CN106183767B - 电动车辆和电池组 - Google Patents

电动车辆和电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN106183767B
CN106183767B CN201610343909.6A CN201610343909A CN106183767B CN 106183767 B CN106183767 B CN 106183767B CN 201610343909 A CN201610343909 A CN 201610343909A CN 106183767 B CN106183767 B CN 106183767B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
capacity
electric power
assembled battery
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610343909.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106183767A (zh
Inventor
久须美秀年
扇谷一庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Publication of CN106183767A publication Critical patent/CN106183767A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106183767B publication Critical patent/CN106183767B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66Arrangements of batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/16Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/298Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Abstract

本发明涉及电动车辆和电池组,所述电动车辆的特征在于,该电动车辆包括:高输出组合电池;高容量组合电池,所述高容量组合电池具有与所述高输出组合电池的容量和输出相比更大的容量和更小的输出;和逆变器,并且所述电动车辆配备有向所述高输出组合电池和高容量组合电池传送电力以及从所述高输出组合电池和高容量组合电池接收电力的PCU、将所述高输出组合电池与所述PCU连接的第一配线和将所述高容量组合电池与所述PCU连接并且比所述第一配线短的第二配线。

Description

电动车辆和电池组
技术领域
本发明涉及一种配备有多种具有不同性能的电池的电动车辆,并且涉及一种电池组。
背景技术
电动车辆如混合动力车辆和电动汽车配备有可再充电的二次电池,所述可再充电的二次电池输出用于驱动旋转电机的电力并且储存由旋转电机产生的电力或从外部电力充电的电力。根据安装有这些二次电池的车辆的规格来确定这些车载二次电池的容量、类型和性能等。
近来,例如,已提出在单个电动车辆中安装两种以上类型的电池以提高电动车辆的性能,例如增加续航距离和增大输出转矩。例如,国际公开No.2013/157049公开了一种车辆,其中在位于车辆后部位置处的行李舱周围安装有高输出组合电池和高容量组合电池。
发明内容
在配备有两种类型的电池(高容量电池和高输出电池)的电动车辆中,主要使用高容量电池,而高输出电池在仅使用来自高容量电池的输出不能满足驾驶者要求的情况下被使用。这种情况下,在通过由逆变器或变换器构成的功率控制单元(在下文中称为“PCU”)传送和接收的全部电力中,在PCU和高容量电池之间传送和接收的电力的百分比往往大于在PCU和高输出电池之间传送和接收的电力的百分比。在这样的情况下,为了提高燃料效率,重要的是降低被频繁使用的高容量电池和PCU之间的电力损失。遗憾的是,在包括WO 2013/157049 A在内的相关技术中,尚未对这种被频繁使用的电池和PCU之间的送电损失的降低进行充分研究。
本发明提供了一种能够有效地传送和接收电力的电动车辆和电池组。
根据本发明的一方面的电动车辆包括:高输出电池;高容量电池,所述高容量电池具有与所述高输出电池的容量和输出相比更大的容量和更小的输出;电力控制器,所述电力控制器包括逆变器,并且向所述高输出电池和所述高容量电池传送电力以及从所述高输出电池和所述高容量电池接收电力;第一配线,所述第一配线将所述高输出电池与所述电力控制器连接;和第二配线,所述第二配线将所述高容量电池与所述电力控制器连接,并且比所述第一配线短。
在该方面中,在通过所述电力控制器传送和接收的电力中,在所述电力控制器和所述高容量电池之间传送和接收的电力的百分比可大于在所述电力控制器和所述高输出电池之间传送和接收的电力的百分比。在另一方面中,所述高容量电池的位置可比所述高输出电池的位置更靠近所述电力控制器。这种情况下,所述电力控制器、所述高容量电池和所述高输出电池可在一个方向上按该次序配置。
在另一方面中,所述高容量电池和所述高输出电池可在所述高容量电池和所述高输出电池收纳在同一外壳中的状态下配置在所述车辆的地板面板下方。这种情况下,所述电力控制器可配置得比车厢更靠前,并且在所述外壳中所述高容量电池配置得比所述高输出电池更靠前。
根据本发明的另一方面的电池组是一种包括两种以上类型的电池的电池组,并且所述电池组包括:外壳;收纳所述外壳中的高输出电池;高容量电池,所述高容量电池收纳在所述外壳中,并且具有与所述高输出电池的容量和输出相比更大的容量和更小的输出;连接端子,所述连接端子与配置在所述电池组外部的电力控制器电连接;第一内部配线,所述第一内部配线将所述高输出电池与所述连接端子连接;和第二内部配线,所述第二内部配线将所述高容量电池与所述连接端子连接,并且比所述第一内部配线短。
根据本发明,与被频繁地使用的高容量电池连接的配线比与高输出电池连接的配线短,从而降低了高容量电池和PCU之间的送电损失。结果,可以更有效地传送和接收电力。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:
图1是示出电池系统的构型的图;
图2A是示出高输出接线盒的构型的图;
图2B是示出高容量接线盒的构型的图;
图3是用在高输出组合电池中的单电池的外观图;
图4是高输出组合电池的外观图;
图5是用在高容量组合电池中的单电池的外观图;
图6是用在高容量组合电池中的电池块的外观图;
图7是示出用在高输出组合电池的单电池中的发电元件的构型的图;
图8是示出用在高容量组合电池的单电池中的发电元件的构型的图;
图9是车辆的示意性侧视图;
图10是示出电池组中的高输出组合电池和高容量组合电池的配置的图;
图11是另一车辆的示意性侧视图;以及
图12是示出另一电池组中的高输出组合电池和高容量组合电池的配置的图。
具体实施方式
在下文中,将参照图1和图2说明作为本发明的实施方式的电动车辆。图1是示出安装在电动车辆中的电池系统的构型的示意图。图2A和图2B是分别示出如图1所示的接线盒32、34的构型的图。在图1中,如实线所示的连接表示电连接,而如虚线所示的连接表示机械连接。
本实施方式的电动车辆是具有电动发电机51和发动机作为动力源的混合动力车辆。电池系统包括并联连接的高输出组合电池10和高容量组合电池20。组合电池10、20连同对应的接线盒32、34一起收纳在单个外壳35中,由此构成电池组30。
高输出组合电池10经由设置在接线盒32内的系统主继电器SMR-G1、SMR-B1、SMR-P1和充电前电阻R1与功率控制单元(电力控制器,在下文中称为“PCU”)40连接。高容量组合电池20经由设置在接线盒34中的系统主继电器SMR-G2、SMR-B2、SMR-P2和充电前电阻R2与PCU 40连接。高容量组合电池20也经由设置在接线盒34中的充电继电器CR-G和CR-B与充电器46连接。
PCU 40包括逆变器44和DC/DC变换器42。DC/DC变换器42使从各组合电池10、20供给的直流电力升压或使由电动发电机51产生并从逆变器44输出的直流电力降压。逆变器44将从各组合电池10、20供给的直流电力变换为交流电力。电动发电机51(交流电机)与逆变器44连接,且电动发电机51接收从逆变器44供给的交流电力,并产生用于驱动车辆的动能。电动发电机51与车轮52连接。发动机54与车轮52连接以便向车轮52传递由发动机54产生的动能。
当车辆减速或停止时,电动发电机51将通过车辆的制动产生的动能变换为电能(交流电力)。逆变器44将由电动发电机51产生的交流电力变换为直流电力,并将该电力供给到各组合电池10、20。通过此构型,组合电池10、20能储存再生电力。电动发电机51不必是一个,而是可以设置多个电动发电机51。
充电器46将来自外部交流电源的电力变换为用以对高容量组合电池20充电的充电电力(直流电力)。充电器46与充电插口48连接。充电插口48如后面所述配置在车辆侧面上的后方位置,并且交流电源(例如,商用电源)的连接器(所谓的充电插头)插入到充电插口48中。
控制器50分别向PCU 40和电动发电机51输出控制信号以便控制其驱动。控制器50分别向系统主继电器SMR-B1、B2、SMR-G1、G2、SMR-P1、P2和充电继电器CR-G、CR-B输出控制信号以便在这些继电器之中执行在接通和断开之间的切换。
如果系统主继电器SMR-B1、SMR-G1、SMR-P1接通,则容许高输出组合电池10的充电和放电,而如果系统主继电器SMR-B1、SMR-G1、SMR-P1断开,则禁止高输出组合电池10的充电和放电。如果系统主继电器SMR-B2、SMR-G2、SMR-P2接通,则容许高容量组合电池20的充电和放电,而如果系统主继电器SMR-B2、SMR-G2、SMR-P2断开,则禁止高容量组合电池20的充电和放电。如果充电继电器CR-G、CR-B接通,则容许高容量组合电池20的外部充电,而如果充电继电器CR-G、CR-B断开,则禁止高容量组合电池20的外部充电。
根据本实施方式的车辆不仅包括组合电池10、20而且包括发动机54作为用于驱动车辆的动力源。发动机54的示例可包括使用汽油、柴油或生物燃料的发动机。
在本实施例的车辆中,可仅利用来自高输出组合电池10或高容量组合电池20的输出来驱动车辆。该驱动模式称为EV(电动车辆)驱动模式。例如,可通过使高容量组合电池20放电直至充电状态(SOC)从约100%达到约0%来驱动车辆。在高容量组合电池20的SOC达到约0%之后,使用外部电源如商用电源对高容量组合电池20充电。
在EV驱动模式下,当驾驶者操作加速踏板而使得车辆的要求输出上升时,可以不仅利用来自高容量组合电池20的输出而且利用来自高输出组合电池10的输出来驱动车辆。通过连同高输出组合电池10一起使用高容量组合电池20,可以根据加速踏板的操作来确保电池输出,由此提高驾驶性能。
在高容量组合电池20的SOC达到约0%之后,可通过连同发动机54一起使用高输出组合电池10来驱动车辆。该驱动模式称为HV(混合动力车辆)驱动模式。在该HV驱动模式下,例如,能以使得高输出组合电池10的SOC按照预定基准SOC变化的方式来控制高输出组合电池10的充电和放电。
如果高输出组合电池10的SOC高于基准SOC,则使高输出组合电池10放电以便使高输出组合电池10的SOC接近基准SOC。如果高输出组合电池10的SOC小于基准SOC,则对高输出组合电池10充电以便使高输出组合电池10的SOC接近基准SOC。在HV驱动模式下,不仅可使用高输出组合电池10,而且可使用高容量组合电池20。这意味着允许高容量组合电池20的容量残留,并且高容量组合电池20在HV驱动模式下可放电。也可将再生电力储存在高容量组合电池20中。
如上所述,高容量组合电池20可主要用在EV驱动模式下,而高输出组合电池10可主要用于HV驱动模式下。主要在EV驱动模式下使用高容量组合电池20意味着以下两种情况。首先,它意味着在EV驱动模式下,高容量组合电池20比高输出组合电池10具有更高的使用频度。其次,它意味着当在EV驱动模式下使用高容量组合电池20和高输出组合电池10两者时,在用于车辆驱动的总电力中,高容量组合电池20的输出电力的百分比高于高输出组合电池10的输出电力的百分比。总电力并非表示瞬时电力,而是表示在预定的行驶时间或预定的行驶距离内的电力。
如图1所示,高输出组合电池10包括串联连接的多个单电池11。作为单电池11,可使用二次单电池,例如镍氢电池和锂离子电池。可考虑高输出组合电池10的要求输出适当地设定构成高输出组合电池10的单电池11的数量。如图3所示,单电池11是所谓的矩形单电池。矩形单电池表示具有按照长方体形状形成的外形的单电池。
在图3中,单电池11具有呈长方体形状形成的电池外壳11a,并且电池外壳11a在其中收纳进行充电和放电的发电元件。发电元件包括正极元件、负极元件以及配置在正极元件和负极元件之间的隔板。隔板包含电解液。正极元件包括集电体和形成在集电体的表面上的正极活性物质层。负极元件包括集电体和形成在集电体的表面上的负极活性物质层。
正极端子11b和负极端子11c配置在电池外壳11a的顶面上。正极端子11b与发电元件的正极元件电连接,而负极端子11c与发电元件的负极元件电连接。
如图4所示,在高输出组合电池10中,多个单电池11在一个方向上并列配置。在两个相邻单电池11之间配置有分隔板12。各分隔板12可由诸如树脂的绝缘材料形成,以便使各两个相邻单电池11彼此绝缘。
各分隔板12被用于与各相应单电池11的外表面形成空间。具体地,各分隔板12可设置有朝相应单电池11突出的突起部。各突起部的前端与各相应单电池11相接触,由此在各分隔板12和各相应单电池11之间形成空间。用于各单电池11的温度调节的空气可以移动通过此空间。
如果单电池11在充电和放电期间发热等,则可将冷却用空气导入在分隔板12和单电池11之间形成的空间中。冷却用空气与单电池11进行热交换,由此抑制单电池11的温度上升。如果单电池11被过度冷却,则可将加热用空气导入在分隔板12和单电池11之间形成的空间中。加热用空气与单电池11进行热交换,由此抑制单电池11的温度下降。
多个单电池11通过两个汇流条模块13彼此串联电连接。每个汇流条模块13都包括多个汇流条,和保持多个汇流条的保持器。各汇流条由导电材料形成,并且各两个相邻单电池11中的一个单电池的正极端子11b与另一个单电池11的负极端子11c连接。保持器由诸如树脂的绝缘材料制成。
在高输出组合电池10在多个单电池11的排列方向上的两端配置有一对端板14。沿多个单电池11的排列方向延伸的紧固带15与一对端板14连接。这样一来,可以对多个单电池11施加紧固力。紧固力表示用于从多个单电池11的排列方向上的两侧保持各个单电池11的力。紧固力施加至单电池11以便抑制单电池11的膨胀。
在本实施例中,在高输出组合电池10的顶面上配置有两个紧固带15,且在高输出组合电池10的底面上配置有两个紧固带15。可适当地设定紧固带15的数量。具体地,利用紧固带15和端板14对单电池11足以施加紧固力。或者,可以不对单电池11施加紧固力,并且可省略端板14和紧固带15。
在本实施例中,多个单电池11在一个方向上排列,但本发明不限于此。例如,可利用多个单电池形成单个电池模块,并且可在一个方向上排列多个电池模块。
同时,如图1所示,高容量组合电池20包括串联连接的多个电池块21。每个电池块21都包括并联连接的多个单电池22。考虑高容量组合电池20的要求输出和要求容量适当地设定电池块21的数量和各电池块21中所包括的单电池22的数量。在本实施例的每个电池块21中,多个单电池22并联连接,但本发明不限于此。具体地,可准备多个电池模块,在各电池模块中多个单电池22串联连接,并且将所述多个电池模块并联连接,由此构成各电池块21。
作为单电池22,可使用二次电池,例如镍氢电池和锂离子电池。如图5所示,单电池22是所谓的圆筒形电池。圆筒形电池是其外形按照圆筒形成的单电池。
如图5所示,各圆筒形单电池22包括呈圆筒形的电池外壳22a。发电元件被容纳在各电池外壳22a内。各单电池22的发电元件的组成部分与各单电池11的相同。
正极端子22b和负极端子22c设置在各单电池22的纵向两端处。正极端子22b和负极端子22c构成电池外壳22a。正极端子22b与发电元件的正极元件电连接,而负极端子22c与发电元件的负极元件电连接。本实施例的各单电池22具有18[mm]的直径和65.0[mm]的长度,并且是所谓的18650型电池。也可使用与18650型单电池22尺寸不同的单电池22。
如图6所示,各电池块21包括多个单电池22和保持多个单电池22的保持器23。多个电池块21排列在高容量组合电池20中。多个电池块21经由电缆等串联连接。高容量组合电池20用于确保EV驱动模式下的行驶距离,并且其中使用了多个单电池22。因此,高容量组合电池20的尺寸往往大于高输出组合电池10的尺寸。
保持器23具有通孔23a,单电池22插入各通孔23a中。通孔23a以与单电池22相同的数量形成。多个单电池22以正极端子22b(或负极端子22c)位于保持器23的同一侧的方式排列。多个正极端子22b与单个汇流条连接,并且多个负极端子22c与单个汇流条连接。通过这种构型,多个单电池22并联电连接。
在本实施例的各电池块21中,使用单个保持器23,但也可使用多个保持器23。例如,其中一个保持器23可用于保持单电池22的正极端子22b,而另一个保持器23可用于保持单电池22的负极端子22c。
在下文中将说明用在高输出组合电池10中的各单电池11的特性和用在高容量组合电池20中的各单电池22的特性。表1示出单电池11、22之间的特性的比较关系。表1中的“高”和“低”表示在将单电池11、22彼此进行比较的情况下两种单电池11、22之间的关系。具体地,“高”表示与作为比较对象的单电池相比的较高状态,而“低”表示与作为比较对象的单电池相比的较低状态。
[表1]
单电池11的输出密度高于单电池22的输出密度。例如,可用单电池的单位质量的电力(单位[W/kg])或单电池的单位体积的电力(单位[W/L])表示各单电池11、22的输出密度。如果单电池11的质量或体积与单电池22的相等,则单电池11的输出[W]应当高于单电池22的输出[W]。
可用电极元件的单位面积的电流值(单位[mA/cm2])表示各单电池11、22的电极元件(正极元件或负极元件)的输出密度。单电池11的电极元件的输出密度高于单电池22的电极元件的输出密度。如果各电极元件的面积在单电池11和单电池22之间相等,则可供给到单电池11的电极元件的电流值大于可供给到单电池22的电极元件的电流值。
单电池22的电力容量密度高于单电池11的电力容量密度。例如,可用单电池的单位质量的容量(单位[Wh/kg])或单电池的单位体积的容量(单位[Wh/L])表示各单电池11、22的电力容量密度。如果各电极元件的质量或体积在单电池11和单电池22之间相等,则单电池22的电力容量[Wh]大于单电池11的电力容量[Wh]。
例如,可用电极元件的单位质量的容量(单位[mAh/g])或电极元件的单位体积的容量(单位[mAh/cc])表示各单电池11、22的电极元件的容量密度。单电池22的电极元件的容量密度比单电池11的高。如果各电极元件的质量或体积在单电池11和单电池22之间相等,则单电池22的电极元件的容量大于单电池11的电极元件的容量。
图7是示出各单电池11的发电元件的构型的示意图,而图8是示出各单电池22的发电元件的构型的示意图。
在图7中,构成各单电池11的发电元件的正极元件包括集电板111和形成在集电板111的两面上的活性物质层112。如果单电池11是锂离子二次电池,则例如可使用铝作为集电板111的材料。各活性物质层112包含正极活性物质、导电材料、粘接剂等。
构成各单电池11的发电元件的负极元件包括集电板113和形成在集电板113的两面上的活性物质层114。如果单电池11是锂离子二次电池,则例如可使用铜作为集电板113的材料。各活性物质层114包含负极活性物质、导电材料、粘接剂等。
在正极元件和负极元件之间配置有隔板115,并且隔板115与正极元件的活性物质层112和负极元件的活性物质层114接触。正极元件、隔板115和负极元件以该次序被层叠成层叠体,并且该层叠体被卷绕成发电元件。
在本实施例中,活性物质层112形成在集电板111的两面上,并且活性物质层114形成在集电板113的两面上,但本发明不限于此。具体地,可使用所谓的双极电极。在双极电极中,正极活性物质层112形成在集电板的一面上,而负极活性物质层114形成在集电板的另一面上。多个双极电极在隔板介设在其间的状态下被层叠,由此构成发电元件。
在图8中,构成各单电池22的发电元件的正极元件包括集电板221和形成在集电板221的两面上的活性物质层222。如果单电池22是锂离子二次电池,则例如可使用铝作为集电板221的材料。活性物质层222包含正极活性物质、导电材料、粘接剂等。
构成各单电池22的发电元件的负极元件包括集电板223和形成在集电板223的两面上的活性物质层224。如果单电池22是锂离子二次电池,则例如可使用铜作为集电板223的材料。活性物质层224包含负极活性物质、导电材料、粘接剂等。在正极元件和负极元件之间配置有隔板225,并且隔板225与正极元件的活性物质层222和负极元件的活性物质层224接触。
如图7和图8所示,如果将单电池11和单电池22各自的正极元件彼此进行比较,则活性物质层112的厚度D11比活性物质层222的厚度D21薄。如果将单电池11和单电池22各自的负极元件彼此进行比较,则活性物质层114的厚度D12比活性物质层224的厚度D22薄。活性物质层112、114的厚度D11、D12比活性物质层222、224的厚度D21、D22薄,由此有利于各单电池11中的正极元件和负极元件之间的电流流动。因此,各单电池11的输出密度变得高于各单电池22的输出密度。
将参照图9和图10说明当高输出组合电池10和高容量组合电池20安装在车辆中时这些组合电池的配置和配线。图9是车辆的示意性侧视图,而图10是示出电池组30中高输出组合电池10和高容量组合电池20的配置的图。
如上所述,根据本实施方式的车辆包括两种类型的组合电池,亦即,高输出组合电池10和高容量组合电池20。在本实施方式中,高输出组合电池10和高容量组合电池20收纳在单个外壳35中,由此构成单个电池组30。电池组30的外壳35由树脂、铝等材料制成,且其形状可根据与周边部件、两种类型的组合电池10、20的尺寸等的关系自由改变。如图10所示,在外壳35的一端设置有要与PCU 40电连接的PCU连接端子36。在外壳35的另一端设置有要与充电器46电连接的充电器连接端子38。高电压线束与这些端子36、38连接以便将各组合电池10、20与PCU 40和充电器46电连接。
高输出组合电池10、高容量组合电池20、高输出接线盒32、高容量接线盒34配置在外壳35中。在本实施方式中,高输出接线盒32配置在高输出组合电池10的侧方,而高容量接线盒34被置于高容量组合电池20上。
这样,两种类型的组合电池10、20收纳在要组装的单个外壳35中,从而大幅降低了安装和维护这些组合电池的劳动力。具体地,在安装两种类型的组合电池10、20的常规情况下,高输出组合电池10和高容量组合电池20常常被构造为彼此分开的单独的电池组。两种类型的电池组配置在彼此不同的部位。例如,包括高输出组合电池10的电池组配置在行李舱中,而包括高容量组合电池20的电池组配置在座椅70下方。在此构型中,如果高输出组合电池10和高容量组合电池20安装在车辆中,则必须分别安装这些组合电池;而在执行各电气系统的维护的情况下,必须到达这些电池的不同两个部位,这导致繁重的劳动。相反而言,与本实施方式一样,在将两种类型的组合电池10、20统一收纳在单个电池组30中的情况下,可以显著降低安装和维护的劳动力。
然而,在将两种类型的组合电池10、20统一收纳在单个电池组30中的情况下,与分别安装两种类型的组合电池10、20的情况相比需要具有适度容积的安装空间。在行李舱中或座椅下方难以确保具有适度容积的安装空间。为了应对该难点,在本实施方式中,如图9所示,在车辆的前后方向上的中央位置将电池组30设置在地板面板72下方。地板面板72是构成车厢的地板表面的面板。电池组30固定在地板面板72的外底面上。与行李舱或座椅下方的空间相比,在地板面板72下方——亦即在车厢的底面外侧——可更容易地确保具有适度容积的空间。因此,甚至可以安装具有比较大的尺寸的电池组30。特别地,近年来已要求进一步增加续航距离,并且为了满足这种需求,要求进一步增加电池容量并进一步扩大电池组30的尺寸。如果电池组30设置在车厢的底面外侧,则可充分满足这种扩大电池组30尺寸的要求。如果重量大的电池组30设置在地板面板72的底面外侧,亦即,设置在车辆的下部,则整个车辆的重心下降。结果,可以提高车辆在行驶期间的稳定性。
各组合电池10、20经由高电压线束(电气配线)与PCU 40和充电插口48电连接。在下文中,将高输出组合电池10与PCU 40连接的电气配线被称为“第一配线60”,将高容量组合电池20与PCU 40连接的电气配线被称为“第二配线62”,而将高容量组合电池20与充电插口连接的电气配线被称为“充电配线64”。在本实施方式中,将高容量组合电池20与PCU 40连接的第二配线62被设定为比将高输出组合电池10与PCU 40连接的第一配线60短。
更具体而言,第一配线60由将高输出组合电池10的I/O(输入/输出)端子(未示出)与PCU连接端子36连接的第一内部配线60i和将PCU连接端子36与PCU 40连接的第一外部配线60o构成。类似地,第二配线62由将高容量组合电池20的I/O端子(未示出)与PCU连接端子36连接的第二内部配线62i和将PCU连接端子36与PCU 40连接的第二外部配线62o构成。这里,第一内部配线60i和第二内部配线62i从相应组合电池10、20的相应I/O端子引出并经由相应接线盒32、34延伸到PCU连接端子36。
基本上,延伸到电池组30外侧的第一外部配线60o和第二外部配线62o两者具有大致相同的长度。同时,设置在电池组30内部的第一内部配线60i和第二内部配线62i的长度根据两种类型的组合电池10、20的相应配置而变得彼此不同。在本实施方式中,如图10所示,高容量组合电池20的位置被设定为比高输出组合电池10的位置更靠近PCU连接端子36以便将第二内部配线62i设定为比第一内部配线60i短。通过此构型,第二配线62变得比第一配线60短。
采用此构型的原因如下。在本实施方式中,如上所述,高输出组合电池10仅在HV驱动期间并在高容量组合电池20的SOC变得过度下降的状况下被使用,而高容量组合电池20在其它状况下被使用。因此,在通过PCU 40传送和接收的全部电力中,在PCU 40和高容量组合电池20之间传送和接收的电力的百分比大于在PCU 40和高输出组合电池10之间传送和接收的电力的百分比。在这种车辆中,为了减小整个车辆中产生的送电损失,降低将PCU 40与高容量组合电池20连接的第二配线62的送电阻力比降低将PCU 40与高输出组合电池10连接的第一配线60的送电阻力更有效。为了降低送电阻力,有效的是增大配线的截面积或缩短配线的距离。然而,增大配线的截面积导致成本的增加或配线的操作性的恶化,且因而此方案难以被容易地采用。为了应对这种情况,在本实施方式中,为了降低第二配线62的送电阻力而不导致成本的增加,第二配线62被设定为比第一配线60短,由此降低其送电阻力。因此,通过此构型,可以降低送电阻力而不导致成本的增加。
与本实施方式一样,如果PCU 40设置在车辆中的前方位置,而充电插口48设置在车辆中的后方位置,并且此外,如果高容量组合电池20在车辆中设置在比高输出组合电池10更靠前的位置,则能降低高容量组合电池20和PCU 40之间的送电阻力,但不能降低高容量组合电池20和充电插口48(以及外部电源)之间的送电阻力。然而,一般而言,在高容量组合电池20和PCU 40之间传送和接收的电力大于在高容量组合电池20和充电插口48之间传送和接收的电力。因此,即使高容量组合电池20和充电插口48之间的送电阻力在一定程度上增大(即,充电配线64在一定程度上变长),也能通过降低高容量组合电池20和PCU 40之间的送电阻力(即,通过将第二配线62设定得更短)来降低整个车辆的送电损失。
为了不仅降低高容量组合电池20和PCU 40之间的送电损失而且降低高容量组合电池20和充电插口48之间的送电损失,如图11所示,充电插口48可设置在PCU 40的同一侧,亦即,车辆中的前方位置处,并且此外,如图12所示,充电器连接端子38可设置在电池组30的前端。此构型使得第二配线62和充电配线64能够更短,从而进一步降低整个车辆的送电损失。
如上所述,第二配线62被设定为比第一配线60短,由此降低整个车辆的送电损失。上述构型是示例,并且可适当地改变其它构型,只要第二配线62能比第一配线60短即可。
例如,在本实施方式中,高输出组合电池10和高容量组合电池20被组装成一个单元,但不是必须将两种类型的组合电池10、20组装成一个单元。例如,两种类型的组合电池10、20可被构成为分立的电池组。这种情况下,包括高容量组合电池20的电池组的位置被设定为比包括高输出组合电池10的电池组的位置更靠近PCU 40,使得将高容量组合电池20和PCU 40连接的第二配线62变得比将高输出组合电池10和PCU 40连接的第一配线60短。
在本实施方式中,PCU 40设置在位于车辆中的前方位置处的发动机舱中,但PCU40也可设置在其它位置,例如,车辆中的后方位置等。这种情况下,高容量组合电池20在车辆中配置得比高输出组合电池10更靠后,使得将高容量组合电池20和PCU 40连接的第二配线62变得比将高输出组合电池10和PCU 40连接的第一配线60短。
两种类型的组合电池10、20可以不排布在前后方向上,而是排布在上下方向或左右方向上。具体地,如果PCU 40位于比电池组30更上方的位置,则高容量组合电池20可设置在比高输出组合电池10更上方的位置,使得将高容量组合电池20和PCU 40连接的第二配线62变得比将高输出组合电池10和PCU 40连接的第一配线60短。如果PCU 40位于比电池组30更右方(或更左方)的位置,则高容量组合电池20可配置在比高输出组合电池10更右方(或更左方)的位置,使得第二配线62变得比第一配线60短。
已利用包括发动机并且可外部充电的插电式混合动力车辆的示例说明了本实施方式,但本实施方式的技术也适用于任何其它车辆,例如不包括发动机的电动汽车,只要该车辆是包括两种类型的组合电池10、20的电动车辆即可。

Claims (4)

1.一种电动车辆,其特征在于包括:
高输出电池;
高容量电池,所述高容量电池具有与所述高输出电池的容量和输出相比更大的容量和更小的输出;
电力控制器,所述电力控制器包括逆变器,所述电力控制器配置成向所述高输出电池和所述高容量电池传送电力以及从所述高输出电池和所述高容量电池接收电力;
第一配线,所述第一配线将所述高输出电池与所述电力控制器连接;
第二配线,所述第二配线将所述高容量电池与所述电力控制器连接,所述第二配线比所述第一配线短;和
将所述高容量电池与充电插口连接的充电配线,其中
所述高容量电池和所述高输出电池在所述高容量电池和所述高输出电池收纳在同一外壳中的状态下配置在所述车辆的地板面板下方,
所述高容量电池的位置比所述高输出电池的位置更靠近所述电力控制器,
所述电力控制器、所述高容量电池和所述高输出电池在一个方向上按该次序配置,
所述充电插口配置在所述电力控制器的同一侧。
2.根据权利要求1所述的电动车辆,其特征在于
在通过所述电力控制器传送和接收的电力中,在所述电力控制器和所述高容量电池之间传送和接收的电力的百分比大于在所述电力控制器和所述高输出电池之间传送和接收的电力的百分比。
3.根据权利要求1所述的电动车辆,其特征在于
所述电力控制器配置得比车厢更靠前,并且在所述外壳中所述高容量电池配置得比所述高输出电池更靠前。
4.一种包括两种或更多种类型的电池的电池组,所述电池组的特征在于包括:
外壳;
收纳在所述外壳中的高输出电池;
收纳在所述外壳中的高容量电池,所述高容量电池具有与所述高输出电池的容量和输出相比更大的容量和更小的输出;
第一连接端子,所述第一连接端子与配置在所述电池组外部的电力控制器电连接;
第二连接端子,所述第二连接端子与配置在所述电池组外部的充电插口电连接,所述第二连接端子与所述第一连接端子配置在所述电池组的同一端;
第一内部配线,所述第一内部配线将所述高输出电池与所述第一连接端子连接;
第二内部配线,所述第二内部配线将所述高容量电池与所述第一连接端子连接,所述第二内部配线比所述第一内部配线短;和
将所述高容量电池与所述第二连接端子连接的充电配线。
CN201610343909.6A 2015-05-25 2016-05-23 电动车辆和电池组 Active CN106183767B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-105848 2015-05-25
JP2015105848A JP6235529B2 (ja) 2015-05-25 2015-05-25 電動車両および電池パック

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106183767A CN106183767A (zh) 2016-12-07
CN106183767B true CN106183767B (zh) 2019-05-10

Family

ID=56080364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610343909.6A Active CN106183767B (zh) 2015-05-25 2016-05-23 电动车辆和电池组

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9937801B2 (zh)
EP (1) EP3098108A1 (zh)
JP (1) JP6235529B2 (zh)
KR (1) KR101850413B1 (zh)
CN (1) CN106183767B (zh)
BR (1) BR102016011635A8 (zh)
CA (1) CA2930703C (zh)
MY (1) MY169885A (zh)
RU (1) RU2645754C2 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9847563B2 (en) * 2014-03-31 2017-12-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply system
US10164502B1 (en) * 2016-02-24 2018-12-25 Nicholas R. Hirsch Mobile diesel generator and power propulsion system
JPWO2019044747A1 (ja) 2017-08-29 2020-07-30 株式会社村田製作所 蓄電システムおよびコンテナ型蓄電システム
JP6838711B2 (ja) 2017-10-16 2021-03-03 住友電装株式会社 2つの回路体へのワイヤハーネスの接続構造
KR20190046237A (ko) * 2017-10-25 2019-05-07 현대자동차주식회사 덴드라이트 성장을 억제하는 이차전지
US10434894B2 (en) * 2018-01-23 2019-10-08 Gm Global Technology Operations Llc. Vehicle battery pack assembly
JP7059737B2 (ja) * 2018-03-22 2022-04-26 トヨタ自動車株式会社 電池パック
DE102018108181A1 (de) * 2018-04-06 2019-10-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladekoppler mit Kühlvorrichtung, Ladekabel mit Ladekoppler sowie ein Kraftfahrzeug mit Ladekoppler
JP2019187188A (ja) * 2018-04-17 2019-10-24 株式会社デンソー 電源制御装置
JP7433748B2 (ja) * 2018-05-31 2024-02-20 矢崎総業株式会社 給電ユニット
WO2020044792A1 (ja) * 2018-08-28 2020-03-05 本田技研工業株式会社 バッテリパックの配置構造
JP7176939B2 (ja) * 2018-12-07 2022-11-22 矢崎総業株式会社 電源ユニット
JP7059923B2 (ja) * 2018-12-26 2022-04-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 電源装置、及び車両
JP7099310B2 (ja) 2018-12-26 2022-07-12 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電装置の車両搭載構造
FR3092283B1 (fr) * 2019-01-31 2021-01-15 Psa Automobiles Sa Véhicule à motorisation électrique équipé d’un dispositif de recharge par induction comprenant une pluralité de bobines d’induction dans un bac de protection à déformation programmée
US11820241B2 (en) * 2020-11-30 2023-11-21 Nikola Corporation Battery pack assembly
EP4031389A4 (en) * 2020-11-30 2022-11-09 Nikola Corporation HIGH VOLTAGE ELECTRICAL SYSTEM FOR A BATTERY ELECTRIC VEHICLE
WO2022115134A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 Nikola Corporation High voltage electrical system for battery electric vehicle
RU2752148C1 (ru) * 2020-12-04 2021-07-23 Акционерное общество "Концерн "Калашников" Электромотоцикл
JP2022142450A (ja) * 2021-03-16 2022-09-30 本田技研工業株式会社 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2324772B (en) * 1995-09-29 1999-03-17 Fuji Heavy Ind Ltd Drive unit for hybrid vehicle
KR101082862B1 (ko) * 2008-10-14 2011-11-11 주식회사 엘지화학 전극단자 연결장치를 포함하는 중대형 전지팩
DE102009031295A1 (de) * 2009-06-30 2011-01-05 Fev Motorentechnik Gmbh Energiespeichervorrichtung
US20110226539A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Huss Michael A Vehicle with removable auxiliary power system
KR101097272B1 (ko) * 2010-07-27 2011-12-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 구비하는 전기 이동수단
JP5605436B2 (ja) * 2010-12-20 2014-10-15 トヨタ自動車株式会社 電動車両およびその制御方法
KR20120136923A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 현대자동차주식회사 전기자동차의 배터리 냉각구조
KR101273080B1 (ko) 2011-07-21 2013-06-10 기아자동차주식회사 전기자동차의 배터리 장착구조
JP5683408B2 (ja) * 2011-08-09 2015-03-11 トヨタ自動車株式会社 車両駆動用モータを有する自動車
US8963365B2 (en) 2011-08-12 2015-02-24 General Electric Company System and method for optimizing energy storage device cycle life
US9067502B2 (en) * 2011-08-30 2015-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle
ITBO20120056A1 (it) 2012-02-07 2013-08-08 Ferrari Spa Sistema di accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica e presentante una struttura priva di linee di resistenza longitudinali o trasversali
KR101178152B1 (ko) * 2012-02-23 2012-08-29 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지팩
US9849792B2 (en) 2012-04-20 2017-12-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle
CN103419667B (zh) * 2012-05-22 2016-03-09 比亚迪股份有限公司 用于电动车辆的动力系统及电动车辆
JP5846045B2 (ja) * 2012-05-25 2016-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両
JP5772784B2 (ja) * 2012-10-19 2015-09-02 トヨタ自動車株式会社 車両、電源システムおよび電源システムの制御方法
WO2014068899A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置、バッテリシステム
RU135189U1 (ru) * 2013-04-26 2013-11-27 Михаил Александрович Рыжкин Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств
JP2015061414A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6180982B2 (ja) * 2014-03-28 2017-08-16 本田技研工業株式会社 車両

Also Published As

Publication number Publication date
BR102016011635A8 (pt) 2022-09-13
RU2016119733A (ru) 2017-11-28
JP6235529B2 (ja) 2017-11-22
KR20160138353A (ko) 2016-12-05
MY169885A (en) 2019-05-31
JP2016220475A (ja) 2016-12-22
US20160347183A1 (en) 2016-12-01
BR102016011635A2 (pt) 2016-11-22
CA2930703C (en) 2017-11-21
CA2930703A1 (en) 2016-11-25
KR101850413B1 (ko) 2018-05-31
EP3098108A1 (en) 2016-11-30
RU2645754C2 (ru) 2018-02-28
US9937801B2 (en) 2018-04-10
CN106183767A (zh) 2016-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106183767B (zh) 电动车辆和电池组
US10195929B2 (en) Electrically-driven vehicle
US9783037B2 (en) Vehicle
US9849792B2 (en) Vehicle
US9935471B2 (en) Drive apparatus and transporter
CN103747972B (zh) 车辆
JP2010539635A (ja) 車両ハイブリッドエネルギーシステム
JP5679064B2 (ja) 車両
CN106252546A (zh) 用于在电池总成中建立介质阻挡的电池单元隔片
US9067502B2 (en) Vehicle
US9553288B2 (en) Step configuration for traction battery housing

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant