动设备建立通信的持续时长不低于第一预设值时，系统主控单元断开CAN通信电路。

说明书

一种高压动力电池包应用系统唤醒系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电路领域，特别涉及一种高压动力电池包应用系统唤醒系统。

背景技术

[0002] 随着新能源电动车的快速发展，动力电池应用的大力推广，家庭储能、移动式储能充电等越来越广，电压越来越高，而高压电池包为了应用上的安全，不能直接手动操作闭合与断开，高压电池包供电通常采用外部辅助电源供电实现电池包内BMS(Battery Management System，电池管理系统)控制电路的激活与唤醒。

[0003] 但是，对于外部无法提供辅助电源的场景，如移动式充电宝、移动式储能车、移动式储能柜等等，业界的通常做法有两种，一种是采用外部单独的辅助电源，如铅酸电池组等提供辅助电源作为BMS供电，另一种是电池内部长期高压转低压辅助电源待机，增加了实际产品在应用上的复杂度及成本，还增加了能耗，并且降低了实际产品应用的可靠性。

[0004] 为了在这些情况下能够安全、可靠、高效的应用高压动力电池包所储存的能源，这里提供了一种高压动力电池包唤醒应用的详细办法。

发明内容

[0005] 为解决以上问题，在外部无法提供辅助电源的场景下能够安全、可靠、高效的应用高压动力电池包所储存的能源，本发明提供了一种高压动力电池包应用系统唤醒系统。本发明提供的一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，包括：

[0006] 高压动力电池包、系统主控单元、电池包BMS、第二辅助电源以及通信电路；所述动力电池包输出包括低压输出端口LVDC(Low Voltage Direct Current，低压直流)、高压输出端口HVDC(High Voltage Direct Current，高压直流)；

[0007] 所述高压输出端口HVDC用于电力输出；

[0008] 所述高压输出端口HVDC还与所述第二辅助电源相连，所述第二辅助电源与系统主控单元连接，并与电池包BMS连接，用于对系统主控单元和电池包BMS进行供电；

[0009] 所述电池包BMS通过通信电路与系统主控单元连接，用于进行通信交互数据，完成握手；

[0010] 所述高压动力电池包从低压输出端口LVDC接出有一组低压接线连接至系统主控单元和所述电池包BMS，所述低压接线上设有可控开关，所述低压输出端口LVDC的电压为12V；

[0011] 所述第二辅助电源为高压变12V的隔离辅助电源；

[0012] 所述主控单元，用于通过CAN(Controller Area Network，控制器区域网络)通信来控制电池包内外状态；

[0013] 所述主控单元，还用于断开所述低压接线上的可控开关。

[0014] 优选的，所述一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，还包括：

[0015] 第一辅助电源，设置于所述低压接线与所述系统主控单元和所述电池包BMS之间；

[0016] 所述第一辅助电源的输入端接入所述低压接线；

[0017] 所述第一辅助电源的输出端连接至所述系统主控单元和所述电池包BMS。

[0018] 优选的，

[0019] 所述低压输出端口LVDC的电压低于48V；

[0020] 所述第一辅助电源为DC/DC(Direct Current to Direct Current，直流转直流)变换辅助电源。

[0021] 优选的，

[0022] 所述低压接线上还设置有电池巡检单元开关，用于检测电源状态，当检测出的电源状态为正常时，电池巡检单元开关为闭合状态，否则电池巡检单元开关为断开状态。

[0023] 优选的，

[0024] 所述电源状态包括电源的电压状态，当所述电源的电压与预设的电压之差超过预设的警戒值时，电源状态为不正常。

[0025] 优选的，所述一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，还包括：

[0026] 第三可充电电池，第三继电器和第三通信模块；

[0027] 所述第三可充电电池用于给第三继电器和第三通信模块供电；

[0028] 所述第三继电器与所述可控开关并联；

[0029] 所述第三通信模块用于控制第三继电器的通断；

[0030] 第三通信模块与车主移动设备进行通信，当第三通信模块接收到车主移动设备的启动指令后，第三通信模块控制第三继电器接通，并在预设的时间后断开第三继电器；

[0031] 所述第三可充电电池还由第一辅助电源进行充电。

[0032] 优选的，

[0033] 所述系统主控单元，还包括无线通信模块，用于与车主移动设备进行通信，并由系统主控单元根据通信的内容来接通或断开CAN通信电路，所述通信的内容包括接通CAN通信电路的通知或者断开CAN通信电路的通知；

[0034] 当无线通信模块无法与车主移动设备建立通信的持续时长低于第一预设值时，系统主控单元不改变CAN通信电路的接通或断开状态；

[0035] 当无线通信模块无法与车主移动设备建立通信的持续时长不低于第一预设值时，系统主控单元断开CAN通信电路。

[0036] 优选的，

[0037] 所述外部设备，还包括定位设备，所述定位设备用于对车辆进行定位并通过无线通信模块与系统主控单元通信；

[0038] 所述通信的内容，还包括车辆的当前位置；

[0039] 当无线通信模块与车主移动设备最后一次建立通信时车辆的位置与车辆的当前位置之间的距离低于第二预设值时，系统主控单元不改变CAN通信电路的接通或断开状态；

[0040] 当无线通信模块与车主移动设备最后一次建立通信时车辆的位置与车辆的当前位置之间的距离不低于第二预设值时，系统主控单元断开CAN通信电路。

[0041] 优选的，

[0042] 所述可控开关为智能开关；

[0043] 所述唤醒系统还包括可充电电源、控制器、存储器、通讯模块和设置于网络侧的服务器；

[0044] 所述可充电电源，用于给所述智能开关、控制器和通讯模块提供电力；

[0045] 所述服务器，用于向所述通讯模块发送信息，所述信息包括有权控制所述智能开关的用户终端设备的唯一标识和每个唯一标识对应的可控制所述智能开关的权限信息，所述权限信息包括可控制所述智能开关的有效时间段、每个有效时间段对应的密码和可使用车辆的地理区域范围；

[0046] 所述通讯模块，用于将所述服务器发送的所述信息发送给所述控制器；

[0047] 所述控制器，用于将所述信息中的唯一标识和权限信息对应存储至所述存储器，形成对应关系；

[0048] 所述通讯模块，还用于接收用户终端设备发送来的控制指令，所述控制指令包括闭合所述智能开关的闭合指令，所述控制指令中还包括密码和发送所述控制指令的用户终端设备的唯一标识；

[0049] 所述控制器，用于判断所述存储器中的对应关系中是否有所述控制指令中的密码和唯一标识的对应关系；如果有，则从所述存储器存储的、所述控制指令中唯一标识所对应的权限信息中，查找出所述控制指令中唯一标识所对应的可控制所述智能开关的有效时间段；并判断当前时间是否位于所述查找出的有效时间段内；如果是，则响应所述控制指令中所包括闭合指令；

[0050] 所述系统还包括用于对车辆进行定位的定位设备；

[0051] 当所述控制器所响应的控制指令是闭合指令时，所述定位设备在车辆启动后，开始对车辆进行定位；

[0052] 所述系统主控单元，还用于实时判断车辆的位置是否位于所述可使用车辆的地理区域范围，当发现车辆的位置超出所述可使用车辆的地理区域范围时，通过所述通讯模块向所述服务器发送告警。

[0053] 本发明的一些有益效果可以包括：

[0054] 本发明提供的一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，能够安全、可靠、高效的应用高压动力电池包所储存的能源。

[0055] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

[0056] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0057] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0058] 图1为本发明实施例中一种高压动力电池包应用系统唤醒系统的示意图；

[0059] 图2为本发明实施例中另一种高压动力电池包应用系统唤醒系统的示意图。

具体实施方式

[0060] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0061] 图1为本发明实施例中一种高压动力电池包应用系统唤醒系统的示意图。如图1所示，包括：

[0062] 高压动力电池包、系统主控单元、电池包BMS、第二辅助电源以及通信电路；所述动力电池包输出包括低压输出端口LVDC、高压输出端口HVDC；

[0063] 所述高压输出端口HVDC用于电力输出；

[0064] 所述高压输出端口HVDC还与所述第二辅助电源相连，所述第二辅助电源与系统主控单元连接，并与电池包BMS连接，用于对系统主控单元和电池包BMS进行供电；

[0065] 所述电池包BMS通过通信电路与系统主控单元连接，用于进行通信交互数据，完成握手；

[0066] 所述高压动力电池包从低压输出端口LVDC接出有一组低压接线连接至系统主控单元和所述电池包BMS，所述低压接线上设有可控开关，所述低压输出端口LVDC的电压为12V；

[0067] 所述第二辅助电源为高压变12V的隔离辅助电源；

[0068] 所述主控单元，用于通过CAN通信来控制电池包内外状态；

[0069] 所述主控单元，还用于断开所述低压接线上的可控开关。

[0070] 当低压接线上的可控开关KM1通过人为闭合后，高压动力电池包通过低压接线提供成主控单元和电池包BMS工作所需要的12V工作电压，使主控单元和电池包BMS开始工作，电池包BMS通过通信电路和主控单元进行通信交互数据，完成握手；之后，电池包BMS将高压输出端口HVDC输出所对应的继电器KM2吸合，完成高压输出端口HVDC的电压的输出；最后，第二辅助电源接受来自高压输出端口HVDC的供电后开始工作，并进行DC/DC变换，输出12V电压对主控单元和电池包BMS进行供电，此时，主控单元通过指令切断可控开关KM1，完成整个唤醒过程。

[0071] 本发明提供的这种唤醒电路具有如下优点：1、操作简单：一键式完成电池包应用系统的激活，按键接通LVDC低压节点，给弱电控制部分提供足够的供电，确保强电开关得到有效的控制接通，高压通电后，给第二辅助电源供电，并由第二辅助电源给弱电控制部分供电，进一步主控单元自检查状态，断开弱电部分LVDC通路，确保给弱电部分供电的电池恢复正常串联对外工作；2、控制系统的功耗低，当系统没有唤醒及激活时候，系统是零功耗，所有辅助电路及强电高压通路都保持完全切断状态；3、应用安全，在所有人能接触的区域及控制的地方都是安全电压以下，人为操作时候不存在拉弧等现象，把强电控制完全交给系统控制去操作。

[0072] 由于并不能保证低压输出端口LVDC的电压为12V，为了使本电路适用其他的电压，通过设置辅助电源进行电压转换，将电压转为12V，在本发明的一个优选实施例中，所述一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，如图2所示，还包括：

[0073] 第一辅助电源，设置于所述低压接线与所述系统主控单元和所述电池包BMS之间；

[0074] 所述第一辅助电源的输入端接入所述低压接线；

[0075] 所述第一辅助电源的输出端连接至所述系统主控单元和所述电池包BMS。

[0076] 为了保证低压接线的安全性，需要其电压低于48V，在本发明的一个实施例中，[0077] 所述低压输出端口LVDC的电压低于48V；

[0078] 所述第一辅助电源为DC/DC变换辅助电源。

[0079] 为了防止被唤醒的高压动力电池包出现异常，造成元器件损坏，需要在供电前进行电池的检测，在本发明的一个优选的实施例中，

[0080] 所述低压接线上还设置有电池巡检单元开关，用于检测电源状态，当检测出的电源状态为正常时，电池巡检单元开关为闭合状态，否则电池巡检单元开关为断开状态。

[0081] 由于电压检测方便实现，且更能准确的查找故障电池，在本发明的一个优选实施例中，

[0082] 所述电源状态包括电源的电压状态，当所述电源的电压与预设的电压之差超过预设的警戒值时，电源状态为不正常。

[0083] 为了可以不用人为手动闭合开关，进一步提高操作人员的安全性，可以通过远程控制来闭合唤醒系统的开关，在本发明的一个实施例中，所述一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，还包括：

[0084] 第三可充电电池，第三继电器和第三通信模块；

[0085] 所述第三可充电电池用于给第三继电器和第三通信模块供电；

[0086] 所述第三继电器与所述可控开关并联；

[0087] 所述第三通信模块用于控制第三继电器的通断；

[0088] 第三通信模块与车主移动设备进行通信，当第三通信模块接收到车主移动设备的启动指令后，第三通信模块控制第三继电器接通，并在预设的时间后断开第三继电器；

[0089] 所述第三可充电电池还由第一辅助电源进行充电。

[0090] 为了增加电池包唤醒系统的可控性，从而提高电动汽车的安全性，可以让车主移动设备通过无线通信模块来和系统主控单元通信来确认解锁操作，在本发明的一个实施例中，

[0091] 所述系统主控单元，还包括无线通信模块，用于与车主移动设备进行通信，并由系统主控单元根据通信的内容来接通或断开CAN通信电路，所述通信的内容包括接通CAN通信电路的通知或者断开CAN通信电路的通知；

[0092] 当无线通信模块无法与车主移动设备建立通信的持续时长低于第一预设值时，系统主控单元不改变CAN通信电路的接通或断开状态；

[0093] 当无线通信模块无法与车主移动设备建立通信的持续时长不低于第一预设值时，系统主控单元断开CAN通信电路。

[0094] 为了防止电池包唤醒系统在任何区域都能唤醒电池包，从而提高电动汽车的安全性，可以让系统主控单元通过当前的位置和车主最近一次操作的位置的差异大小来决定是否唤醒电动汽车的动力电池，在本发明的一个实施例中，

[0095] 所述外部设备，还包括定位设备，所述定位设备用于对车辆进行定位并通过无线通信模块与系统主控单元通信；

[0096] 所述通信的内容，还包括车辆的当前位置；

[0097] 当无线通信模块与车主移动设备最后一次建立通信时车辆的位置与车辆的当前位置之间的距离低于第二预设值时，系统主控单元不改变CAN通信电路的接通或断开状态；

[0098] 当无线通信模块与车主移动设备最后一次建立通信时车辆的位置与车辆的当前位置之间的距离不低于第二预设值时，系统主控单元断开CAN通信电路。

[0099] 在一个实施例中，本发明实施里提供的上述唤醒系统中的可控开关为智能开关；

[0100] 此时，上述唤醒系统还可包括可充电电源、控制器、存储器、通讯模块和设置于网络侧的服务器；

[0101] 可充电电源，用于给智能开关、控制器和通讯模块提供电力；可充电电源可以是可充电电池或者太阳能电池；

[0102] 服务器，用于向通讯模块发送信息，该信息包括有权控制智能开关的用户终端设备的唯一标识和每个唯一标识对应的可控制智能开关的权限信息，权限信息包括可控制智能开关的有效时间段(由于只有智能开关被闭合时才能给车辆的用电系统供电，车辆才能正常使用，因此，这个有效时间段也可以看成是有权使用车辆的有效时间段)、每个有效时间段对应的密码和可使用车辆的地理区域范围；

[0103] 通讯模块，用于将服务器发送的信息发送给控制器；

[0104] 控制器，用于将信息中的唯一标识和权限信息对应存储至存储器，形成对应关系；

[0105] 通讯模块，还用于接收用户终端设备发送来的控制指令，控制指令包括闭合智能开关的闭合指令，控制指令中还包括密码和发送控制指令的用户终端设备的唯一标识；

[0106] 控制器，用于判断存储器中的对应关系中是否有控制指令中的密码和唯一标识的对应关系；如果有，则从存储器存储的、控制指令中唯一标识所对应的权限信息中，查找出控制指令中唯一标识所对应的可控制智能开关的有效时间段；并判断当前时间是否位于查找出的有效时间段内；如果是，则响应控制指令中所包括闭合指令；

[0107] 上述唤醒系统还可包括用于对车辆进行定位的定位设备；

[0108] 当控制器所响应的控制指令是闭合指令时，定位设备在车辆启动后，开始对车辆进行定位；

[0109] 系统主控单元，还用于实时判断车辆的位置是否位于可使用车辆的地理区域范围，当发现车辆的位置超出可使用车辆的地理区域范围时，通过通讯模块向服务器发送告警。

[0110] 上述技术方案适用于车辆是共享车，每个欲使用车辆的用户都可以利用自己的终端设备来控制智能开关闭合；服务器由车辆的管理机构运维，通过上述手段可以达到对车辆的共享使用管理，例如可以限定有权使用车辆的用户、限定用户有权使用车辆的时间和地理区域范围，实现智能地远程的管理车辆使用。

[0111] 本发明提供的一种高压动力电池包应用系统唤醒系统，能够安全、可靠、高效的应用高压动力电池包所储存的能源。

[0112] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0113] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0114] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0115] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0116] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。