[發明專利]一種實現動力電池自動失效補償的系統及方法

有效

• 申請號: 201210317075.3
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102832697A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 韓爾樑;王宏宇;張守中
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H01M10/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，具體涉及一種實現動力電池自動失效補償的系統及方法。

背景技術

傳統汽車是以石油為燃料作為動力來源，而新能源汽車大多是用電能作為主要或輔助動力來源，新能源汽車因其對環境的影響比傳統汽車要小，前景被廣泛看好。目前新能源汽車儲存電能的部件主要是動力電池，在現有技術中，動力電池在結構上可以分為三個部分：電池單體、電池模塊以及電池模組，電池單體是最基本的工作單元；電池模塊是由若干個電池單體串聯構成單體串聯序列，再由若干個單體串聯序列并聯的方式組成；電池模組是由若干個電池模塊通過串聯或并聯的方式組成，電池模組構成整個動力電池。

由于每個電池單體本身的材料及工藝原因，無法做到不同單體結構和性能完全一樣，因此整個動力電池模組在實際使用過程中，各個電池單體性能的差異會逐漸表現出來，使某些電池模塊的性能快速下降，出現早期失效，即與正常使用狀態相比，過早出現內阻增大、容量降低、無法放電的現象。因為在現有技術中，電池模組是由若干個電池模塊通過串聯或并聯方式組成，所以當電池模組中的某些電池模塊或電池單體出現早期失效，使動力電池模組出現短板效應，會影響整個動力電池系統性能的發揮，進而影響車輛的運行與可靠性，同時，由于某些電池模塊或電池單體出現早期失效后，需要對電池模組進行整體維修或更換，增加了用戶的使用成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種實現動力電池自動失效補償的系統及方法，解決現有技術中電池模組中的某些電池模塊出現早期失效，導致動力電池系統性能下降，進而影響車輛運行與可靠性，并增加用戶使用成本的問題。

為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下：

一種實現動力電池自動失效補償的系統，所述系統包括：電池模組以及電池模塊控制單元；

所述電池模組包括串聯或并聯連接的多個電池單元，所述電池單元包括第一支路、第二支路以及開關控制模塊，所述第一支路包括電池模塊，所述開關控制模塊的第一端作為所述電池單元的一端，所述開關控制模塊的第二端和第三端分別與所述第一支路的一端和所述第二支路的一端相連，所述第一支路的另一端和所述第二支路的另一端相連的端點作為所述電池單元的另一端；所述開關控制模塊，用于接通或斷開所述第一支路，接通或斷開所述第二支路；

電池模塊控制單元，用于標記所述電池單元為工作電池單元或預留電池單元；檢測所述工作電池單元的電池狀態；根據所述工作電池單元的電池狀態判斷當前所述工作電池單元是否失效，如果是，標記當前所述工作電池單元為失效電池單元，并標記任一個所述預留電池單元為工作電池單元；向所述工作電池單元中的所述開關控制模塊發送第一控制指令，使所述工作電池單元中的所述第二支路斷開，所述工作電池單元中的所述第一支路接通；向所述預留電池單元中的所述開關控制模塊發送第二控制指令，使所述預留電池單元中的所述第一支路斷開，所述預留電池單元中的所述第二支路接通；向所述失效電池單元中的所述開關控制模塊發送第三控制指令，使所述失效電池單元中的所述第一支路斷開，所述失效電池單元中的所述第二支路接通。

相應的，所述開關控制模塊包括：第一功率開關以及第二功率開關；

所述第一功率開關的一端與所述第二功率開關的一端相連的端點作為所述開關控制模塊的第一端，所述第一功率開關的另一端作為所述開關控制模塊的第二端，所述第二功率開關的另一端作為所述開關控制模塊的第三端；

所述第一功率開關，用于斷開或接通所述第一支路；

所述第二功率開關，用于斷開或接通所述第二支路。

相應的，所述開關控制模塊包括：三通功率開關；

所述三通功率開關的動端作為所述開關控制模塊的第一端，所述三通功率開關的第一不動端和第二不動端分別作為所述開關控制模塊的第二端和第三端；

所述三通功率開關，用于斷開所述第二支路并接通所述第一支路，或者，斷開所述第一支路并接通所述第二支路。

相應的，所述電池模塊控制單元包括：

標記子單元，用于標記所述電池單元為工作電池單元或預留電池單元；

檢測子單元，用于檢測所述工作電池單元的電池狀態；

判斷子單元，用于根據所述工作電池單元的電池狀態判斷當前所述工作電池單元是否失效，如果是，標記當前所述工作電池單元為失效電池單元，并標記任一個所述預留電池單元為工作電池單元；