一种AGV换电锂电池装置的制作方法

本技术涉及锂电池，尤其是涉及一种agv换电锂电池装置。

背景技术：

1、目前动力锂电池已在国内外工程车辆上广泛应用，由于锂电池的充放电倍率、体积比能量和质量比能量与铅酸电池相比有很大的优势，所以agv类车辆在选择供电电源的时候，都不约而同的选择了锂电池作为动力电池。agv车辆都将锂电池安装固定在车体内，通过can通讯、485通讯或者232通信与整车进行信息交互，上报电池的电量和故障信息；agv锂电池目前充电方式可以分为自动充电和手动充电。其中自动充电可分为在固定工位上的自动充电和在固定位置的充电站充电；手动充电将整车移动到充电机位置，人工插上充电枪充电。固定工位上的自动充电，当车辆行驶到需要停靠一段时间的工位上时，工位上的充电刷块会与电池自动充电口连接，然后通过无线传输模块转发电池此时的充电请求实现自动充电。固定位置的充电站充电，当车辆检测到电池剩余电量不足的时候，整车自动行驶到充电站，连接上带伸缩触头的充电机进行充电，电池的通讯和动力线都通过此伸缩装置连接。但是这些充电方式会需要大量的占地空间进行工位设置和充电车辆停放，花费成本高，而且电池固定在车体内，若在车辆运行时出现电池故障需要花费大量时间进行拆卸和更换，影响其他车辆的运行从而影响整个产线的生产效率。

2、在中国专利文献上公开的“电池动力系统和agv车”，其公开号为cn109455108a，公开日期为2019-03-12，包括钛酸锂电池组、电池管理系统、电源装置和充放电接口；所述钛酸锂电池组和所述充放电接口连接形成总回路；电源装置的输入端的正极与钛酸锂电池组的正极连接，电源装置的输入端的负极与钛酸锂电池组的负极连接，电源装置的输出端与所述电池管理系统电连接，电源装置为所述电池管理系统供电；电源装置的输入端与外部电源电连接；电池管理系统控制钛酸锂电池组充电或放电；充放电接口包括充电接口和放电接口，充电接口用于连接外部电源给钛酸锂电池组充电，放电接口用于给外部用电设备供电。该技术同样存在电池组固定在车体内不便于拆卸更换的问题，进行充电时需要占用较大空间供车辆停放。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中固定在车体内的锂电池组进行充电时需要占用较大空间供车辆停放，以及锂电池组拆卸更换操作繁琐费时费力的问题，提供了一种agv换电锂电池装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种agv换电锂电池装置，包括通过快插件连接的电池箱和高压控制盒；所述电池箱包括bms单元，所述bms单元分别连接电芯模组和快插件；所述电芯模组的负极通过负极开关连接快插件的第一负极，所述电芯模组的正极与快插件的第一正极连接；所述负极开关的两端并联负极预充回路；所述高压控制盒包括与快插件的第二正极连接的正极开关，所述正极开关的两端并联正极预充回路。

4、本实用新型中使用一体机的形式将bms单元只安装在电池箱内并集成控制换电锂电池装置工作的通断元器件，高压控制盒内只安装控制整车输出的元器件；相比于现有的主从式bms锂电池系统成本更低；在功能上，可以根据连接整车的快插件信号和连接充电机的快插件信号来区分电池箱具体所连接的设备，当连接判断为整车时电池会进入整车上电模式，根据现有的整车协议完成电池的上电；因为bms单元都在电池箱内，可以做到安装、拆卸时电池箱完全不带电，发生故障时也可以做到高压控制盒和电池箱的完全断电，具有双重断电保护，可以进一步提高电池安装、拆卸和发生故障时的安全等级。

5、作为优选，所述快插件包括设置在电池箱上的第一快插部和设置在高压控制盒上的第二快插部，所述第一快插部与第二快插部相互匹配；所述第一快插部设置第一正极和第一负极，所述第二快插部设置第二正极和第二负极。

6、本实用新型中快插件上有各种信号检测线、控制线和通讯线，电池箱通过快插件与固定在整车上的高压控制盒连接，拆卸时可以将整个电池箱通过快插件的分离进行拆装更换，并可以通过快插件的匹配到位信号来判断电池箱是否完成更换固定。

7、作为优选，所述负极开关与电芯模组之间连接有分流器acs；所述负极开关为总负继电器k1，所述正极开关为总正继电器k4。

8、作为优选，所述负极预充回路包括串联的电阻r1和继电器k2。

9、作为优选，所述正极预充回路包括串联的电阻r2和继电器k5。

10、作为优选，所述电芯模组的正极和快插件的第一负极之间连接有加热回路，所述加热回路包括串联的加热继电器k3和加热元件h1。

11、作为优选，所述加热回路上还串联有加热熔断器f2；所述加热回路和电芯模组的正极之间还连接有主回路熔断器f1。

12、作为优选，所述bms单元通过电芯状态采集口采集电芯模组的状态信息；所述bms单元通过快插信号线连接快插件。

13、本实用新型具有如下有益效果：通过快插件将电池箱与整车连接，连接方式便捷可靠，箱体安装以锁扣型快插件形式实现，拆装都简单、快速、安全，可以减少电池异常时更换电池所花费的时间降低产线拥堵的风险，而且可以降低整车组装的工时以减少生产成本；可以将需要充电的电池拆卸下来进行更换，只对电池进行充电，相比于整车移动到充电工位进行充电可以节省大量占用空间。

技术特征：

1.一种agv换电锂电池装置，其特征在于，包括通过快插件连接的电池箱和高压控制盒；所述电池箱包括bms单元，所述bms单元分别连接电芯模组和快插件；所述电芯模组的负极通过负极开关连接快插件的第一负极，所述电芯模组的正极与快插件的第一正极连接；所述负极开关的两端并联负极预充回路；所述高压控制盒包括与快插件的第二正极连接的正极开关，所述正极开关的两端并联正极预充回路。

2.根据权利要求1所述的一种agv换电锂电池装置，其特征在于，所述快插件包括设置在电池箱上的第一快插部和设置在高压控制盒上的第二快插部，所述第一快插部与第二快插部相互匹配；所述第一快插部设置第一正极和第一负极，所述第二快插部设置第二正极和第二负极。

3.根据权利要求1或2所述的一种agv换电锂电池装置，其特征在于，所述负极开关与电芯模组之间连接有分流器acs；所述负极开关为总负继电器k1，所述正极开关为总正继电器k4。

4.根据权利要求3所述的一种agv换电锂电池装置，其特征在于，所述负极预充回路包括串联的电阻r1和继电器k2。

5.根据权利要求3所述的一种agv换电锂电池装置，其特征在于，所述正极预充回路包括串联的电阻r2和继电器k5。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的一种agv换电锂电池装置，其特征在于，所述电芯模组的正极和快插件的第一负极之间连接有加热回路，所述加热回路包括串联的加热继电器k3和加热元件h1。

7.根据权利要求6所述的一种agv换电锂电池装置，其特征在于，所述加热回路上还串联有加热熔断器f2；所述加热回路和电芯模组的正极之间还连接有主回路熔断器f1。

8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的一种agv换电锂电池装置，其特征在于，所述bms单元通过电芯状态采集口采集电芯模组的状态信息；所述bms单元通过快插信号线连接快插件。

技术总结
本技术公开了一种AGV换电锂电池装置，包括通过快插件连接的电池箱和高压控制盒；所述电池箱包括BMS单元，所述BMS单元分别连接电芯模组和快插件；所述电芯模组的负极通过负极开关连接快插件的第一负极，所述电芯模组的正极与快插件的第一正极连接；所述负极开关的两端并联负极预充回路；所述高压控制盒包括与快插件的第二正极连接的正极开关，所述正极开关的两端并联正极预充回路。本技术通过快插件将电池箱与整车连接，连接方式便捷可靠，箱体安装以插件形式实现，拆装都简单、快速、安全，可以减少电池异常时更换电池所花费的时间降低产线拥堵的风险，而且可以降低整车组装的工时以减少生产成本。

技术研发人员：孙芮,黄旭东,童可嘉,王启敏
受保护的技术使用者：杭叉集团股份有限公司
技术研发日：20240426
技术公布日：2024/12/5