[發(fā)明專利]一種電池組模塊及其能量管理系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810460323.7
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108666638A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇昭璋
• 申請（專利權(quán)）人: 東風裕隆汽車有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮;陳琦

本發(fā)明涉及一種電池組模塊及其能量管理系統(tǒng)與方法，電池組模塊主要包括若干個子電池組(subpack)，一個子電池組由若干個電池模塊(module)組成，一個電池模塊由多個電池(cell)構(gòu)成，每個子電池組為可單獨拆卸的獨立結(jié)構(gòu)。本發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明在電池組模塊內(nèi)設(shè)計可獨立供電及可分別卸下更換的子電池組，針對電池組模塊所對應(yīng)的負載能量需求，來決定搭載在電池組模塊內(nèi)的子電池組的數(shù)量，以在能夠提供足夠的電力的情況下，能夠使該電池組模塊達到輕量化的目的，使用和維修便捷，效率更高，更節(jié)能環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動車的電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電池組模塊及其能量管理系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

環(huán)保意識已經(jīng)深植民心，世界各國亦朝節(jié)能減碳的方向不斷地努力，汽車工業(yè)也是不遺余力地朝此方向努力，致力于研發(fā)電動車以有效地達到節(jié)能減碳的目的。電動車以電池的電力提供給電動感應(yīng)馬達，借助電能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，從而使馬達驅(qū)動車輛。因此不會有汽油燃燒時所產(chǎn)生的廢氣，可以大大地改善環(huán)境的空氣質(zhì)量，并大量地減少二氧化碳的排放。

電動車的電力設(shè)計，現(xiàn)階段是由多個電池(cell)組成一個電池模塊(module)，再由多個電池模塊構(gòu)成一個電池組(battery pack)。值得注意的是，能滿足行駛中、長程距離的電動車，一般稱為全功能車(full performance car)，此種車輛的電池組的體積十分龐大，且重量重達數(shù)百公斤。當該電池組電力耗盡時，必須將整個電池組卸下來更換，也因體積及重量問題的限制，造成更換上的不便。

由一些文獻可知，無論是國內(nèi)還是國外，90％的車每日行駛里程數(shù)皆不到100公里。換句話說，設(shè)計用來提供行駛中、長程距離的電力并不常被使用，即上述全功能型的電動車若僅用來上下班，因行駛距離短，且電池組的體積及重量又是固定的，并無法依據(jù)電動車行駛的距離而進行調(diào)整，電動車拖著笨重的電池組反而增加了行駛的負荷，也浪費了電池組的許多能量。

基于上述問題，電動車也發(fā)展出城市車(city car)的款式，即將上述電池組(battery pack)的電力及尺寸縮小，以專門提供短程距離行駛。如此設(shè)計也直接犧牲了車輛中、長程距離的行駛能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種效果更好、更優(yōu)化的電池組模塊及其能量管理系統(tǒng)與方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：這種電池組模塊，主要包括若干個子電池組(subpack)，一個子電池組由若干個電池模塊(module)組成，一個電池模塊由多個電池(cell)構(gòu)成，每個子電池組為可單獨拆卸的獨立結(jié)構(gòu)。

所述子電池組的數(shù)量由電池組模塊所對應(yīng)的負載的能量需求所決定。

所述子電池組以并聯(lián)的方式電性連接；電池模塊以并聯(lián)的方式電性連接；電池以并聯(lián)及串聯(lián)的方式電性連接；電池例如為18650型鋰電池。

這種電池組模塊的能量管理系統(tǒng)，主要包括上述所述的電池組模塊，電池組模塊中的每個子電池組均與一個電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)相連接，若干個電池管理系統(tǒng)與電池控制單元(Battery Control Unit，BCU)相連通。

這種電池組模塊的能量管理方法，主要包括上述所述的電池組模塊，步驟如下；

(1)根據(jù)能量需求，取得電池組模塊中每個子電池組的電量狀態(tài)；

(2)將電量狀態(tài)低于放電臨界值的子電池組關(guān)閉；

(3)從未被關(guān)閉的子電池組中，選擇電力能滿足該能量需求的一個子電池組，并開啟該子電池組供電。

所述將電量狀態(tài)低于放電臨界值的子電池組關(guān)閉的同時，進一步包括提供卸下該子電池組的信息。