[实用新型]电池保护装置和电池系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电池安全技术领域，尤其涉及一种电池保护装置和一种电池系统。

【背景技术】

目前，动力电池高压系统在充电或者行车过程中容易发生过温、过压等极端故障，为防止故障的进一步加剧，需切断高压回路来保护电池系统。在相关技术中，往往采用降电流后切断继电器的处理方案，然而，当负载电流极大，或继电器本身老化失效时，很可能会导致继电器粘连，无法成功切断高压回路，造成器件损坏，甚至威胁用户的生命安全。

因此，如何及时有效地切断高压回路，成为目前亟待解决的技术问题。

【实用新型内容】

本实用新型实施例提供了一种电池保护装置和一种电池系统，旨在解决相关技术中切断高压回路易失败的技术问题，能够提升切断高压回路的成功率，进一步提升电池系统的安全性能。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池保护装置，包括：短路保护装置，设置在电池高压回路中，包括短路保护元件，在通过所述短路保护元件的电流达到短路保护电流的情况下，所述短路保护元件断开；第一热保护元件，设置在所述电池高压回路中，与所述短路保护装置串联，在所述第一热保护元件的温度上升至第一触发温度时，所述第一热保护元件断开；第一加热装置，外接于电池管理系统，所述第一热保护元件位于所述第一加热装置的有效热传导距离范围内，所述第一加热装置在接收来自所述电池管理系统的加热信号后对所述第一热保护元件进行加热；电池管理系统，连接至所述第一加热装置，用于监控所述电池高压回路，并在所述电池高压回路发生故障时发送加热信号至所述第一加热装置。

在本实用新型上述实施例中，可选地，所述短路保护元件包括保险丝或电流继电器。

在本实用新型上述实施例中，可选地，所述第一热保护元件为低熔点合金或温度继电器。

在本实用新型上述实施例中，可选地，还包括：集成器件温度保护元件，设置在所述电池高压回路中，与所述短路保护装置串联，当所述集成器件温度保护元件的温度上升至第二触发温度时，所述集成器件温度保护元件断开。

在本实用新型上述实施例中，可选地，所述集成器件温度保护元件为低熔点合金或温度继电器。

在本实用新型上述实施例中，可选地，所述低熔点合金的熔点范围为76摄氏度至221摄氏度。

在本实用新型上述实施例中，可选地，所述第一加热装置包括：第一加热器，用于对第一热保护元件进行加热；加热控制开关，与所述第一加热器相连，所述加热控制开关在接收到来自所述电池管理系统的加热信号的情况下闭合，使所述第一加热器所在的第一支路导通。

在本实用新型上述实施例中，可选地，所述第一加热装置还包括：第二加热器，位于与所述加热控制开关相连的第二支路，与所述第一加热器并联，可接收来自所述电池管理系统的加热信号开启加热工作；第二热保护元件，设置在所述加热控制开关所在的主路中，位于所述第二加热器的有效热传导距离范围内，当所述第二热保护元件的温度上升至第三触发温度时，所述第二热保护元件断开。

在本实用新型上述实施例中，可选地，还包括：高压互锁装置，所述高压互锁装置的一端连接至所述电池保护装置的内部元件，另一端连接至所述电池管理系统。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电池系统，包括上述第一方面中任一项所述的电池保护装置，所述电池保护装置与所述电池系统中的电池管理系统相连。

以上技术方案，针对相关技术中切断高压回路易失败的技术问题，在电路中设置了短路保护装置的同时，还增加了用加热器主动熔断第一热保护元件来实现断开高压回路的部分。

具体来说，一方面，短路保护装置中的短路保护元件具有额定的短路保护电流，当电池高压回路发生短路等问题时，会造成电流过大，此时的电流如果达到短路保护元件的短路保护电流，则短路保护元件就会断开，也就是高压回路断开。

另一方面，在电池系统中，不仅仅会遇见短路等电流过大的问题，还会出现各式各样的其他突发状况，这些突发状况虽然不具备高电流，但也会带来不安全因子，如电池电路中的主要器件故障，也需要切断高压回路，因此，仅仅通过对电流的监控，无法应对在这些突发状况。故可以通过电池管理系统对电池高压回路乃至整个电池系统进行监控，当监控到电池高压回路乃至整个电池系统中的任一线路或任一器件发生故障时，即可启动电池高压回路中的第一加热装置对第一热保护元件进行加热，第一热保护元件具有额定的第一触发温度，当第一热保护元件被加热至第一触发温度时会熔断或断开，从而使电池高压回路断开。