[實(shí)用新型]一種動(dòng)力電池包及電動(dòng)車輛

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721557527.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN207651535U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡秀萍;李傳寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江衡遠(yuǎn)新能源科技有限公司;山東衡遠(yuǎn)新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/02
• 分類號(hào): H01M2/02;H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種動(dòng)力電池包及車輛。所述動(dòng)力電池包所述動(dòng)力電池包具有N個(gè)并聯(lián)相連的一級(jí)電池子包，所述動(dòng)力電池包設(shè)有控制單元，所述控制單元和所有一級(jí)電池子包連接。每個(gè)一級(jí)電池子包串聯(lián)一個(gè)電流傳感器，所述電流傳感器與控制單元連接。每個(gè)一級(jí)電池子包串聯(lián)一個(gè)控制開關(guān)，所述控制開關(guān)與控制單元連接。每個(gè)一級(jí)電池子包里有M個(gè)電芯以串聯(lián)和并聯(lián)混合的方式排列，形成交叉網(wǎng)式的結(jié)構(gòu)，能夠減少問題電芯對(duì)整個(gè)電池包的影響，避免正常電芯惡化，方便了電池包的維護(hù)和檢修。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力電池包及電動(dòng)車輛。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車的發(fā)展，電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)要求變高，動(dòng)力電池需要讓汽車能夠具有更長(zhǎng)的續(xù)航里程，因此動(dòng)力電池的電池包越做越大，電芯數(shù)量也越來越多。由于在使用過程中，所有電芯都是相互串聯(lián)或互相并聯(lián)使用，當(dāng)其中一個(gè)電芯出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)影響整個(gè)電池包的平衡和安全，導(dǎo)致電芯間的一致性降低。而電芯的一致性則是影響電池包使用性能和使用壽命的關(guān)鍵。

當(dāng)電芯出現(xiàn)故障時(shí)，目前的電池管理系統(tǒng)主要從以下三個(gè)方面檢測(cè)電芯的故障：

第一類：物理和化學(xué)檢測(cè)法通過觀察檢測(cè)目標(biāo)運(yùn)行過程中的物理、化學(xué)狀態(tài)來進(jìn)行故障診斷，如分析其電壓、電流、溫度、揮發(fā)氣體等特性的變化，并與默認(rèn)閾值范圍進(jìn)行比較從而進(jìn)行故障判斷。

第二類：信號(hào)處理檢測(cè)法通過檢測(cè)目標(biāo)運(yùn)行過程中的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行故障診斷，如信號(hào)時(shí)域、頻域的變化，信號(hào)內(nèi)容和時(shí)序與預(yù)設(shè)之間的差異。

第三類：基于模型的檢測(cè)法適用于不易觀測(cè)的狀態(tài)(如SOC、SOH等)、較為復(fù)雜的狀態(tài)(如SOS)，根據(jù)模型計(jì)算求解從而評(píng)估故障狀態(tài)。

無論上述那種檢測(cè)方法都要實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多電芯的監(jiān)控，則需要安裝大量的電氣元器件。大量的電氣元器件的設(shè)計(jì)不僅會(huì)增加整個(gè)電池系統(tǒng)的能耗、電池包的故障率，另一方面也會(huì)使電池包成本大大增加，提高電池包的維護(hù)、檢修成本與難度。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決單個(gè)電芯發(fā)生故障后，導(dǎo)致電池包整體的一致性低的問題和檢測(cè)電芯故障時(shí)，需要大量元器件，而大量元器件的設(shè)計(jì)會(huì)增加電池系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的問題，提出了一種新型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力電池包，具體方案如下：

一種動(dòng)力電池包，所述動(dòng)力電池包包括：電芯、電池管理模塊和箱體。所述電芯和電池管理模塊設(shè)置在箱體中。

所述動(dòng)力電池包具有N個(gè)并聯(lián)相連的一級(jí)電池子包，每個(gè)一級(jí)電池子包里有M個(gè)電芯以串聯(lián)和并聯(lián)混合的方式排列，所述M和N為大于或者等于2的正整數(shù)。

所述動(dòng)力電池包設(shè)有控制單元，所述控制單元和所有一級(jí)電池子包連接。

每個(gè)一級(jí)電池子包安裝有一個(gè)電流傳感器，所述電流傳感器連接控制單元。

每個(gè)一級(jí)電池子包串聯(lián)一個(gè)控制開關(guān)，所述控制開關(guān)連接控制單元。

控制單元接收電流傳感器的信號(hào)，并將所有一級(jí)電池子包電流信號(hào)相互對(duì)比，若電流傳感器的信號(hào)相同或相接，則判斷一級(jí)電池子包處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)其中一個(gè)電流傳感器信號(hào)與其他電流傳感器的信號(hào)有顯著差異，則認(rèn)為該一級(jí)電池子包存在故障。采用同等級(jí)電池子包電流對(duì)比，可以動(dòng)態(tài)檢測(cè)電芯的工作狀態(tài)。

在維護(hù)和維修時(shí)，將同級(jí)的電池子包相應(yīng)的電流信號(hào)和電壓信號(hào)相互對(duì)比，若同級(jí)電池子包相應(yīng)的信號(hào)相同或相接，則判斷電池子包處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)其中一個(gè)電池子包的信號(hào)與其他同級(jí)電池子包的信號(hào)有顯著差異，則認(rèn)為該電池子包存在故障。使用這種方法檢測(cè)故障電流時(shí)，需要通過對(duì)比每個(gè)一級(jí)電池子包的電流，找出有明顯差異的電流，因此電池子包的個(gè)數(shù)至少為三個(gè)。

當(dāng)電池子包的個(gè)數(shù)為兩個(gè)時(shí)，需要預(yù)設(shè)正常工作時(shí)一級(jí)電池子包的電流值，控制單元接收電流傳感器的信號(hào)后與預(yù)設(shè)對(duì)比，與預(yù)設(shè)有顯著差異的則是出現(xiàn)故障的電池子包。