CN109787314A - 一种bms短路保护的方法、装置及产品 - Google Patents

Abstract

本发明适用于BMS技术领域，尤其涉及一种BMS短路保护的方法、装置及产品，所述方法包括：当负载接入时，实时监控放电电流；判断放电电流是否大于预设电流阈值；若判断结果为是时，关断放电开关；在延时时间T1后打开放电开关对负载进行充电；判断放电电流在反应时间T2内是否大于预设电流阈值；若判断结果为是时，关断放电开关，并记录关断次数；判断关断次数是否大于预设次数阈值；若判断结果为是时，则BMS为真短路；若判断结果为否时，则BMS为假短路。本发明避免了BMS接入大容性负载时触发短路保护快速切断放电回路的假短路，从而使BMS无法给负载供电，提升了BMS容性负载带载能力。

Description

一种BMS短路保护的方法、装置及产品

技术领域

本发明属于BMS技术领域，尤其涉及一种BMS短路保护的方法、装置及产品。

背景技术

电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，可用于电动汽车，电瓶车，机器人，无人机，储能等。

现有技术中，提升BMS带容性负载能力的方法，通常有以下几种：(1)增大短路阈值电流，该方法在真正发生短路时提高了开关损坏的风险；(2)增大短路延时时间，该方法在真正发生短路时也会提高开关损坏的风险；(3)增加预充电电路，但该方法增加了硬件成本，使用不灵活，且预充电时电阻发热严重。尤其在BMS接入大的容性负载时，由于电容充电瞬间会产生较大的电流，该电流会触发BMS产生短路保护，并快速切断放电回路，使BMS无法给容性负载供电。因此如何在不增加成本的前提下，通过改变BMS的控制策略，使得BMS带容性负载的能力大大提升，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种BMS短路保护的方法，旨在解决防止大容性负载接入时BMS假短路的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种BMS短路保护的方法，所述方法包括：

当负载接入时，实时监控放电电流；

判断放电电流是否大于预设电流阈值；

若判断结果为是时，关断放电开关；

在延时时间T1后打开放电开关对所述负载进行充电；

判断放电电流在反应时间T2内是否大于所述预设电流阈值；

若判断结果为是时，关断所述放电开关，并记录所述关断次数；

判断所述关断次数是否大于预设次数阈值；

若判断结果为是时，则BMS为真短路；

若判断结果为否时，则，BMS为假短路，返回执行在延时时间T1后打开放电开关对所述负载进行充电的步骤。

更进一步地，所述判断所述关断次数是否大于预设次数阈值的步骤，包括：

判断所述关断次数在“(T1+T2)*预设次数阈值”的时间内是否等于所述预设次数阈值；

若判断结果为是时，则判断所述BMS为真短路。

更进一步地，所述判断所述关断次数是否大于预设次数阈值的步骤，包括：

判断所述反应时间T2在预设次数阈值内是否都小于和/或等于预设反应时间；

若判断结果为是时，则判断所述BMS为真短路。

更进一步地，在所述若判断结果为是时，则BMS为真短路的步骤之后，还包括：

向EPLD输入端输出真短路信号，用于将短路状态反馈于所述EPLD输入端。

更进一步地，所述反应时间T2是从打开放电开关对所述负载进行充电开始，到电流大于所述预设电流阈值时关断所述放电开关的时间。

本发明还提供了一种BMS短路保护的装置，用于实现所述的BMS短路保护的方法，所述装置包括：

在BMS供电过程中持续导通的充电开关；

对接入BMS的负载进行充电的放电开关；

所述充电开关与所述放电开关串联，所述充电开关、所述放电开关分别与BMS正极、负极相连，所述负载一端连接所述BMS正极，另一端连接所述充电开关。

本发明实施例还提供了一种锂电池产品，包括所述的BMS短路保护的装置。

本发明实施例提供的BMS短路保护的方法中，由于当BMS发生假短路时，间隔时间T1后自动释放，利用短路延时Tm内给负载充电，经过n次充电后，负载充满，当不再发生假短路时，负载即正常接入BMS，避免了BMS接入大容性负载时触发短路保护快速切断放电回路的假短路，从而使BMS无法给负载供电，提升了BMS容性负载带载能力。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的BMS短路保护的方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的BMS短路保护的方法流程图；

图3是本发明实施例三提供的BMS短路保护的方法流程图；

图4是本发明实施例四提供的BMS短路保护的方法流程图；

图5是本发明实施例六提供的BMS短路保护的装置框图；

图6是本发明实施例六提供的BMS300供电过程中的电平信号。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的方法，当有负载接入BMS时，若放电电流大于预设电流阈值，则关断放电开关停止对负载充电，在延时时间T1后再次打开放电开关对负载充电；当放电电流在反应时间T2内大于预设电流阈值时，关断放电开关，并记录关断次数，进行下一次充电，反复充电，若关断次数大于预设次数阈值，BMS为真短路，否则为假短路，经过若干次充电后，负载充满即不再出现假短路情况，负载正常接入BMS。可有效避免由于负载的输入电容瞬间充电造成假短路，提升了BMS容性负载带载能力。

实施例一

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S100、当负载接入时，实时监控放电电流；

步骤S200、判断放电电流是否大于预设电流阈值；

步骤S300、若判断结果为是时，关断放电开关；

步骤S400、在延时时间T1后打开放电开关对负载进行充电；

步骤S500、判断放电电流在反应时间T2内是否大于预设电流阈值；

步骤S600、若判断结果为是时，关断放电开关，并记录关断次数；

步骤S700、判断关断次数是否大于预设次数阈值；

步骤S800、若判断结果为是时，则BMS为真短路；

步骤S900、若判断结果为否时，则BMS为假短路，返回执行步骤S400。

上述方法的工作原理是：当有负载接入BMS时，若放电电流大于预设电流阈值，则关断放电开关停止对负载充电，在延时时间T1后再次打开放电开关对负载充电；当放电电流在反应时间T2内大于预设电流阈值时，关断放电开关，并记录关断次数，进行下一次充电，反复充电，若关断次数大于预设次数阈值，BMS为真短路，否则为假短路，经过若干次充电后，负载充满即不再出现假短路情况，负载正常接入BMS。

本实施例中，预设电流阈值、延时时间T1、反应时间T2可根据实际应用设置，预设次数阈值也可以根据实际应用中电容大小设置(如将预设次数阈值设置为10次)，不改变硬件成本，可有效避免由于负载的输入电容瞬间充电造成假短路，提升了BMS容性负载带载能力。

实施例二

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的方法，如图2所示，步骤S700包括：

步骤S701、判断关断次数在“(T1+T2)*预设次数阈值”的时间内是否等于预设次数阈值；

步骤S702、若判断结果为是时，则判断BMS为真短路。

本实施例中，在根据延时时间T1、反应时间T2及预设次数阈值设定的具体的时间段内，若关断次数达到了预设次数阈值，BMS为真短路，此时切断了放电回路，BMS停止对负载供电，否则继续对负载充电。

实施例三

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的方法，如图3所示，步骤S700包括：

步骤S703、判断反应时间T2在预设次数阈值内是否都小于和/或等于预设反应时间；

步骤S704、若判断结果为是时，则判断BMS为真短路。

本实施例中，反应时间T2在预设次数阈值内未超过预设反应时间，则BMS为真短路，此时切断了放电回路，BMS停止对负载供电，否则继续对负载充电。

实施例四

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的方法，如图4所示，还包括：

步骤S1000、向EPLD输入端输出真短路信号，用于将短路状态反馈于EPLD输入端。

本实施例中，当BMS真短路时，向EPLD((Erasable Programmable Logic Device，可擦除可编辑逻辑器件)输入端输出用于将短路状态反馈于EPLD输入端的真短路信号，EPLD根据真短路信号进行后续操作。

实施例五

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的方法，反应时间T2是从打开放电开关对负载进行充电开始，到电流大于预设电流阈值时关断放电开关的时间。

本实施例中，反应时间T2是从释放短路开始，放电开关导通的时间，即从打开放电开关对负载进行充电开始，到电流大于预设电流阈值时关断放电开关的时间。

实施例六

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的装置，用于实现BMS短路保护的方法，如图5所示，该装置包括：

在BMS300供电过程中持续导通的充电开关100；

对接入BMS300的负载400进行充电的放电开关200；

充电开关100与放电开关200串联，充电开关100、放电开关200分别与BMS300正极、负极相连，负载400一端连接BMS300正极，另一端连接充电开关100。

本实施例中，充电开关100、放电开关200还连接EPLD，实时将将短路状态反馈给EPLD。负载接入BMS300时，若放电电流大于预设电流阈值，则关断放电开关200停止对负载充电，在延时时间T1后再次打开放电开关200对负载充电；当放电电流在反应时间T2内大于预设电流阈值时，关断放电开关200，并记录关断次数，进行下一次充电，反复充电，若关断次数大于预设次数阈值，BMS300为真短路，否则为假短路，经过若干次充电后，负载400电容充满即不再出现假短路情况，负载400正常接入BMS300。通过上述装置对BMS300进行短路保护，在不增加成本的前提下，通过改变BMS300的控制策略，使BMS300带容性负载的能力大大提升，避免了BMS300接入大容性负载时发生假短路情况导致无法给负载400供电。

BMS300供电过程中的电平信号如图6所示，BMS300供电时放电开关200导通，此时输出的是高电平信号，负载接入BMS300时，若放电电流大于预设电流阈值，则关断放电开关200停止对负载充电，此时输出的是低电平信号；也就是说，下降沿表示BMS300发生短路、断开放电开关200的状态，上升沿表示释放短路、导通放电开关200的状态；图中的1，2…n，表示关断次数；T1表示延时时间，即延时释放短路的间隔时间；Tm表示短路延时；T2表示反应时间，是从释放短路开始到放电开关导通的时间，即从打开放电开关对负载进行充电开始，到电流大于预设电流阈值时关断放电开关的时间。当BMS300发生假短路时，间隔了延时时间T1后自动释放，利用短路延时Tm内给负载充电，经过n次充电后，负载400的电容充满，当不再发生假短路时，负载即正常接入BMS300。

实施例七

本发明实施例提供了一种锂电池产品，包括BMS短路保护的装置。

本实施例中，通过在锂电池产品中采用了BMS短路保护的装置，在不增加成本的前提下，通过改变BMS的控制策略，使BMS带容性负载的能力大大提升，避免了BMS接入大容性负载时发生假短路情况导致无法给负载供电，使得锂电池产品性能大幅度提升，更好地为负载稳定供电。

本发明实施例提供了一种BMS短路保护的方法，当有负载接入BMS时，若放电电流大于预设电流阈值，则关断放电开关停止对负载充电，在延时时间T1后再次打开放电开关对负载充电；当放电电流在反应时间T2内大于预设电流阈值时，关断放电开关，并记录关断次数，进行下一次充电，反复充电，若关断次数大于预设次数阈值，BMS为真短路，否则为假短路，经过若干次充电后，负载充满即不再出现假短路情况，负载正常接入BMS。可有效避免由于负载的输入电容瞬间充电造成假短路，提升了BMS容性负载带载能力。具体来说，在根据延时时间T1、反应时间T2及预设次数阈值设定的具体的时间段内，若关断次数达到了预设次数阈值，BMS为真短路，此时切断了放电回路，BMS停止对负载供电，否则继续对负载充电；或者，反应时间T2在预设次数阈值内未超过预设反应时间，则BMS为真短路，此时切断了放电回路，BMS停止对负载供电，否则继续对负载充电。进一步地，当BMS真短路时，向EPLD输入端输出用于将短路状态反馈于EPLD输入端的真短路信号，EPLD根据真短路信号进行后续操作。本发明实施例还提供一种BMS短路保护的装置，用于实现BMS短路保护的方法，通过上述装置对BMS进行短路保护，在不增加成本的前提下，通过改变BMS的控制策略，使BMS带容性负载的能力大大提升，避免了BMS接入大容性负载时发生假短路情况导致无法给负载供电。本发明实施例还提供了一种锂电池产品，通过在锂电池产品中采用了BMS短路保护的装置，使得锂电池产品性能大幅度提升，更好地为负载稳定供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种BMS短路保护的方法，其特征在于，所述方法包括：

当负载接入时，实时监控放电电流；

判断放电电流是否大于预设电流阈值；

若判断结果为是时，关断放电开关；

在延时时间T1后打开放电开关对所述负载进行充电；

判断放电电流在反应时间T2内是否大于所述预设电流阈值；

若判断结果为是时，关断所述放电开关，并记录所述关断次数；

判断所述关断次数是否大于预设次数阈值；

若判断结果为是时，则BMS为真短路；

若判断结果为否时，则BMS为假短路，返回执行在延时时间T1后打开放电开关对所述负载进行充电的步骤。

2.如权利要求1所述的BMS短路保护的方法，其特征在于，所述判断所述关断次数是否大于预设次数阈值的步骤，包括：

判断所述关断次数在“(T1+T2)*预设次数阈值”的时间内是否等于所述预设次数阈值；

若判断结果为是时，则判断所述BMS为真短路。

3.如权利要求1所述的BMS短路保护的方法，其特征在于，所述判断所述关断次数是否大于预设次数阈值的步骤，包括：

判断所述反应时间T2在预设次数阈值内是否都小于和/或等于预设反应时间；

若判断结果为是时，则判断所述BMS为真短路。

4.如权利要求1所述的BMS短路保护的方法，其特征在于，在所述若判断结果为是时，则BMS为真短路的步骤之后，还包括：

向EPLD输入端输出真短路信号，用于将短路状态反馈于所述EPLD输入端。

5.如权利要求1所述的BMS短路保护的方法，其特征在于，所述反应时间T2是从打开放电开关对所述负载进行充电开始，到电流大于所述预设电流阈值时关断所述放电开关的时间。

6.一种BMS短路保护的装置，用于实现权利要求1至5中任一项所述的BMS短路保护的方法，其特征在于，所述装置包括：

在BMS供电过程中持续导通的充电开关；

对接入BMS的负载进行充电的放电开关；

所述充电开关与所述放电开关串联，所述充电开关、所述放电开关分别与BMS正极、负极相连，所述负载一端连接所述BMS正极，另一端连接所述充电开关。

7.一种锂电池产品，其特征在于，包括权利要求6所述的BMS短路保护的装置。