[實用新型]車用動力電池系統及電動汽車

有效

• 申請號: 201320056284.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203218402U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 王清泉
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M10/46
• 分類號: H01M10/46;H01M10/50;B60L11/18
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所 44256
• 代理人: 朱業剛

技術領域

本實用新型涉及一種動力電池系統，尤其指包括有加熱裝置的動力電池系統。

背景技術

目前，由于石油等資源的不斷枯竭，且其燃燒時對環境造成了不良影響，使得人們重新思考車輛的能量供給方式，尋找代替汽油的清潔能源，比如采用電池模塊供電。目前已有各種類型的動力電池出現，比如鋰離子動力電池、鉛酸動力電池、鎳動力電池、燃料電池等，特別是鋰離子動力電池，由于其比能量和比功率高等優點，已廣泛應用于各種電動車上。

鋰離子電池作為車用動力電池的研發和產品化已經受到越來越多的電池廠家和汽車廠家的重視，目前仍有部分難題未能徹底解決。特別是插電式電動汽車，其可采用外接充電電源進行充電，同時，在車輛行駛過程中，亦可將車輛行駛過程中發電機產生的多余電量或剎車回收的能量存儲至鋰離子電池組。若是外接充電電源進行充電的過程、或者車輛在行駛過程中，電池處于低溫狀態下進行充電，比如低于0℃下進行充電，由于鋰離子電池一般采用石墨或硬碳作為負極，低溫下（0℃以下）充電（電流大于0.2C，C是縮寫，表示一種電流，其數值上等于電池的標稱容量，1C即表示1小時可將電池放空，0.2C表示5小時即可將電池放空）的瓶頸在于鋰離子嵌入負極的速率過慢，負極會析鋰，金屬鋰的析出將導致電池容量劣化，同時金屬鋰枝晶還有可能刺破隔膜，導致電池內部短路的安全隱患。因而，對于采用鋰離子動力電池作為動力提供裝置的電動汽車，由于低溫下電池的充電效率低下，若長期在低溫下充電，則將對電池造成永久性容量損失或損壞，降低電池的使用壽命，甚至給電動汽車帶來安全隱患。受限于鋰離子電池的低溫充電性能，目前從電芯角度提升低溫充電能力，技術難度較大。要提高低溫下的電池充電效率，較好的方式是對電池進行加熱，加熱至合適的溫度后再進行充電將有效提高電池的充電效率。目前，對于電池加熱有若干種方式，比如通過車輛的空調系統送入熱風以加熱電池，或者采用液態介質將熱傳遞給電池。

但是目前現有技術的車用動力電池系統并不能完全適應各種可能的狀況，因此仍不能有效解決低溫充電過程中對電池造成損害，降低電池使用壽命的問題。

實用新型內容

為解決現有技術中車用動力電池系統并不能完全適應各種可能的狀況，導致低溫充電對電池造成損害，降低電池使用壽命的問題，本實用新型提供了一種車用動力電池系統。

本實用新型實施例公開的車用動力電池系統，包括鋰離子電池組、加熱裝置、電池管理系統、加熱模式選擇裝置、及充電裝置；

充電裝置、加熱裝置及鋰離子電池組兩兩之間均通過高壓線電連接；

加熱模式選擇裝置設置于加熱裝置與鋰離子電池組之間、加熱裝置與充電裝置之間、以及鋰離子電池組與充電裝置之間，受電池管理系統控制，用于實現加熱裝置與鋰離子電池組之間的電路通斷，和加熱裝置與充電裝置之間的電路通斷。

采用本實用新型實施例公開的車用動力電池系統，由于其中設置了加熱模式選擇裝置，可在電池充電前進行加熱，其加熱用電源可在內部連接鋰離子電池組和外接充電電源兩種方式之間切換，可有效應對可能出現的各種環境狀況，防止低溫充電對電池造成損害、降低電池使用壽命的情況發生，保證電池充電過程在合適的環境溫度下進行。在現有的整車高壓電氣架構不變的條件下，僅改進電池系統內的部分設計，即可有效解決在低溫環境下的電池充電問題。

同時，本實用新型實施例還提供了一種電動汽車。

本實用新型實施例提供的電動汽車包括前述的車用動力電池系統、及整車控制系統；整車控制系統用于控制所述動力電池系統中的電池管理系統及充電裝置。

采用本實用新型實施例公開的電動汽車，其整車控制系統可對動力電池系統進行管理、控制，同樣由于在車用動力電池系統內設置有加熱模式選擇裝置，可在電池充電前進行加熱，其加熱用電源可在內部連接鋰離子電池組和外接充電電源兩種方式之間切換，可有效應對可能出現的各種環境狀況，防止低溫充電對電池造成損害、降低電池使用壽命的情況發生，保證電池充電過程在合適的環境溫度下進行。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中提供的一種車用動力電池系統示意圖；

圖2是本實用新型實施例中提供的電池管理系統示意圖；

圖3是本實用新型實施例中提供的另一種車用動力電池系統示意圖；

圖4是本實用新型實施例中提供的電動汽車示意圖；

圖5是本實用新型實施例中提供的第三種車用動力電池系統示意圖；

圖6是本實用新型實施例中提供的車用動力電池系統加熱管理流程圖；

圖7是本實用新型實施例中提供的選擇加熱模式流程圖；