[發(fā)明專利]一種電動汽車串聯(lián)負載隔離式的電池成組系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810032437.1
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108045257A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李圓圓;霍煒;張翼;尹懷仙;樊華敏;黃福闖;臧政;孫龍飛;趙東偉
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發(fā)明公開了一種電動汽車串聯(lián)負載隔離式的電池成組系統(tǒng)及方法；解決儲能型電池模塊大倍率充放電的問題；系統(tǒng)包括至少一個儲能能量模塊和至少一個動力能量模塊，所有的所述儲能能量模塊和動力能量模塊都串聯(lián)在一起后連接電動汽車電機控制器；所有的所述儲能能量模塊和動力能量模塊都通過通訊線路與主控制器通訊，所述主控制器控制所述儲能能量模塊和動力能量模塊中開關(guān)的開斷；儲能能量模塊的能量密度大于所述動力能量模塊的能量密度；儲能能量模塊的功率密度小于所述動力能量模塊的功率密度。本發(fā)明中儲能電池將在一定的小的功率輸出范圍內(nèi)工作，其避免了傳統(tǒng)電池成組方案中電池輸出功率隨工況劇烈變化的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動汽車用電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車串聯(lián)負載隔離式的電池成組系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

某些電池可以以高倍率充放電但能量密度比較低，而某些電池有較高的能量密度但充放電分倍率較低。傳統(tǒng)的純電動汽車通常使用某一種電池作為驅(qū)動汽車能量的唯一來源。這種電池通常為儲能型電池放電倍率較低，在爬坡、加速、制動等工況情況下儲能型電池將承受較大的充放電電流，這將給儲能型電池帶來溫度上升、壽命減少等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種電動汽車串聯(lián)負載隔離式的電池成組系統(tǒng)及方法，采用兩種或兩種以上電池，超出的充放電功率將由沖放電倍率較高的動力電池來承擔。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電動汽車串聯(lián)負載隔離式的電池成組系統(tǒng)，包括至少一個儲能能量模塊和至少一個動力能量模塊，所有的所述儲能能量模塊和動力能量模塊都串聯(lián)在一起后連接電動汽車電機控制器；

所有的所述儲能能量模塊和動力能量模塊都通過通訊線路與主控制器通訊，所述主控制器控制所述儲能能量模塊和動力能量模塊中開關(guān)的開斷；

所述儲能能量模塊的能量密度大于所述動力能量模塊的能量密度；所述儲能能量模塊的功率密度小于所述動力能量模塊的功率密度。

所述儲能能量模塊包括儲能型電池模塊和儲能DC/DC電路，所述儲能型電池模塊的輸出連接所述儲能DC/DC電路，所有的所述儲能DC/DC電路的輸出串聯(lián)在一起。

所述動力能量模塊包括動力型電池模塊和動力DC/DC電路，所述動力型電池模塊的輸出連接所述動力DC/DC電路，所有的所述動力DC/DC電路的輸出串聯(lián)在一起。

所述儲能型電池模塊包括多個并聯(lián)和/或串聯(lián)的單體電池。

所述動力型電池模塊包括多個并聯(lián)和/或串聯(lián)的單體電池。

所述動力DC/DC電路包括，所述動力型電池模塊的負極連接開關(guān)管S1的一端，開關(guān)管S1的另一端同時連接電感L的一端和開關(guān)管S2的一端，開關(guān)管S2的另一端連接反向開關(guān)K11的一端和正向開關(guān)K21的一端，正向開關(guān)K21的另一端同時連接輸出電容的一端和反向開關(guān)K12的一端，反向開關(guān)K11的另一端同時連接輸出電容的另一端和正向開關(guān)K22的一端，反向開關(guān)K12的另一端和正向開關(guān)K22的另一端同時連接動力型電池模塊的正極；開關(guān)管S1和開關(guān)管S2都與所述主控制器連接。

當系統(tǒng)放電時，正向開關(guān)K21和K22閉合，反向開關(guān)K11和K12關(guān)斷，動力能量模塊實現(xiàn)放電或退出系統(tǒng)兩種模式；正向開關(guān)K21和K22關(guān)斷，反向開關(guān)K11和K12閉合，動力能量模塊實現(xiàn)充電或退出系統(tǒng)兩種模式；

當系統(tǒng)充電時，正向開關(guān)K21和K22閉合，反向開關(guān)K11和K12關(guān)斷，動力能量模塊實現(xiàn)充電或退出系統(tǒng)兩種模式；正向開關(guān)K21和K22關(guān)斷，反向開關(guān)K11和K12閉合，動力能量模塊實現(xiàn)放電或退出系統(tǒng)兩種模式。

采用所述一種電動汽車串聯(lián)負載隔離式的電池成組系統(tǒng)的控制方法，控制方法包括：

當汽車輸出功率＝0，系統(tǒng)不吸收也不輸出能量；