一种过流保护系统及包含其的电池包的制作方法

本申请涉及电路保护，尤其涉及一种用于电池包的过流保护系统。

背景技术：

1、电池包作为例如电动车辆的动力源，需要对其状态进行监控以及对其施加安全保护措施。传统上通过采用接触器和熔断器的组合的方式来保护电池包的用电安全，例如通过使接触器与熔断器串联连接。在电路保护方面，对于所通过电流超出接触器的额定电流（例如发生短路）的情况，接触器和熔断器具有与所通过电流对应的不同耐受能力，这种耐受能力一般通过时间-电流特性曲线来更直观地反映。

2、对于熔断器来说，曲线上的每个点表示所通过电流与对应于该电流的熔断所需时间（或者可以简单称为熔断时间）。在流经熔断器的电流大于最小熔断电流的情况下，熔断器在流经熔断器的电流的持续时间超过对应的熔断时间时熔断。同样地，接触器也具有相应时间-电流特性，接触器的时间-电流特性曲线上的每个点表示所通过电流（例如大于额定电流的电流）与对应的过流耐受时间。接触器在流经接触器的相比其额定电流更大的电流的持续时间超过对应的过流耐受时间时将可能损坏。为了保护接触器不由于此类过流损坏，熔断器的所通过电流的对应熔断时间需要比与该熔断器串联连接的接触器的所通过电流的对应过流耐受时间更小，使得熔断器先于接触器损坏之前熔断。可能期望的是，对于在包括熔断器和与该熔断器串联连接的接触器的电路中大于接触器额定电流的任意电流，熔断器的熔断时间小于接触器的过流耐受时间，如图1所示。

技术实现思路

1、为了向电池包提供更佳的过流保护，提供了以下技术方案。

2、根据本申请的一个方面，提供一种用于电池包的过流保护系统，所述过流保护系统包括第一接触器、第二接触器以及用于控制所述第一接触器和所述第二接触器的通断状态的控制器，其中，所述第一接触器、所述第二接触器、所述电池包的电池模组和负载串联连接以形成回路，其中，所述控制器配置成：测量流经所述回路的回路电流持续超过阈值电流的持续时间；以及如果所述持续时间大于阈值时间，则使所述第一接触器和所述第二接触器进入断开状态，其中所述阈值时间被设定为小于所述第一接触器和所述第二接触器的过流耐受时间。

3、根据本申请的实施例，可选地，所述阈值电流是所述第一接触器的额定电流与所述第二接触器的额定电流中的最小者。

4、根据本申请的实施例，可选地，所述过流保护系统进一步包括串联连接于所述回路中的熔断器，所述熔断器的熔断时间相比所述第一接触器的过流耐受时间与所述第二接触器的过流耐受时间中的至少一者更大。

5、根据本申请的实施例，可选地，所述控制器进一步配置成：测量所述回路电流持续处于所述阈值电流与所述熔断器的熔断电流之间时的持续时间。

6、根据本申请的实施例，可选地，所述过流保护系统进一步包括电流传感器，所述控制器进一步配置成在通信上耦合到所述电流传感器以测量所述回路电流。

7、根据本申请的实施例，可选地，所述过流保护系统进一步包括在通信上耦合到所述控制器的下列传感器中的一个或多个：电压传感器、温度传感器和压力传感器。

8、根据本申请的实施例，可选地，所述阈值时间与所述回路电流成反比例。

9、根据本申请的实施例，可选地，所述阈值时间包括一个或多个设定值，并且每个所述设定值与所述回路电流的其中一个取值区间相对应。

10、根据本申请的实施例，可选地，所述控制器进一步配置成：在所述回路电流与所述阈值电流相比更小时，使所述第一接触器与所述第二接触器进入闭合状态。

11、根据本申请的一个方面，提供一种电池包，所述电池包包括如上所述的过流保护系统。

12、通过本申请提出的过流保护系统及其控制器，可以进一步覆盖现有熔断器-主接触器保护电路无法进行有效保护的过电流范围，促进在过流情况下对电池包的安全保护。

技术特征：

1.一种用于电池包的过流保护系统，包括：

2.如权利要求1所述的过流保护系统，其中，所述阈值电流是所述第一接触器的额定电流与所述第二接触器的额定电流中的最小者。

3.如权利要求1所述的过流保护系统，其中，所述过流保护系统进一步包括串联连接于所述回路中的熔断器，所述熔断器的熔断时间相比所述第一接触器的过流耐受时间与所述第二接触器的过流耐受时间中的至少一者更大。

4.如权利要求3所述的过流保护系统，其中，所述控制器进一步配置成：

5.如权利要求1所述的过流保护系统，其中，所述过流保护系统进一步包括电流传感器，所述控制器进一步配置成在通信上耦合到所述电流传感器以测量所述回路电流。

6.如权利要求5所述的过流保护系统，其中，所述过流保护系统进一步包括在通信上耦合到所述控制器的下列传感器中的一个或多个：

7.如权利要求1所述的过流保护系统，其中，所述阈值时间与所述回路电流成反比例。

8.如权利要求7所述的过流保护系统，其中，所述阈值时间包括一个或多个设定值，并且每个所述设定值与所述回路电流的其中一个取值区间相对应。

9.如权利要求1所述的过流保护系统，其中，所述控制器进一步配置成：

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-9中的任一项所述的过流保护系统。

技术总结
提供一种用于电池包的过流保护系统，所述过流保护系统包括第一接触器、第二接触器以及用于控制所述第一接触器和所述第二接触器的通断状态的控制器，其中，所述第一接触器、所述第二接触器、所述电池包的电池模组和负载串联连接以形成回路，其中，所述控制器配置成：测量流经所述回路的回路电流持续超过阈值电流的持续时间；以及如果所述持续时间大于阈值时间，则使所述第一接触器和所述第二接触器进入断开状态，其中所述阈值时间被设定为小于所述第一接触器和所述第二接触器的过流耐受时间。

技术研发人员：王莹,熊瑶
受保护的技术使用者：上汽通用汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23