CN106740175B - 一种电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动汽车电池脱箱续驶系统，包括多个相互串联的电池脱箱子系统，每个电池脱箱子系统均包括一个电池包和一个脱箱控制单元，其中多个电池包相互串联组成电动汽车动力电池，每个脱箱控制单元分别针对每个电池包进行设计而连接于多个电池包相互串联的电路中，当电池包处于正常状态时，脱箱控制单元将该电池包与其它电池包连接而共同组成动力电池，当电池包处于非正常状态时，脱箱控制单元在不影响其它电池包的前提下，将该电池包从动力电池中脱离。本发明实现了在不影响车辆正常行驶的情况下，对故障的维修和对电池的维护，保证了故障及时处理，不影响车辆正常运行，延长了电池的使用寿命，提高了车辆运行的可靠性和安全性。

Description

一种电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车控制领域，尤其涉及一种电动汽车电池脱箱续驶系统及采用该系统的电动汽车。

背景技术

电动汽车可充电储能系统，也叫RESS(Rechargeable Energy Storage System)系统，目前所使用的动力系统锂电池包基本是由锂离子单体电池通过不同的串、并联成组方式(单体电池串联达到所需电压，并联达到所需容量)来实现，最终使电池包可提供电动汽车所需的能量和功率输出，从而驱动电动汽车的电机工作，使得车辆行驶。

目前，电动汽车中，电池包大多采用多包串联形式，即单体电池先组成一个电池包，然后多个电池包再组成动力电池组。

如图1所示，电动汽车汽车动力总成中主要包含动力电池组9、高压配电及电机控制系统8和驱动电机7。其中，动力电池组9提供电能动力，高压配电及电机控制系统8对电能进行分配和控制，同时控制驱动电机7工作。

图2示出了一个电池包的简化结构，其包括箱体901、电池模组902、第一电极903、第二电极904、低压接口905以及BMS从控单元906。其中，电池模组902位于箱体901中，电池模组902的第一极连接于第一电极903，即电池模组902的第一极从第一电极903中接出，电池模组902的第二极连接于第二电极904，即电池模组902的第二极从第二电极904中接出。其中，第一电极903以及电池模组902的第一极例如负极，第二电极904以及电池模组902的第二极例如正极，当然，第一电极903以及电池模组902的第一极也可以为正极，第二电极904以及电池模组902的第二极也可以为负极。

如图3所示，动力电池组9一般由多个电池包连接而成，然后通过高压配电及电机控制系统8，最终驱动所述驱动电机7工作。图3中示出了多个电池包相互串联的连接方式，在某些情况下，多个电池包也可相互并联而组成动力电池组9。

电池包由于内部或外部等原因会有如下典型故障或安全性问题出现：电池包内电池单体的电压和温度过高、过低和不均衡等，电池管理系统(BMS)工作异常，系统短路、绝缘或热失控等。

因此，在动力电池组中，需要将出现问题的电池包从整个动力电池组中脱离，才不能影响动力电池组中其它电池包的正常工作。但是，目前多个电池包串联组成的动力电池系统很难实现单个电池包的脱离而不影响其他电池包的正常使用。因此，现有的方案往往采用一种妥协的方式进行处理，即当电动汽车动力电池组中的某个电池包出现轻微故障或问题后进行报警以进行警示，但是直至问题不断恶化到一定程度或突然出现极严重故障时，整车控制器(VCU)或电池管理系统(BMS)也只能直接断开动力电池系统的总正/总负连接，断开电池包高压连接，从而使车辆失去动力，因此车辆只能原地等待或维修，并不能对电池系统进行有效管理，也不能有效的避免问题扩大化，从而缩短电池包使用寿命，也给车辆使用和维修带来极大的不安全因素和不便。

目前有一种快换电池系统可通过机械、液压等方式对故障电池包进行紧急、强制切除。虽然可实现故障电池包的脱离，但存在危险性高，可靠性低，处理不及时等弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车电池脱箱续驶系统以及采用该种系统的电动汽车，以解决电动汽车动力电池组中电池包出现问题时无法及时脱箱而造成故障持续恶化的问题。

本发明提供了一种电动汽车电池脱箱续驶系统，包括：

电池脱箱子系统，所述电池拖箱子系统具有第一连接端和第二连接端，所述电池脱箱子系统数量为至少两个，多个所述电池拖箱子系统串联组成所述电动汽车电池脱箱续驶系统，其中，每个电池拖箱子系统通过其第一连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统的第二连接端，并且每个电池拖箱子系统通过其第二连接端连接于下一个相邻电池脱箱子系统的第一连接端；其中，

所述电池脱箱子系统包括：

电池包，所述电池包具有第一电极和第二电极，所述电池包的第二电极连接于所述电池脱箱子系统的第二连接端；

脱箱控制单元，所述脱箱控制单元具有第四连接端、第五连接端和第六连接端，其中，所述脱箱控制单元的第四连接端连接于所述电池拖箱子系统的第一连接端，所述脱箱控制单元的第五连接端连接于所述电池包的第一电极，所述脱箱控制单元的第六连接端连接于所述电池拖箱子系统的第二连接端；

当所述电池包处于正常状态时，所述脱箱控制单元的第四连接端和第五连接端之间通路，所述脱箱控制单元的第四连接端和第六连接端之间断路；

当所述电池包处于非正常状态时，所述脱箱控制单元的第四连接端和第六连接端之间通路，所述脱箱控制单元的第四连接端和第五连接端之间断路。

进一步，所述脱箱控制单元包括：

第一高压接触器，所述第一高压接触器具有第一主触头和第二主触头，其中，所述第一高压接触器的第一主触头连接于所述脱箱控制单元的第四连接端，所述第一高压接触器的第二主触头连接于所述脱箱控制单元的第五连接端；

当所述电池包处于正常状态时，所述第一高压接触器的第一主触头和第二主触头之间闭合；

当所述电池包处于非正常状态时，所述第一高压接触器的第一主触头和第二主触头之间断开。

进一步，所述脱箱控制单元还包括：

第二高压接触器，所述第二高压接触器具有第三主触头和第四主触头，其中，所述第二高压接触器的第三主触头连接于所述脱箱控制单元的第四连接端，所述第二高压接触器的第四主触头连接于所述脱箱控制单元的第六连接端；

当所述电池包处于正常状态时，所述第二高压接触器的第三主触头和第四主触头之间断开；

当所述电池包处于非正常状态时，所述第二高压接触器的第三主触头和第四主触头之间闭合。

进一步，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括：

指令单元，所述指令单元连接于所述第一高压接触器的控制端和第二高压接触器的控制端；

当所述电池包处于正常状态时，所述指令单元控制所述第一高压接触器的第一主触头和第二主触头闭合，所述指令单元控制所述第二高压接触器的第三主触头和第四主触头断开；

当所述电池包处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第一高压接触器的第一主触头和第二主触头断开，所述指令单元控制所述第二高压接触器的第三主触头和第四主触头闭合。

进一步，所述第一高压接触器的第一主触头为静主触头、所述第一高压接触器的第二主触头为常闭主触头；或者，

所述第一高压接触器的第一主触头为常闭主触头、所述第一高压接触器的第二主触头为静主触头。

进一步，所述第二高压接触器的第三主触头为静主触头、所述第二高压接触器的第四主触头为常开主触头；或者，

所述第二高压接触器的第三主触头为常开触头、所述第二高压接触器的第四主触头为静主触头。

进一步，所述脱箱控制单元包括：

第三高压接触器，所述第三高压接触器具有第五主触头、第六主触头和第七主触头，其中，所述第五主触头连接于所述脱箱控制单元的第四连接端，所述第六主触头连接于所述脱箱控制单元的第五连接端，所述第七主触头连接于所述脱箱控制单元的第六连接端；

当所述电池包处于正常状态时，所述第五主触头和第六主触头之间闭合，所述第五主触头和第七主触头之间断开；

当所述电池包处于非正常状态时，所述第五主触头和第六主触头之间断开，所述第五主触头和第七主触头之间闭合。

进一步，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括：

指令单元，所述指令单元连接于所述第三高压接触器的控制端；

当所述电池包处于正常状态时，所述指令单元控制所述第三高压接触器的第五主触头和第六主触头闭合、第五主触头和第七主触头断开；

当所述电池包处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第三高压接触器的第五主触头和第六主触头断开、第五主触头和第七主触头闭合。

进一步，所述第三高压接触器的第五主触头为静主触头、第六主触头为常闭主触头、第七主触头为常开主触头；或者，

所述第三高压接触器的第五主触头为静主触头、第六主触头为常开主触头、第七主触头为常闭主触头。

进一步，所述第三高压接触器包括：

壳体；

静主触头接线柱，所述静主触头接线柱具有第一外部接线端、第一铜排接触端和第二铜排接触端，所述第一外部接线端位于壳体外，所述第一铜排接触端和第二铜排接触端位于所述壳体中；

常闭触头接线柱，所述常闭触头接线柱具有第二外部接线端和第三铜排接触端，所述第二外部接线端位于壳体外，所述第三铜排接触端位于所述壳体中；

常开触头接线柱，所述常开触头接线柱具有第三外部接线端和第四铜排接触端，所述第三外部接线端位于壳体外，所述第四铜排接触端位于所述壳体中；

第一连接铜排，所述第一连接铜排位于所述壳体中，并同时触碰或远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，以闭合或者切断所述静主触头接线柱和常闭触头接线柱之间的连接；

第一电磁线圈，所述第一电磁线圈位于所述壳体中，所述第一电磁线圈具有第一线圈通电端，所述第一电磁线圈在第一线圈通电端所接入的信号的控制下通过第一联动轴驱动所述第一连接铜排同时触碰或远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端；

第二连接铜排，所述第二连接铜排位于所述壳体中，并同时触碰或远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，以闭合或者切断所述静主触头接线柱和常开触头接线柱之间的连接；

第二电磁线圈，所述第二电磁线圈位于所述壳体中，所述第二电磁线圈具有第二线圈通电端，所述第二电磁线圈在第二线圈通电端所接入的信号的控制下通过第二联动轴驱动所述第二连接铜排同时触碰或远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端。

进一步，所述第三高压接触器还包括：

接触器控制电路，所述接触器控制电路位于所述壳体中，所述接触器控制电路具有供电接收端、驱动信号接收端，并且，所述接触器控制电路连接于所述第一线圈通电端和第二线圈通电端；其中，

在所述供电接收端接收供电时，并在所述驱动信号接收端没有驱动信号时：

所述接触器控制电路向所述第一电磁线圈通电，进而通过所述第一电磁线圈驱动所述第一连接铜排同时触碰所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，使得所述常闭触头接线柱和静主触头接线柱之间处于常闭状态；同时，所述接触器控制电路不向第二电磁线圈通电，进而所述第二连接铜排同时远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，使得所述常开触头接线柱和静主触头接线柱之间处于常开状态；

在所述供电接收端接收供电时，并在所述驱动信号接收端接收到驱动信号时：

所述接触器控制电路不向所述第一电磁线圈通电，进而所述第一连接铜排同时远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，使得所述常闭触头接线柱和静主触头接线柱之间处于断开状态；同时，所述接触器控制电路向所述第二电磁线圈通电，进而通过所述第二电磁线圈驱动所述第二连接铜排同时触碰所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，使得所述常开触头接线柱和静主触头接线柱之间处于闭合状态。

进一步，所述脱箱控制单元包括：

第一手动高压急停开关，所述第一手动高压急停开关连接于所述脱箱控制单元的第四连接端和第五连接端之间；

当所述电池包处于正常状态时，所述第一手动高压急停开关闭合；

当所述电池包处于非正常状态时，所述第一手动高压急停开关断开。

进一步，所述脱箱控制单元还包括：

第二手动高压急停开关，所述第二手动高压急停开关连接于所述脱箱控制单元的第四连接端和第六连接端之间；

当所述电池包处于正常状态时，所述第二手动高压急停开关断开；

当所述电池包处于非正常状态时，所述第二手动高压急停开关闭合。

进一步，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括：

脱箱控制面板，每个所述脱箱控制单元的第一手动高压急停开关的手动按钮和第二手动高压急停开关的手动按钮均安装于所述脱箱控制面板，并且，所述脱箱控制面板安装有分别对应显示每个电池包工作状态的指示灯。

进一步，所述脱箱控制单元包括：

第一插拔开关，所述第一插拔开关连接于所述脱箱控制单元的第四连接端和第五连接端之间；

当所述电池包处于正常状态时，所述第一插拔开关的插头与插座对插以闭合；

当所述电池包处于非正常状态时，所述第一插拔开关的插头脱离插座以断开。

进一步，所述脱箱控制单元还包括：

第二插拔开关，所述第二插拔开关连接于所述脱箱控制单元的第四连接端和第六连接端之间；

当所述电池包处于正常状态时，所述第二插拔开关的插头脱离插座以断开；

当所述电池包处于非正常状态时，所述第二插拔开关的插头与插座对插以闭合。

进一步，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括：

脱箱控制面板，每个所述脱箱控制单元的第一插拔开关的插座和第二插拔开关的插座均安装于所述脱箱控制面板，并且，所述脱箱控制面板安装有分别对应显示每个电池包工作状态的指示灯。

进一步，位于串联的多个所述电池拖箱子系统中的两端的电池脱箱子系统中：

未与相邻电池拖箱子系统连接的第一连接端和第二连接端分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。

进一步，所述第一电极为正极，所述第二电极为负极。

进一步，所述第一电极为正极，所述第二电极为负极；

所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为正极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为负极接入端。

本发明还提供了一种电动汽车，所述电动汽车采用如上任一项所述的电动汽车电池脱箱续驶系统。

从上述方案可以看出，采用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统结合电动汽车的BMS系统，当出现低级别故障时，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，如车辆处于长时间待机或低频使用状态下，可以利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统启用脱箱控制功能，在不影响车辆正常行驶情况下，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。当出现高级别故障时，可以直接开启脱箱续驶功能，保证系统安全性，满足条件情况下也可使车辆继续行驶一定距离。当出现极端故障时，除了断开总正/总负高压接触器外，利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统可以直接执行所有电池包的脱箱功能，从而使每个电池包都能够独立脱开，从而有效地提高了故障处理可靠性、安全性，避免故障扩大化。本发明结构简单易于实施。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为电动汽车汽车动力总成简化框图；

图2为电池包的简化结构示意图；

图3为动力电池组的连接结构示意图；

图4为本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统的结构简图；

图5为本发明实施例一中的电池脱箱子系统电路结构示意图；

图6为本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统的实施例一的电路结构示意图；

图7为本发明实施例一中将高压接触器整合于一起组成脱箱控制单元电路的结构示意图；

图8本发明实施例二中的电池脱箱子系统电路结构示意图；

图9为本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统的实施例二的电路结构示意图；

图10为本发明实施例二中将高压接触器整合于一起组成脱箱控制单元电路的结构示意图；

图11为本发明实施例二中第三高压接触器的俯视结构；

图12为本发明实施例二中第三高压接触器的内部结构；

图13为本发明实施例三的电动汽车电池脱箱续驶系统的结构简图；

图14为本发明实施例三中的电池脱箱子系统的结构简图；

图15为本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统的实施例三的电路结构示意图；

图16为本发明实施例三中将高压接触器整合于一起组成脱箱控制单元电路的结构示意图；

图17为本发明实施例三中的RESS系统结构示意图；

图18为本发明实施例四的电动汽车电池脱箱控制方法示意图；

图19为本发明实施例五中的电池脱箱子系统电路结构示意图；

图20为本发明实施例五中所采用的手动高压急停开关的外观结构正视图；

图21为本发明实施例五中所采用的手动高压急停开关的外观结构立体视图；

图22为本发明实施例五的电动汽车电池脱箱续驶系统电路结构；

图23为本发明实施例五中的脱箱控制面板示意图；

图24为本发明实施例六中的电池脱箱子系统电路结构示意图；

图25为本发明实施例六中所采用的插拔开关的外观结构正视图；

图26为本发明实施例六中所采用的插拔开关的外观结构立体视图；

图27为本发明实施例六的电动汽车电池脱箱续驶系统电路结构；

图28为本发明实施例六中的脱箱控制面板示意图；

图29为本发明实施例七的电池包结构示意图；

图30为本发明实施例七的电动汽车电池脱箱续驶系统电路结构示意图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

如图4所示，本发明实施例的电动汽车电池脱箱续驶系统包括多个(至少为两个)电池脱箱子系统10，各个电池脱箱子系统10相互串联。具体地如图4所示，所述电池拖箱子系统10具有第一连接端S1和第二连接端S2，多个所述电池拖箱子系统10串联组成所述电动汽车电池脱箱续驶系统，其中，每个电池拖箱子系统10通过其第一连接端S1连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，并且每个电池拖箱子系统10通过其第二连接端S2连接于下一个相邻电池脱箱子系统10的第一连接端S1。

其中，所述电池脱箱子系统10包括电池包101和脱箱控制单元102。其中，所述电池包101具有第一电极E1和第二电极E2，所述脱箱控制单元102具有第四连接端S4、第五连接端S5和第六连接端S6。所述脱箱控制单元102的第四连接端S4连接于所述电池拖箱子系统10的第一连接端S1，所述脱箱控制单元102的第五连接端S5连接于所述电池包101的第一电极E1，所述脱箱控制单元102的第六连接端S6连接于所述电池拖箱子系统10的第二连接端S2，所述电池包101的第二电极E2连接于所述电池脱箱子系统10的第二连接端S2。

当所述电池包101处于正常状态时，所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第五连接端S5之间通路，所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第六连接端S6之间断路。当所述电池包101处于非正常状态时，所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第六连接端S6之间通路，所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第五连接端S5之间断路。

实施例一

图5示出了本发明实施例一中的电池脱箱子系统10电路结构。本发明实施例一中，每个所述脱箱控制单元102均包括一个第一高压接触器KM1。其中，所述第一高压接触器KM1具有第一主触头和第二主触头。

其中，所述第一高压接触器KM1的第一主触头连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4，即所述第一高压接触器KM1的第一主触头连接于电池脱箱子系统10的第一连接端S1，亦即所述第一高压接触器KM1的第一主触头连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，亦即所述第一高压接触器KM1的第一主触头连接于上一个相邻电池脱箱子系统10中的电池包101的第二电极E2。所述第一高压接触器KM1的第二主触头连接于所述脱箱控制单元102的第五连接端S5，即所述第一高压接触器KM1的第二主触头连接于本电池脱箱子系统10中的电池包101的第一电极E1。当所述电池包101处于正常状态时，所述第一高压接触器KM1的第一主触头和第二主触头之间闭合；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第一高压接触器KM1的第一主触头和第二主触头之间断开。

本发明实施例一中，每个所述脱箱控制单元102均还包括一个第二高压接触器KM2。其中，所述第二高压接触器KM2具有第三主触头和第四主触头。

其中，所述第二高压接触器KM2的第三主触头连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4，即所述第二高压接触器KM2的第三主触头连接于电池脱箱子系统10的第一连接端S1，亦即所述第二高压接触器KM2的第三主触头连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，亦即所述第二高压接触器KM2的第三主触头连接于上一个相邻电池脱箱子系统10中的电池包101的第二电极E2，亦即所述第二高压接触器KM2的第三主触头连接于本脱箱控制单元102的所述第一高压接触器KM1的第一主触头。所述第二高压接触器KM2的第四主触头连接于所述脱箱控制单元102的第六连接端S6，即所述第二高压接触器KM2的第四主触头连接于本电池拖箱系统10中的电池包101的第二电极E2。当所述电池包101处于正常状态时，所述第二高压接触器KM2的第三主触头和第四主触头之间断开；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第二高压接触器KM2的第三主触头和第四主触头之间闭合。

另外，本发明实施例一中，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括指令单元(图中未示出)，所述指令单元连接于所述第一高压接触器KM1的控制端和第二高压接触器KM2的控制端。当所述电池包101处于正常状态时，所述指令单元控制所述第一高压接触器KM1的第一主触头和第二主触头闭合，所述指令单元控制所述第二高压接触器KM2的第三主触头和第四主触头断开；当所述电池包101处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第一高压接触器KM1的第一主触头和第二主触头断开，所述指令单元控制所述第二高压接触器KM2的第三主触头和第四主触头闭合。

本发明实施例一中，所述第一高压接触器KM1的第一主触头为静主触头、所述第一高压接触器KM1的第二主触头为常闭主触头；或者，所述第一高压接触器KM1的第一主触头为常闭主触头、所述第一高压接触器KM1的第二主触头为静主触头。所述第二高压接触器KM2的第三主触头为静主触头、所述第二高压接触器KM2的第四主触头为常开主触头；或者，所述第二高压接触器KM2的第三主触头为常开触头、所述第二高压接触器KM2的第四主触头为静主触头。

本发明实施例一中，位于串联的多个所述电池拖箱子系统10中的两端的电池脱箱子系统10中，未与相邻电池拖箱子系统10连接的第一连接端S1和第二连接端S2分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。

图6示出了本本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统实施例一电路结构。具体地，结合图3、图4、图5以及图6所示，本实施例中，电池包101的数量例如n个，分别为第一电池包1011……第i电池包101i……第n电池包101n，对应地，脱箱控制单元102数量与电池包10的数量相等，也为n个，分别为第一脱箱控制单元……第i脱箱控制单元……第n脱箱控制单元。其中，第一脱箱控制单元中包括高压接触器KM11和高压接触器KM21……第i脱箱控制单元中包括高压接触器KM1i和高压接触器KM2i……第n脱箱控制单元中包括高压接触器KM1n和高压接触器KM2n。第一脱箱控制单元中，高压接触器KM11和高压接触器KM21分别对应于上述的第一高压接触器KM1和第二高压接触器KM2；第i脱箱控制单元中，高压接触器KM1i和高压接触器KM2i分别对应于上述的第一高压接触器KM1和第二高压接触器KM2；第n脱箱控制单元中，高压接触器KM1n和高压接触器KM2n分别对应于上述的第一高压接触器KM1和第二高压接触器KM2。其中，n为大于等于2的整数，i为从1到n中的任意一个整数。第i电池包101i表示所有n个电池包中的任意一个电池包，而第i脱箱控制单元表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元，高压接触器KM1i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第一高压接触器，高压接触器KM2i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第二高压接触器。

上述第i电池包101i、第i脱箱控制单元、高压接触器KM1i和高压接触器KM2i在本实施例一中具有普适意义，表示从1到n中的任意一个电池包、脱箱控制单元、第一高压接触器以及第二高压接触器。

对于第i电池包101i和第i脱箱控制单元来说：

第i脱箱控制单元包括高压接触器KM1i和高压接触器KM2i。其中，高压接触器KM1i具有第一主触头和第二主触头，其中，高压接触器KM1i的第一主触头连接于相邻电池包(即第i-1电池包)的第二电极，高压接触器KM1i的第二主触头连接于第i电池包101i的第一电极；高压接触器KM2i具有第三主触头和第四主触头，其中，高压接触器KM2i的第三主触头连接于该相邻电池包(即第i-1电池包)的第二电极，高压接触器KM2i的第四主触头连接于第i电池包1i的第二电极。

指令单元(图中未示出)连接于高压接触器KM1i的控制端和高压接触器KM2i的控制端。

在第i电池包101i处于正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM1i的第一主触头和第二主触头闭合，所述指令单元控制高压接触器KM2i的第三主触头和第四主触头断开，这样便将第i电池包101i与相邻电池包(第i-1电池包)连接于一起。若所有的电池包均处于正常状态时，则所有第一高压接触器(即高压接触器KM11……高压接触器KM1i……高压接触器KM1n)的第一主触头和第二主触头均闭合，所有第二高压接触器(即高压接触器KM21……高压接触器KM2i……高压接触器KM2n)的第三主触头和第四主触头均断开，进而形成所有电池包的串联结构。

在第i电池包101i处于非正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM1i的第一主触头和第二主触头断开，所述指令单元控制高压接触器KM2i的第三主触头和第四主触头闭合。这样便将第i电池包101i从所有的电池包中脱离，其中，高压接触器KM1i的第一主触头和第二主触头断开实现了第i电池包101i和第i-1电池包的断路，而高压接触器KM2i的第三主触头和第四主触头的闭合，则实现了第i-1电池包和第i+1电池包的连接，这样在所有n个电池包的串联电路中，便绕过了非正常状态的第i电池包101i，即实现了将非正常状态的第i电池包101i从所有n个电池包的串联电路中脱箱的目的，同时还保证余下的n-1个电池包的正常串联，若多个电池包出现问题，则只需将对应的脱箱控制单元进行同样的脱箱操作即可，不会影响其正常电池包的串联。

在两端的电池包中：

第一电池包1011对应的第一脱箱控制单元中，高压接触器KM11的第一主触头直接连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，高压接触器KM11的第二主触头连接于第一电池包1011的第一电极；高压接触器KM21的第三主触头直接连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，高压接触器KM21的第四主触头连接于第一电池包1011的第二电极；

第n电池包101n对应的第n脱箱控制单元中，高压接触器KM1n的第一主触头连接于第n-1电池包的第二电极，高压接触器KM1n的第二主触头连接于第n电池包101n的第一电极；高压接触器KM2n的第三主触头连接于第n-1电池包的第二电极，高压接触器KM2n的第四主触头连接于第n电池包101n的第二电极；同时，第n电池包1n的第二电极连接于高压配电及电机控制系统的第二电极接入端。

本实施例一中，第一电极为负极、第二电极为正极，或者第一电极为正极、第二电极为负极。

本实施例一中，高压接触器KM1i的第一主触头例如静主触头、高压接触器KM1i的第二主触头例如常闭主触头，或者高压接触器KM1i的第一主触头例如常闭主触头、高压接触器KM1i的第二主触头例如静主触头，当然，根据指令单元的控制信号(控制电压)的设计，高压接触器KM1i也可采用常开设计；本实施例中，高压接触器KM2i的第三主触头例如静主触头、高压接触器KM2i的第四主触头例如常开主触头，或者高压接触器KM2i的第三主触头例如常开主触头、高压接触器KM2i的第四主触头例如静主触头，当然，根据指令单元的控制信号(控制电压)的设计，高压接触器KM2i也可采用常闭设计。

本实施例一中，可将高压接触器KM11……高压接触器KM1i……高压接触器KM1n、以及高压接触器KM21……高压接触器KM2i……高压接触器KM2n共同整合于一起组成脱箱控制单元电路，进而便于电池包和各个高压接触器之间的模块化连接和管理，如图7所示。

本发明实施例还同时提供一种电动汽车，所述电动汽车采用如上实施例一所介绍的电动汽车电池脱箱续驶系统。

采用本实施例一的电动汽车电池脱箱续驶系统结合电动汽车的BMS系统，当出现低级别故障时，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，如车辆处于长时间待机或低频使用状态下，可以利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统启用脱箱控制功能，在不影响车辆正常行驶情况下，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。当出现高级别故障时，可以直接开启脱箱续驶功能，保证系统安全性，满足条件情况下也可使车辆继续行驶一定距离。当出现极端故障时，除了断开总正/总负高压接触器外，利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统可以直接执行所有电池包的脱箱功能，从而使每个电池包都能够独立脱开，从而有效地提高了故障处理可靠性、安全性，避免故障扩大化。本发明结构简单易于实施。

实施例二

图8示出了本发明实施例二中的电池脱箱子系统10电路结构。本实施例二中，每个所述脱箱控制单元102均包括一个第三高压接触器KM3。其中，所述第三高压接触器KM3具有第五主触头、第六主触头和第七主触头。

其中，所述第五主触头连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4，即所述第五主触头连接于电池脱箱子系统10的第一连接端S1，亦即所述第五主触头连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，亦即所述第五主触头连接于上一个相邻电池脱箱子系统10中的电池包101的第二电极E2。所述第六主触头连接于所述脱箱控制单元102的第五连接端S5，即所述第六主触头连接于本电池脱箱子系统10中的电池包101的第一电极E1。所述第七主触头连接于所述脱箱控制单元102的第六连接端S6，即所述第七主触头连接于本电池拖箱系统10中的电池包101的第二电极E2。当所述电池包101处于正常状态时，所述第五主触头和第六主触头之间闭合，所述第五主触头和第七主触头之间断开；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第五主触头和第六主触头之间断开，所述第五主触头和第七主触头之间闭合。

另外，本发明实施例二中，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括指令单元，所述指令单元连接于所述第三高压接触器KM3的控制端。在电池包101处于正常状态时，所述指令单元控制所述第三高压接触器KM3的第五主触头和第六主触头闭合，并控制所述第三高压接触器KM3的第五主触头和第七主触头断开；在电池包处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第三高压接触器KM3的第五主触头和第六主触头断开，并控制所述第三高压接触器KM3的第五主触头和第七主触头闭合。

本发明实施例二中，所述第三高压接触器KM3的第五主触头为静主触头、第六主触头为常闭主触头、第七主触头为常开主触头；或者，也可以为，所述第三高压接触器KM3的第五主触头为静主触头、第六主触头为常开主触头、第七主触头为常闭主触头。

本发明实施例二中，位于串联的多个所述电池拖箱子系统(10)中的两端的电池脱箱子系统(10)中，未与相邻电池拖箱子系统10连接的第一连接端S1和第二连接端S2分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。

图9示出了本实施例二的电动汽车电池脱箱续驶系统结构。具体地，本实施例二中，电池包101的数量例如n个，分别为第一电池包1011……第i电池包101i……第n电池包101n，对应地，脱箱控制单元102数量与电池包101的数量相等，也为n个，分别为第一脱箱控制单元……第i脱箱控制单元……第n脱箱控制单元。其中，第一脱箱控制单元中包括高压接触器KM31……第i脱箱控制单元中包括高压接触器KM3i……第n脱箱控制单元中包括高压接触器KM3n。第一脱箱控制单元中，高压接触器KM31对应于上述第三高压接触器KM3；第i脱箱控制单元中，高压接触器KM3i对应于上述第三高压接触器KM3；第n脱箱控制单元中，高压接触器KM3n对应于上述第三高压接触器KM3。其中，n为大于等于2的整数，i为从1到n中的任意一个整数。第i电池包101i表示所有n个电池包中的任意一个电池包，而第i脱箱控制单元表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元，高压接触器KM3i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第三高压接触器。

上述第i电池包101i、第i脱箱控制单元以及高压接触器KM3i在本实施例二中具有普适意义，表示从1到n中的任意一个电池包、脱箱控制单元以及第三高压接触器。

对于第i电池包101i和第i脱箱控制单元来说：

第i脱箱控制单元包括高压接触器KM3i。其中，高压接触器KM3i具有第五主触头、第六主触头和第七主触头，其中，高压接触器KM3i的第五主触头连接于相邻电池包(即第i-1电池包)的第二电极，高压接触器KM3i的第六主触头连接于第i电池包101i的第一电极，高压接触器KM3i的第七主触头连接于第i电池包101i的第二电极。

指令单元(图中未示出)连接于高压接触器KM3i的控制端。

在第i电池包1i处于正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM3i的第五主触头和第六主触头闭合，并控制高压接触器KM3i的第五主触头和第七主触头断开，这样便将第i电池包101i与相邻电池包(第i-1电池包)连接于一起。若所有的电池包均处于正常状态时，则所有第三高压接触器(即高压接触器KM31……高压接触器KM3i……高压接触器KM3n)的第五主触头和第六主触头均闭合，第五主触头和第七主触头均断开，进而形成所有电池包的串联结构。

在第i电池包101i处于非正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM3i的第五主触头和第六主触头断开，并控制高压接触器KM3i的第五主触头和第七主触头闭合。这样便将第i电池包101i从所有的电池包中脱离，其中，高压接触器KM3i的第五主触头和第六主触头断开实现了第i电池包1i和第i-1电池包的断路，而高压接触器KM3i的第五主触头和第七主触头的闭合，则实现了第i-1电池包和第i+1电池包的连接，这样在所有n个电池包的串联电路中，便绕过了非正常状态的第i电池包101i，即实现了将非正常状态的第i电池包101i从所有n个电池包的串联电路中脱箱的目的，同时还保证余下的n-1个电池包的正常串联，若多个电池包出现问题，则只需将对应的脱箱控制单元进行同样的脱箱操作即可，不会影响其正常电池包的串联。

在两端的电池包中：

第一电池包对应的第一脱箱控制单元中，高压接触器KM31的第五主触头直接连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，高压接触器KM31的第六主触头连接于第一电池包11的第一电极，高压接触器KM31的第七主触头连接于第一电池包11的第二电极；

第n电池包对应的第n脱箱控制单元中，高压接触器KM3n的第五主触头连接于第n-1电池包的第二电极，高压接触器KM3n的第六主触头连接于第n电池包101n的第一电极，高压接触器KM3n的第七主触头连接于第n电池包101n的第二电极；同时，第n电池包101n的第二电极连接于高压配电及电机控制系统的第二电极接入端。

本实施例中，第一电极为负极、第二电极为正极，或者第一电极为正极、第二电极为负极。当第一电极为负极、第二电极为正极时，所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为正极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为负极接入端。

本实施例中，高压接触器KM3i的第五主触头例如常闭主触头、高压接触器KM3i的第六主触头例如常开主触头，高压接触器KM3i的第七主触头例如静主触头。

本实施例二中，可将高压接触器KM31……高压接触器KM3i……高压接触器KM3n共同整合于一起组成脱箱控制单元电路，进而便于电池包和各个高压接触器之间的模块化连接和管理，如图10所示。

本实施例二同时提供了一种高压接触器，即本实施例二中所使用的第三高压接触器KM3。图11示出了该高压接触器的俯视结构，图12示出了该高压接触器的内部结构。

同时参见图11、图12所示，所述第三高压接触器(KM3)包括：壳体KM301；静主触头接线柱KM302，所述静主触头接线柱KM302具有第一外部接线端、第一铜排接触端和第二铜排接触端，所述第一外部接线端位于壳体KM301外，所述第一铜排接触端和第二铜排接触端位于所述壳体KM301中；常闭触头接线柱KM303，所述常闭触头接线柱KM303具有第二外部接线端和第三铜排接触端，所述第二外部接线端位于壳体KM301外，所述第三铜排接触端位于所述壳体KM301中；常开触头接线柱KM304，所述常开触头接线柱KM304具有第三外部接线端和第四铜排接触端，所述第三外部接线端位于壳体KM301外，所述第四铜排接触端位于所述壳体KM301中；

第一连接铜排KM305，所述第一连接铜排KM305位于所述壳体KM301中，并同时触碰或远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，以闭合或者切断所述静主触头接线柱KM302和常闭触头接线柱KM303之间的连接；

第一电磁线圈KM306，所述第一电磁线圈KM306位于所述壳体KM301中，所述第一电磁线圈KM306具有第一线圈通电端，所述第一电磁线圈KM306在第一线圈通电端所接入的信号的控制下通过第一联动轴KM307驱动所述第一连接铜排KM305同时触碰或远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端；

第二连接铜排KM308，所述第二连接铜排KM308位于所述壳体KM301中，并同时触碰或远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，以闭合或者切断所述静主触头接线柱KM302和常开触头接线柱KM304之间的连接；

第二电磁线圈KM309，所述第二电磁线圈KM309位于所述壳体KM301中，所述第二电磁线圈KM309具有第二线圈通电端，所述第二电磁线圈KM309在第二线圈通电端所接入的信号的控制下通过第二联动轴KM310驱动所述第二连接铜排KM308同时触碰或远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端。

所述第三高压接触器KM3还包括接触器控制电路KM311，所述接触器控制电路KM311位于所述壳体KM301中，所述接触器控制电路KM311具有供电接收端、驱动信号接收端，并且，所述接触器控制电路KM311连接于所述第一线圈通电端和第二线圈通电端；

其中，在所述供电接收端接收供电时，并在所述驱动信号接收端没有驱动信号时：

所述接触器控制电路KM311向所述第一电磁线圈KM306通电，进而通过所述第一电磁线圈KM306驱动所述第一连接铜排KM305同时触碰所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，使得所述常闭触头接线柱KM303和静主触头接线柱KM302之间处于常闭状态；同时，所述接触器控制电路KM311不向第二电磁线圈KM309通电，进而所述第二连接铜排KM308同时远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，使得所述常开触头接线柱KM304和静主触头接线柱KM302之间处于常开状态；

在所述供电接收端接收供电时，并在所述驱动信号接收端接收到驱动信号时：

所述接触器控制电路KM311不向所述第一电磁线圈KM306通电，进而所述第一连接铜排KM305同时远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，使得所述常闭触头接线柱KM303和静主触头接线柱KM302之间处于断开状态；同时，所述接触器控制电路KM311向所述第二电磁线圈KM309通电，进而通过所述第二电磁线圈KM309驱动所述第二连接铜排KM308同时触碰所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，使得所述常开触头接线柱KM304和静主触头接线柱KM302之间处于闭合状态。

本实施例二中，该接触器需提供常电，无驱动信号时，常闭触点线圈得电，保持常闭主触点稳定性，此时高压回路可经过常闭主触点进行连接，当收到驱动信号后，通过控制保护单元使常闭触点线圈失电，常闭主触点打开，同时常开主触点线圈得电，常开主触点闭合，从而使高压回路实现切换。

该接触器应用于电动汽车，工作电压最高750VDC，可满足目前电动汽车电压平台的需求，具有一组常开和常闭触点，触点闭合后持续过电流最大500A，小电流(此值满足电动汽车最低功耗需要)可带电切换，性能和寿命满足相关标准，具有保持功耗低，浪涌小，成本低等特点。

本发明实施例还同时提供一种电动汽车，所述电动汽车采用如上实施例二所介绍的电动汽车电池脱箱续驶系统。

采用本实施例二的电动汽车电池脱箱续驶系统结合电动汽车的BMS系统，当出现低级别故障时，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，如车辆处于长时间待机或低频使用状态下，可以利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统启用脱箱控制功能，在不影响车辆正常行驶情况下，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。当出现高级别故障时，可以直接开启脱箱续驶功能，保证系统安全性，满足条件情况下也可使车辆继续行驶一定距离。当出现极端故障时，除了断开总正/总负高压接触器外，利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统可以直接执行所有电池包的脱箱功能，从而使每个电池包都能够独立脱开，从而有效地提高了故障处理可靠性、安全性，避免故障扩大化。本发明结构简单易于实施。

实施例三

如图13所示，与前述实施例不同，本发明实施例三的电动汽车电池脱箱续驶系统包括多个(至少为两个)电池脱箱子系统10，各个电池脱箱子系统10相互并联。每个所述电池脱箱子系统10均包括一个电池包101和一个脱箱控制单元102。其中，在所述电池拖箱子系统10中，所述脱箱控制单元102与所述电池包101串联。在任意一个电池拖箱子系统10中，当所述电池包101处于正常状态时，所述脱箱控制单元102通路；当所述电池包101处于非正常状态时，所述脱箱控制单元102断路。所述电动汽车电池脱箱续驶系统接入电动汽车的高压配电及电机控制系。

图14示出了本发明实施例二中的电池脱箱子系统10电路结构。本实施例三中，每个所述脱箱控制单元102均包括一个第四高压接触器KM4。其中，所述第四高压接触器KM4具有第八主触头和第九主触头，所述第四高压接触器KM4与所述电池包101串联，例如，所述第八主触头连接于电池包、所述第九主触头连接于高压配电及电机控制系统。

当所述电池包101处于正常状态时，所述第四高压接触器KM4的主触头之间闭合，即所述第八主触头和第九主触头之间闭合，使得所述电池包能够向高压配电及电机控制系统正常供电；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第四高压接触器KM4的主触头之间断开，即所述第八主触头和第九主触头之间断开，进而实现非正常状态的电池包脱箱。

另外，本实施例三中，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括指令单元(图中未示出)，所述指令单元连接于所述第四高压接触器KM4的控制端。当所述电池包101处于正常状态时，所述指令单元控制所述第四高压接触器KM4的主触头闭合，即所述指令单元控制所述第四高压接触器KM4的第八主触头和第九主触头闭合；当所述电池包101处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第四高压接触器KM4的主触头断开，即所述指令单元控制所述第四高压接触器KM4的第八主触头和第九主触头断开。

本实施例三中，所述第四高压接触器KM4可以为常闭高压接触器；或者，所述第四高压接触器KM4也为可以为常开高压接触器。以常闭高压接触器为例，第八主触头例如为静主触头而第九主触头例如为常闭主触头，或者，第八主触头例如为常闭主触头而第九主触头例如为静主触头。

图15示出了本实施例三的电动汽车电池脱箱续驶系统结构。具体地，本实施例三中，电池包10的数量例如n个，分别为第一电池包1011……第i电池包101i……第n电池包101n，对应地，脱箱控制单元20数量与电池包10的数量相等，也为n个，分别为第一脱箱控制单元……第i脱箱控制单元……第n脱箱控制单元。其中，第一脱箱控制单元中包括高压接触器KM41……第i脱箱控制单元中包括高压接触器KM4i……第n脱箱控制单元中包括高压接触器KM4n。第一脱箱控制单元中，高压接触器KM41对应于上述的第四高压接触器KM4；第i脱箱控制单元中，高压接触器KM4i对应于上述的第四高压接触器KM4；第n脱箱控制单元中，高压接触器KM4n对应于上述的第四高压接触器KM4。其中，n为大于等于2的整数，i为从1到n中的任意一个整数。第i电池包101i表示所有n个电池包中的任意一个电池包，而第i脱箱控制单元表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元，高压接触器KM4i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第四高压接触器KM4。

上述第i电池包101i、第i脱箱控制单元、高压接触器KM4i在本实施例三中具有普适意义，表示从1到n中的任意一个电池包、脱箱控制单元以及第四高压接触器。

本实施例三中，第一电池包1011……第i电池包101i……第n电池包101n并联组成电动汽车电池组，对于第i电池包101i和第i脱箱控制单元来说：

第i脱箱控制单元包括高压接触器KM4i，高压接触器KM4i连接于第i电池包101i的支路中。其中，高压接触器KM4i具有两个主触头，两个主触头其中的一个连接于第i电池包101i的第二电极，两个主触头其中的另一个连接于高压配电及电机控制系统的第二电极接入端，而第i电池包101i的第一电极连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端；或者，高压接触器KM4i具有两个主触头，两个主触头其中的一个连接于第i电池包101i的第一电极，两个主触头其中的另一个连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，而第i电池包101i的第二电极连接于高压配电及电机控制系统的第二电极接入端。

指令单元(图中未示出)连接于高压接触器KM4i的控制端。

在第i电池包101i处于正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM4i的两个主触头闭合，使得第i电池包101i支路处于通路状态。若所有的电池包均处于正常状态时，则所有第四高压接触器(即高压接触器KM41……高压接触器KM4i……高压接触器KM4n)均闭合，进而形成所有电池包的并联结构。

在第i电池包101i处于非正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM4i的两个主触头断开，使得第i电池包101i支路处于断路状态。这样便将第i电池包101i从所有的电池包中脱离，即实现了将非正常状态的第i电池包101i从所有n个电池包的并联电路中脱箱的目的，同时还保证余下的n-1个电池包的正常并联，若多个电池包出现问题，则只需将对应的脱箱控制单元进行同样的脱箱操作即可，不会影响其正常电池包的并联。

本实施例中，第一电极为负极、第二电极为正极，或者第一电极为正极、第二电极为负极。

本实施例中，高压接触器KM4i的两个主触头其中的一个例如静主触头，高压接触器KM4i的两个主触头其中的另一个例如常闭主触头，当然，根据指令单元的控制信号(控制电压)的设计，高压接触器KM5i也可采用常开设计。

本实施例三中，可将高压接触器KM41……高压接触器KM4i……高压接触器KM4n共同整合于一起组成脱箱控制单元电路，进而便于电池包和各个高压接触器之间的模块化连接和管理，如图16所示。

本发明实施例还同时提供一种电动汽车，所述电动汽车采用如上实施例三所介绍的电动汽车电池脱箱续驶系统。

本实施三中，由单体电池经过先串联组成电池包后再并联成组的方式组成Ress系统的电池包，最终是通过其中设置的第四接触器进行的并联，脱离其中一箱后并不影响电压平台的变化，输出功率下降也很小，完全可以使车辆继续行驶。

本实施例三还同时提供了一种新的RESS系统，如图17所示。该系统包括电池组、电池管理系统、热管理系统、电池脱箱续驶系统和其他辅助装置。

其中，所述电池组为该RESS系统的核心，电池组即单体电池通过串并联方式组成的电池模组，属于电动汽车的动力源。

电池管理系统，即电动汽车电池管理系统(BMS)，是连接所述电池组和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

热管理系统，通过对电池组进行加热和散热实现电池组的温度调控，使电池组保持在最佳温度工作区间，并保证不出现安全问题，热管理系统一般包括阀，泵，PTC加热器，散热器以及管路等辅助元器件等。动力电池池本质是电化学反应，电池模块的热来源、产热速率、电池热容等有关参数，与电池的本质密切相关。电池温度过高或过低会影响电池的充放电等性能，严重时发生热失控，会发生着火甚至爆炸等情况，因此，热管理系统对于电池组的健康工作有着至关重要的作用。

脱箱续驶系统，当电池组中的某个(些)电池包处于非正常状态时，可将该电池包从电池组中脱离，在满足车辆续驶的条件下，可实现剩余电池的重组，使得车辆能够续驶。

其他辅助装置，包括箱体结构，电线路等，以共同支撑并构成整个系统。

现有的RESS系统基本没有脱箱续驶系统，七热管理系统也并不完善。而本实施例的新的RESS系统，不但增加了脱箱续驶系统，也细化完善了热管理系统等组成部分，从而使新系统更安全，可靠，高效。

实施例四

本本实施例四提供一种电动汽车电池系统脱箱重组控制方法，该方法可优化电池包故障处理机制，弥补不足，增加电池脱箱以及其后的处理能力，即脱箱续驶功能设计，从而提高对电池包的监控管理性能，延长电池包使用寿命，提高车辆续驶能力和维修的便利性，从而增加用户使用的满意度。

如图18所示，本实施例四的电动汽车电池系统脱箱重组控制方法，包括：

步骤a、判断电动汽车电池系统中的电池包是否满足脱箱条件，如果满足则执行步骤b，否则执行步骤l；

步骤b、计算电池包脱箱并且电动汽车电池系统重组后，新的电动汽车电池系统的状态是否满足车辆正常行驶需求，如果满足，则执行步骤c，否则执行步骤l；

步骤c、由执行元件执行电池包的脱箱以及电动汽车电池系统的重组操作，之后进入步骤d；

步骤d、判断执行元件执行电池包的脱箱操作是否成功，如果成功，则进入步骤e，否则进入步骤k；

步骤e、判断执行元件执行电动汽车电池系统的重组操作是否成功，如果成功，则进入步骤f，否则进入步骤k；

步骤f、对重组后的电动汽车电池系统进行测试，判断重组后的电动汽车电池系统是否满足车辆增程行驶要求，如果满足，则执行步骤h，否则执行步骤k；

步骤g、车辆进入增程行驶模式；

步骤k、电动汽车电池系统恢复至脱箱前的状态，之后进入步骤l；

步骤l、电动汽车整车控制系统进行处理。

车辆进入增程行驶模式后，电池系统实际上处于一种非正常状态，因此需要及时进行维修，待修好后，跳出增程行驶模式，进入正常模式。因此，本发明实施例四中，还包括待动力电池系统恢复正常后，自动跳出增程行驶模式的步骤，具体地，本发明实施例四还包括，在步骤g之后，在车辆处于增程行驶模式中的如下步骤：

步骤h、判断电动汽车电池系统是否满足增程模式跳出条件，如果满足则执行步骤i，否则执行步骤a；

步骤i、电动汽车电池系统恢复至脱箱前的状态，之后进入步骤j；

步骤j、电动汽车进入正常运行状态，并执行步骤a。

本实施例四的方法，是在已有电动汽车整车控制系统对电动汽车电池系统进行管理的情况下，额外增加的拖箱控制功能。在已有的电动汽车整车控制系统中具有电动汽车电池系统的管理程序。该电池系统管理程序(或策略)用于监控电池系统状态，以提高电池的利用率和安全性，以使电池和车辆运行在最优状态下。因此，电动汽车本身具有电池系统的管理能力，当电池系统出现问题时，电动汽车整车控制系统会做出相应的措施，以保证电动汽车的安全。增加了本实施例四的方法后，可在电池系统出现问题时，在电动汽车整车控制系统做出相应的措施之前，进行脱箱重组处理，与已有的电动汽车整车控制系统相配合，实现了电动汽车电池系统安全性的双保险。

本实施例四中，所述脱箱条件包括：电池包的输出电压大于或者小于安全电压范围，电池包的输出电流大于或者小于安全电流范围，电池包的容量大于或者小于安全容量范围，电池包对车身地的绝缘电阻小于安全电阻值，电池包的温度大于或者小于安全温度范围。

所述增程模式跳出条件，包括电动汽车电池系统恢复至脱箱重组前的状态。

本实施例四中，当判断电动汽车电池系统中的电池包出现故障时，才满足拖箱条件。而故障依据其所能导致的危害，又可以具有多重级别，例如低级别故障、高级别故障、极端故障等等。

当出现低级别故障后，可采用本实施例四的方法结合已有的电动汽车整车控制系统，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，启用脱箱控制功能，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。

当出现高级别故障后，可以直接采用本实施例四的方法，开启脱箱续驶功能。保证系统安全性，满足条件情况下也可使车辆继续行驶一定距离。

当出现极端故障后，除了断开电动汽车电池系统的总正/总负高压接触器外，可以直接驱动断开所有脱箱续驶系统中的高压接触器，从而使每个电池包都独立脱开，有效提高故障处理可靠性、安全性，避免故障扩大化。

在步骤b中，从理论上进行相关计算，确认如果执行脱箱续驶操作是否具有意义，如无意义，则直接执行故障判断机制，保证故障的隔离和Ress系统及车辆的安全。

在步骤b中，需要满足安全脱箱条件，包括：

a、预判成功，单箱(单个电池包)故障外其他无最高级故障报警；

b、结合整车和电池系统故障机制，会有降功率等应对措施，若降功率到高压供电小于某一电压值(该电压值大小由实际系统工作状态决定)时，驻车，可进行脱箱续驶操作。

在步骤f中，判断重组后状态是否满足整车需求，包括对新电池系统的电压平台、电量等动力参数进行评价；新的电池系统没有其他绝缘等高级故障报警。

对于步骤g以后的步骤h至步骤j的执行后处理过程进一步说明的是：

a、操作执行后，需对新电池系统进行故障和性能判断，未按照整车和电池系统故障机制进行断电处理，且如电压平台等电池系统指标达到车辆运行最低要求，才可进行高压上电流程和高压电输出；

b、BMS需记录并对脱箱后电池系统状态进行正常监控和判断；

c、BMS要将进行了脱箱续驶操作的车辆信息反馈回后台，售后相关人员要及时赶到车辆所在地对车辆故障箱进行替换或维修，保证用户使用的满意度。

本发明实施例四的电动汽车电池系统脱箱重组控制方法，在原有电动汽车整车控制系统进行处理之前，额外判断脱箱启动条件，进而可实现电动汽车的脱箱增程行驶，当电动汽车电池系统中的电池包出现问题时，不必立即进行处理，而可以通过增程行驶方式行驶至检测修理地点进行电动汽车电池系统的维修，修好后，电动汽车电池系统便恢复至脱箱重组前的状态，进而可通过本发明方法中的判断步骤使得电动汽车恢复至正常运行状态。本发明的电动汽车电池系统脱箱重组控制方法，优化了电池包故障处理机制，增加了电池箱脱离及后处理能力，从而提高了对电动汽车动力电池的监控管理性能，延长动力电池的使用寿命，提高了电动汽车车辆续驶能力和维修的便利性，从而增加用户使用的满意度。

实施例五

图19示出了本发明实施例五中的电池脱箱子系统10电路结构。本发明实施例五中，每个所述脱箱控制单元102均包括一个第一手动高压急停开关K1。所述第一手动高压急停开关K1连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第五连接端S5之间。

其中，所述第一手动高压急停开关K1的一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4，即所述第一手动高压急停开关K1的一个连接端连接于电池脱箱子系统10的第一连接端S1，亦即所述第一手动高压急停开关K1的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，亦即所述第一手动高压急停开关K1的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10中的电池包101的第二电极E2。所述第一手动高压急停开关K1的另一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第五连接端S5，即所述第一手动高压急停开关K1的另一个连接端连接于本电池脱箱子系统10中的电池包101的第一电极E1。当所述电池包101处于正常状态时，所述第一手动高压急停开关K1闭合；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第一手动高压急停开关K1断开。

本发明实施例五中，每个所述脱箱控制单元102均还包括一个第二手动高压急停开关K2。所述第二手动高压急停开关K2连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第六连接端S6之间。

其中，所述第二手动高压急停开关K2的一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4，即所述第二手动高压急停开关K2的一个连接端连接于电池脱箱子系统10的第一连接端S1，亦即所述第二手动高压急停开关K2的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，亦即所述第二手动高压急停开关K2的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10中的电池包101的第二电极E2，亦即所述第二手动高压急停开关K2的一个连接端与本脱箱控制单元102的所述第一手动高压急停开关K1的一个连接端连接。所述第二手动高压急停开关K2的另一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第六连接端S6，即所述第二手动高压急停开关K2的另一个连接端连接于本电池拖箱系统10中的电池包101的第二电极E2。当所述电池包101处于正常状态时，所述第二手动高压急停开关K2断开；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第二手动高压急停开关K2闭合。

本实施例五中所采用的手动高压急停开关外观结构如图20、图21所示，其中，手动高压急停开关具有一个连接端K101和另一个连接端K102以及手动按钮K103，通过一个连接端K101和另一个连接端K102接入电路，按下手动按钮K103即可实现一个连接端K101和另一个连接端K102之间的通路连接，拉起手动按钮K103即可实现一个连接端K101和另一个连接端K102之间的断路。

本发明实施例五中，位于串联的多个所述电池拖箱子系统10中的两端的电池脱箱子系统10中，未与相邻电池拖箱子系统10连接的第一连接端S1和第二连接端S2分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。

图22示出了本本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统实施例五的电路结构。具体地，结合图3、图4、图19以及图22所示，本实施例中，电池包101的数量例如n个，分别为第一电池包1011……第i电池包101i……第n电池包101n，对应地，脱箱控制单元102数量与电池包10的数量相等，也为n个，分别为第一脱箱控制单元……第i脱箱控制单元……第n脱箱控制单元。其中，第一脱箱控制单元中包括手动高压急停开关K11和手动高压急停开关K21……第i脱箱控制单元中包括手动高压急停开关K1i和手动高压急停开关K2i……第n脱箱控制单元中包括手动高压急停开关K1n和手动高压急停开关K2n。第一脱箱控制单元中，手动高压急停开关K11和手动高压急停开关K21分别对应于上述的第一手动高压急停开关K1和第二手动高压急停开关K2；第i脱箱控制单元中，手动高压急停开关K1i和手动高压急停开关K2i分别对应于上述的第一手动高压急停开关K1和第二手动高压急停开关K2；第n脱箱控制单元中，手动高压急停开关K1n和手动高压急停开关K2n分别对应于上述的第一手动高压急停开关K1和第二手动高压急停开关K2。其中，n为大于等于2的整数，i为从1到n中的任意一个整数。第i电池包101i表示所有n个电池包中的任意一个电池包，而第i脱箱控制单元表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元，手动高压急停开关K1i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第一手动高压急停开关，手动高压急停开关K2i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第二手动高压急停开关。

上述第i电池包101i、第i脱箱控制单元、手动高压急停开关K1i和手动高压急停开关K2i在本实施例五中具有普适意义，表示从1到n中的任意一个电池包、脱箱控制单元、第一手动高压急停开关以及第二手动高压急停开关。

对于第i电池包101i和第i脱箱控制单元来说：

第i脱箱控制单元包括手动高压急停开关K1i和手动高压急停开关K2i。其中，手动高压急停开关K1i的一个连接端连接于相邻电池包(即第i-1电池包)的第二电极，手动高压急停开关K1i的另一个连接端连接于第i电池包101i的第一电极；手动高压急停开关K2i的一个连接端连接于该相邻电池包(即第i-1电池包)的第二电极，手动高压急停开关K2i的另一个连接端连接于第i电池包1i的第二电极。

在第i电池包101i处于正常状态时，按下所述手动高压急停开关K1i的手动按钮使得手动高压急停开关K1i闭合，拉起所述手动高压急停开关K2i的手动按钮使得手动高压急停开关K2i断开，这样便将第i电池包101i与相邻电池包(第i-1电池包)连接于一起。若所有的电池包均处于正常状态时，则所有第一手动高压急停开关(即手动高压急停开关K11……手动高压急停开关K1i……手动高压急停开关K1n)均闭合，所有第二手动高压急停开关(即手动高压急停开关K21……手动高压急停开关K2i……手动高压急停开关K2n)均断开，进而形成所有电池包的串联结构。

在第i电池包101i处于非正常状态时，拉起所述手动高压急停开关K1i的手动按钮使得手动高压急停开关K1i断开，按下所述手动高压急停开关K2i的手动按钮使得手动高压急停开关K2i闭合。这样便将第i电池包101i从所有的电池包中脱离，其中，手动高压急停开关K1i断开实现了第i电池包101i和第i-1电池包的断路，而手动高压急停开关K2i的闭合，则实现了第i-1电池包和第i+1电池包的连接，这样在所有n个电池包的串联电路中，便绕过了非正常状态的第i电池包1i，即实现了将非正常状态的第i电池包1i从所有n个电池包的串联电路中脱箱的目的，同时还保证余下的n-1个电池包的正常串联，若多个电池包出现问题，则只需将对应的脱箱控制单元进行同样的脱箱操作即可，不会影响其正常电池包的串联。

在两端的电池包中：

第一电池包1011对应的第一脱箱控制单元中，手动高压急停开关K11的一个连接端直接连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，手动高压急停开关K11的另一个连接端连接于第一电池包1011的第一电极；手动高压急停开关K21的一个连接端直接连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，手动高压急停开关K21的另一个连接端连接于第一电池包1011的第二电极；

第n电池包101n对应的第n脱箱控制单元中，手动高压急停开关K1n的一个连接端连接于第n-1电池包的第二电极，手动高压急停开关K1n的另一个连接端连接于第n电池包101n的第一电极；手动高压急停开关K2n的一个连接端连接于第n-1电池包的第二电极，手动高压急停开关K2n的另一个连接端连接于第n电池包101n的第二电极；同时，第n电池包1n的第二电极连接于高压配电及电机控制系统的第二电极接入端。

本实施例五中，第一电极为负极、第二电极为正极，或者第一电极为正极、第二电极为负极。当第一电极为正极、第二电极为负极时，所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为正极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为负极接入端；当第一电极为负极、第二电极为正极时，所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为负极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为正极接入端。

如图23所示，本实施例五中，所述电动汽车电池脱箱续驶系统进一步可包括一脱箱控制面板。每个所述脱箱控制单元102的第一手动高压急停开关K1的手动按钮和第二手动高压急停开关K2的手动按钮均安装于所述脱箱控制面板，并且，所述脱箱控制面板安装有分别对应显示每个电池包101工作状态的指示灯。例如，可将手动高压急停开关K11……手动高压急停开关K1i……手动高压急停开关K1n、以及手动高压急停开关K21……手动高压急停开关K2i……手动高压急停开关K2n共同整合安装于脱箱控制面板中，进而便于电池包和各个手动高压急停开关之间的模块化连接和管理。该指示灯可连接于BMS系统以获取各个电池包的工作状态，并分别根据各个电池包的工作状态进行指示(例如通过指示灯颜色变化或者闪烁而反映对应的电池包的工作状态等)。

本实施例五与实施例一相类似，区别在于将实施例一中的第一高压接触器和第二高压接触器替换为第一手动高压急停开关和第二手动高压急停开关，并将对第一高压接触器和第二高压接触器的电路控制改为对第一手动高压急停开关和第二手动高压急停开关的手动控制。

本发明实施例还同时提供一种电动汽车，所述电动汽车采用如上实施例五所介绍的电动汽车电池脱箱续驶系统。

采用本发明实施例五的电动汽车电池脱箱续驶系统结合电动汽车的BMS系统，当出现低级别故障时，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，如车辆处于长时间待机或低频使用状态下，可以利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统采用手动方式启用脱箱控制功能，在不影响车辆正常行驶情况下，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。当出现高级别故障时，可以直接手动开启脱箱续驶功能，保证系统安全性，满足条件情况下也可使车辆继续行驶一定距离。当出现极端故障时，利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统可以直接手动执行所有电池包的脱箱功能，从而使每个电池包都能够独立脱开，从而有效地提高了故障处理可靠性、安全性，避免故障扩大化。本发明结构简单易于实施。与电控脱箱操作方式相比，采用本发明的手动高压急停开快进行手动控制，可避免电路故障造成的操作失灵情况的发生，可靠性更强。

实施例六

图24示出了本发明实施例六中的电池脱箱子系统10电路结构。本发明实施例六中，每个所述脱箱控制单元102均包括一个第一插拔开关KFU1。所述第一插拔开关KFU1连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第五连接端S5之间。

其中，所述第一插拔开关KFU1的一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4，即所述第一插拔开关KFU1的一个连接端连接于电池脱箱子系统10的第一连接端S1，亦即所述第一插拔开关KFU1的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，亦即所述第一插拔开关KFU1的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10中的电池包101的第二电极E2。所述第一插拔开关KFU1的另一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第五连接端S5，即所述第一插拔开关KFU1的另一个连接端连接于本电池脱箱子系统10中的电池包101的第一电极E1。当所述电池包101处于正常状态时，所述第一插拔开关KFU1的插头与插座对插以闭合；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第一插拔开关KFU1的插头脱离插座以断开。

本发明实施例六中，每个所述脱箱控制单元102均还包括一个第二插拔开关KFU2。所述第二插拔开关KFU2连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4和第六连接端S6之间。

其中，所述第二插拔开关KFU2的一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第四连接端S4，即所述第二插拔开关KFU2的一个连接端连接于电池脱箱子系统10的第一连接端S1，亦即所述第二插拔开关KFU2的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10的第二连接端S2，亦即所述第二插拔开关KFU2的一个连接端连接于上一个相邻电池脱箱子系统10中的电池包101的第二电极E2，亦即所述第二插拔开关KFU2的一个连接端与本脱箱控制单元102的所述第一插拔开关KFU1的一个连接端连接。所述第二插拔开关KFU2的另一个连接端连接于所述脱箱控制单元102的第六连接端S6，即所述第二插拔开关KFU2的另一个连接端连接于本电池拖箱系统10中的电池包101的第二电极E2。当所述电池包101处于正常状态时，所述第二插拔开关KFU2的插头脱离插座以断开；当所述电池包101处于非正常状态时，所述第二插拔开关KFU2的插头与插座对插以闭合。

本实施例六中所采用的插拔开关外观结构如图25、图26所示，其中，插拔开关具有一个连接端和另一个连接端(图中未示出)、插座KFU101以及插头KFU102，插拔开关的一个连接端和另一个连接端位于插座KFU101，插座KFU101通过该一个连接端和另一个连接端接入电路，插头KFU102插入插座KFU101即可实现该一个连接端和另一个连接端之间的通路连接，插头KFU102拔出插座KFU101即可实现该一个连接端和另一个连接端之间的断路。

本发明实施例六中，位于串联的多个所述电池拖箱子系统10中的两端的电池脱箱子系统10中，未与相邻电池拖箱子系统10连接的第一连接端S1和第二连接端S2分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。

图27示出了本本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统实施例六的电路结构。具体地，结合图3、图4、图24以及图27所示，本实施例中，电池包101的数量例如n个，分别为第一电池包1011……第i电池包101i……第n电池包101n，对应地，脱箱控制单元102数量与电池包10的数量相等，也为n个，分别为第一脱箱控制单元……第i脱箱控制单元……第n脱箱控制单元。其中，第一脱箱控制单元中包括插拔开关KFU11和插拔开关KFU21……第i脱箱控制单元中包括插拔开关KFU1i和插拔开关KFU2i……第n脱箱控制单元中包括插拔开关KFU1n和插拔开关KFU2n。第一脱箱控制单元中，插拔开关KFU11和插拔开关KFU21分别对应于上述的第一插拔开关KFU1和第二插拔开关KFU2；第i脱箱控制单元中，插拔开关KFU1i和插拔开关KFU2i分别对应于上述的第一插拔开关KFU1和第二插拔开关KFU2；第n脱箱控制单元中，插拔开关KFU1n和插拔开关KFU2n分别对应于上述的第一插拔开关KFU1和第二插拔开关KFU2。其中，n为大于等于2的整数，i为从1到n中的任意一个整数。第i电池包101i表示所有n个电池包中的任意一个电池包，而第i脱箱控制单元表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元，插拔开关KFU1i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第一插拔开关，插拔开关KFU2i表示所有n个脱箱控制单元中的任意一个脱箱控制单元的第二插拔开关。

上述第i电池包101i、第i脱箱控制单元、插拔开关KFU1i和插拔开关KFU2i在本实施例六中具有普适意义，表示从1到n中的任意一个电池包、脱箱控制单元、第一插拔开关以及第二插拔开关。

对于第i电池包101i和第i脱箱控制单元来说：

第i脱箱控制单元包括插拔开关KFU1i和插拔开关KFU2i。其中，插拔开关KFU1i的一个连接端连接于相邻电池包(即第i-1电池包)的第二电极，插拔开关KFU1i的另一个连接端连接于第i电池包101i的第一电极；插拔开关KFU2i的一个连接端连接于该相邻电池包(即第i-1电池包)的第二电极，插拔开关KFU2i的另一个连接端连接于第i电池包1i的第二电极。

在第i电池包101i处于正常状态时，所述插拔开关KFU1i的插头与插座对插以使得插拔开关KFU1i闭合，所述插拔开关KFU2i的插头脱离插座以使得插拔开关KFU2i断开，这样便将第i电池包101i与相邻电池包(第i-1电池包)连接于一起。若所有的电池包均处于正常状态时，则所有第一插拔开关(即插拔开关KFU11……插拔开关KFU1i……插拔开关KFU1n)均闭合，所有第二插拔开关(即插拔开关KFU21……插拔开关KFU2i……插拔开关KFU2n)均断开，进而形成所有电池包的串联结构。

在第i电池包101i处于非正常状态时，所述插拔开关KFU1i的插头脱离插座以使得插拔开关KFU1i断开，所述插拔开关KFU2i的插头与插座对插以使得插拔开关KFU2i闭合。这样便将第i电池包101i从所有的电池包中脱离，其中，插拔开关KFU1i断开实现了第i电池包101i和第i-1电池包的断路，而插拔开关KFU2i的闭合，则实现了第i-1电池包和第i+1电池包的连接，这样在所有n个电池包的串联电路中，便绕过了非正常状态的第i电池包1i，即实现了将非正常状态的第i电池包1i从所有n个电池包的串联电路中脱箱的目的，同时还保证余下的n-1个电池包的正常串联，若多个电池包出现问题，则只需将对应的脱箱控制单元进行同样的脱箱操作即可，不会影响其正常电池包的串联。

在两端的电池包中：

第一电池包1011对应的第一脱箱控制单元中，插拔开关KFU11的一个连接端直接连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，插拔开关KFU11的另一个连接端连接于第一电池包1011的第一电极；插拔开关KFU21的一个连接端直接连接于高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，插拔开关KFU21的另一个连接端连接于第一电池包1011的第二电极；

第n电池包101n对应的第n脱箱控制单元中，插拔开关KFU1n的一个连接端连接于第n-1电池包的第二电极，插拔开关KFU1n的另一个连接端连接于第n电池包101n的第一电极；插拔开关KFU2n的一个连接端连接于第n-1电池包的第二电极，插拔开关KFU2n的另一个连接端连接于第n电池包101n的第二电极；同时，第n电池包1n的第二电极连接于高压配电及电机控制系统的第二电极接入端。

本实施例六中，第一电极为负极、第二电极为正极，或者第一电极为正极、第二电极为负极。当第一电极为正极、第二电极为负极时，所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为正极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为负极接入端；当第一电极为负极、第二电极为正极时，所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为负极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为正极接入端。

如图28所示，本实施例六中，所述电动汽车电池脱箱续驶系统进一步可包括一脱箱控制面板。每个所述脱箱控制单元102的第一插拔开关KFU1的插座和第二插拔开关KFU2的插座均安装于所述脱箱控制面板，并且，所述脱箱控制面板安装有分别对应显示每个电池包101工作状态的指示灯。例如，可将插拔开关KFU11……插拔开关KFU1i……插拔开关KFU1n、以及插拔开关KFU21……插拔开关KFU2i……插拔开关KFU2n共同整合安装于脱箱控制面板中，进而便于电池包和各个手动高压急停开关之间的模块化连接和管理。该指示灯可连接于BMS系统以获取各个电池包的工作状态，并分别根据各个电池包的工作状态进行指示(例如通过指示灯颜色变化或者闪烁而反映对应的电池包的工作状态等)。

本实施例六与实施例一相类似，区别在于将实施例一中的第一高压接触器和第二高压接触器替换为第一插拔开关和第二插拔开关，并将对第一高压接触器和第二高压接触器的电路控制改为对第一插拔开关和第二插拔开关的手动控制。

本发明实施例还同时提供一种电动汽车，所述电动汽车采用如上实施例六所介绍的电动汽车电池脱箱续驶系统。

采用本发明实施例六的电动汽车电池脱箱续驶系统结合电动汽车的BMS系统，当出现低级别故障时，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，如车辆处于长时间待机或低频使用状态下，可以利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统采用手动方式启用脱箱控制功能，在不影响车辆正常行驶情况下，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。当出现高级别故障时，可以通过插拔的方式手动开启脱箱续驶功能，保证系统安全性，满足条件情况下也可使车辆继续行驶一定距离。当出现极端故障时，利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统可以直接通过插拔相应的插拔开关的插头以手动执行所有电池包的脱箱功能，从而使每个电池包都能够独立脱开，从而有效地提高了故障处理可靠性、安全性，避免故障扩大化。本发明结构简单易于实施。与电控脱箱操作方式相比，采用本发明的手动高压急停开快进行手动控制，可避免电路故障造成的操作失灵情况的发生，可靠性更强。

实施例七

本发明实施例七提供了一种自身能够实现脱箱功能的电池包，使用该种电池包在可以实现脱箱续驶功能的同时，极大地简化了外部控制电路的结构，节省了外部电路的设计成本。

图29示出了本发明实施例七中的电池包5的结构。本发明实施例七中，所述电池包5具有连接于外电路的第一连接端S1和第二连接端S2。该电池包5还包括电池组501和脱箱控制电路502。其中，所述电池组501具有第一电极E1和第二电极E2，所述电池组501的第二电极E2连接于所述电池包的第二连接端S2。所述脱箱控制电路502具有第四连接端S4、第五连接端S5和第六连接端S6，其中，所述脱箱控制电路502的第四连接端S4连接于所述电池包5的第一连接端S1，所述脱箱控制电路502的第五连接端S5连接于所述电池组501的第一电极E1，所述脱箱控制电路502的第六连接端S6连接于所述电池包5的第二连接端S2。当所述电池组501处于正常状态时，所述脱箱控制电路502的第四连接端S4和第五连接端S5之间通路，所述脱箱控制电路502的第四连接端S4和第六连接端S6之间断路。当所述电池组501处于非正常状态时，所述脱箱控制电路502的第四连接端S4和第六连接端S6之间通路，所述脱箱控制电路502的第四连接端S4和第五连接端S5之间断路。

其中，本发明实施实例七中，所述拖箱控制电路包括一个第五高压接触器KM5。所述第五高压接触器KM5具有第十主触头、第十一主触头和第十二主触头。

其中，所述第十主触头连接于所述脱箱控制电路502的第四连接端S4，即所述第十主触头连接于所述电池包5的第一连接端S1。所述第十一主触头连接于所述脱箱控制电路502的第五连接端S5，即所述第十一主触头连接于电池组501的第一电极E1。所述第十二主触头连接于所述脱箱控制电路502的第六连接端S6，即所述第十二主触头连接于电池组501的第二电极E2。当所述电池组501处于正常状态时，所述第十主触头和第十一主触头之间闭合，所述第十主触头和第十二主触头之间断开；当所述电池组501处于非正常状态时，所述第十主触头和第十一主触头之间断开，所述第十主触头和第十二主触头之间闭合。

本发明实施例七中，所述电池包还具有控制接口(图中未示出)。其中，所述第五高压接触器KM5的控制端通过所述控制接口与电池包外的指令单元连接。当所述电池组501处于正常状态时，所述指令单元控制所述第五高压接触器KM5的第十主触头和第十一主触头闭合、并控制所述第五高压接触器KM5的第十主触头和第十二主触头断开。当所述电池组501处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第五高压接触器KM5的第十主触头和第十一主触头断开、并控制所述第五高压接触器KM5的第十主触头和第十二主触头闭合。

本发明实施例七中，所述第五高压接触器KM5的第十主触头为静主触头、第十一主触头为常闭主触头、第十二主触头为常开主触头；或者，也可以为，所述第五高压接触器KM5的第十主触头为静主触头、第十一主触头为常开主触头、第十二主触头为常闭主触头。

继续参见图29所示，本发明实施例七中，所述电池包5还包括BMS从控单元506，所述BMS从控单元506连接于所述电池组501，并与电池包5外的控制电路连接。另外，与现有电池包相同的是，本发明实施例七中，所述电池包5还具有低压接口505。

本发明实施例七中，所述电池包5具有一壳体509。所述电池组501、第五高压接触器KM5和BMS从控单元506安装于所述壳体509中。所述第一电极E1、第二电极E2和控制接口均安装于所述壳体509以与外电路连接。

本发明实施例七中，所述第一电极E1为正极，所述第二电极E2为负极；或者，所述第一电极E1为负极，所述第二电极E2为正极。

本发明实施例七还同时提供了一种电动汽车电池脱箱续驶系统，该电动汽车电池脱箱续驶系统包括至少两个如上所述的电池包5，多个所述电池包5相互串联组成电池包串联电路。在所述电池包串联电路中，相邻的两个电池包5之间，其中一个电池包5的第一连接端S1连接于另一个电池包5的第二连接端S2。位于所述电池包串联电路中的两端的电池包5中，未与电池包5连接的第一连接端S1和第二连接端S2分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。用于控制电池包5内的第五高压接触器KM5的指令单元通过控制接口连接于各个电池包5，以对各个电池包5进行脱箱操作控制。

图30示出了本发明实施例七中的电动汽车电池脱箱续驶系统电路结构。具体地，结合图29和图30，本实施例七中，电池包5的数量例如n个，分别为第一电池包51……第i电池包5i……第n电池包5n，每个电池包5均具有一个电池组501和一个脱箱控制电路502，对应地：电池组501为n个，分别为第一电池组5011……第i电池组501i……第n电池组501n，第一电池包51中，第一电池组5011对应于上述电池组501(图29所示)，第i电池包5i中，第i电池组501i对应于上述电池组501，第n电池包5n中，第n电池组501n对应于上述电池组501；拖箱控制电路502也为n个，分别为第一拖箱控制电路……第i拖箱控制电路……第n拖箱控制电路，其中，第一拖箱控制电路中包括高压接触器KM51……第i拖箱控制电路中包括高压接触器KM5i……第n拖箱控制电路中包括高压接触器KM5n，第一拖箱控制电路中，高压接触器KM51对应于上述第五高压接触器KM5(图29所示)，第i拖箱控制电路中，高压接触器KM5i对应于上述第五高压接触器KM5，第n拖箱控制电路中，高压接触器KM5n对应于上述第五高压接触器KM5。其中，n为大于等于2的整数，i为从1到n中的任意一个整数。第i电池包5i表示所有n个电池包中的任意一个电池包，而第i拖箱控制电路表示所有n个拖箱控制电路中的任意一个拖箱控制电路，高压接触器KM5i表示所有n个拖箱控制电路中的任意一个拖箱控制电路的第五高压接触器KM5。

上述第i电池包5i、第i电池组501i、第i拖箱控制电路以及高压接触器KM5i在本实施例七中具有普适意义，表示从1到n中的任意一个电池包、电池组、拖箱控制电路以及第五高压接触器。

对于本发明实施例七中的电动汽车电池脱箱续驶系统电路中的第i电池包5i来说，第i电池包5i的第一连接端S1连接于第i-1电池包的第二连接端S2，第i电池包5i的第二连接端S2连接于第i+1电池包的第一连接端S2。

对于本发明实施例七中的电动汽车电池脱箱续驶系统电路中的两端的电池包来说：第一电池包51的第一连接端S1接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端，而第一电池包51的第二连接端S2连接于第二电池包的第一连接端S1；第n电池包5n的第二连接端S2接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第二电极接入端，而第n电池包5n的第一连接端S1连接于第n-1电池包的第一连接端S2。

指令单元(图中未示出)连接于各个电池包的控制接口。

在第i电池包5i中的电池组501i处于正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM5i的第十主触头和第十一主触头闭合，并控制高压接触器KM5i的第十主触头和第十二主触头断开，这样便将第i电池包5i中的电池组501i与相邻电池包(第i-1电池包)连接于一起。若所有的电池包中的电池组均处于正常状态时，则所有第五高压接触器(即高压接触器KM51……高压接触器KM5i……高压接触器KM5n)的第十主触头和第十一主触头均闭合，第十主触头和第十二主触头均断开，进而形成所有电池包中电池组的串联结构。

在第i电池包5i中的电池组501i处于非正常状态时，所述指令单元控制高压接触器KM5i的第十主触头和第十一主触头断开，并控制高压接触器KM5i的第十主触头和第十二主触头闭合。这样便将第i电池包5i中的电池组501i从所有的电池包中脱离，其中，高压接触器KM5i的第十主触头和第十一主触头断开实现了第i电池包5i中的电池组501i和第i-1电池包的断路，而高压接触器KM5i的第十主触头和第十二主触头的闭合，则实现了第i-1电池包和第i+1电池包的连接，这样在所有n个电池包的串联电路中，便绕过了非正常状态的第i电池包5i中的电池组501i，即实现了将非正常状态的第i电池包5i从所有n个电池包的串联电路中脱箱的目的，同时还保证余下的n-1个电池包的正常串联，若多个电池包出现问题，则只需将对应的拖箱控制电路进行同样的脱箱操作即可，不会影响其正常电池包的串联。

本实施例七中，第一电极为负极、第二电极为正极，或者第一电极为正极、第二电极为负极。当第一电极为负极、第二电极为正极时，所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为正极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为负极接入端。

本发明实施例还同时提供一种电动汽车，所述电动汽车采用如上实施例七所介绍电池包以及的电动汽车电池脱箱续驶系统。

本发明实施例七，将拖箱控制电路整合进电池包中，在组装时，只需根据需求将电池包进行串联或者并联即可组成电动汽车电池脱箱续驶系统，不必额外针对脱箱功能进行新的电路设计。同时，本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统还具有更多的好的效果，例如本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统结合电动汽车的BMS系统，当出现低级别故障时，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，如车辆处于长时间待机或低频使用状态下，可以利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统启用脱箱控制功能，将故障的电池包进行脱箱操作，在不影响车辆正常行驶情况下，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。当出现高级别故障时，可以开启脱箱续驶功能，将故障的电池包进行脱箱操作，而其余正常的电池包组成新的电池系统进行供电，在保证系统安全性，满足条件情况下也可使车辆继续行驶一定距离。当出现极端故障时，利用本发明的电动汽车电池脱箱续驶系统可以直接执行所有电池包的脱箱功能，从而使每个电池包都能够独立脱开，从而有效地提高了故障处理可靠性、安全性，避免故障扩大化。

本发明各个实施例中，所述的各个连接端、触头以及电极之前的序号，均是为了更清楚的表述各部分之间的连接关系以及进行相互区分。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动汽车电池脱箱续驶系统，其特征在于，包括：

电池脱箱子系统(10)，所述电池拖箱子系统(10)具有第一连接端(S1)和第二连接端(S2)，所述电池脱箱子系统(10)数量为至少两个，多个所述电池拖箱子系统(10)串联组成所述电动汽车电池脱箱续驶系统；其中，

所述电池脱箱子系统(10)包括：

电池包(101)，所述电池包(101)具有第一电极(E1)和第二电极(E2)，所述电池包(101)的第二电极(E2)连接于所述电池脱箱子系统(10)的第二连接端(S2)；

脱箱控制单元(102)，所述脱箱控制单元(102)具有第四连接端(S4)、第五连接端(S5)和第六连接端(S6)，其中，所述脱箱控制单元(102)的第四连接端(S4)连接于所述电池拖箱子系统(10)的第一连接端(S1)，所述脱箱控制单元(102)的第五连接端(S5)连接于所述电池包(101)的第一电极(E1)，所述脱箱控制单元(102)的第六连接端(S6)连接于所述电池拖箱子系统(10)的第二连接端(S2)；

当所述电池包(101)处于正常状态时，所述脱箱控制单元(102)的第四连接端(S4)和第五连接端(S5)之间通路，所述脱箱控制单元(102)的第四连接端(S4)和第六连接端(S6)之间断路；

当所述电池包(101)处于非正常状态时，所述脱箱控制单元(102)的第四连接端(S4)和第六连接端(S6)之间通路，所述脱箱控制单元(102)的第四连接端(S4)和第五连接端(S5)之间断路，

其中，所述脱箱控制单元(102)包括第三高压接触器(KM3)，所述第三高压接触器(KM3)包括：

壳体(KM301)；

静主触头接线柱(KM302)，所述静主触头接线柱(KM302)具有第一外部接线端、第一铜排接触端和第二铜排接触端，所述第一外部接线端位于壳体(KM301)外，所述第一铜排接触端和第二铜排接触端位于所述壳体(KM301)中；

常闭触头接线柱(KM303)，所述常闭触头接线柱(KM303)具有第二外部接线端和第三铜排接触端，所述第二外部接线端位于壳体(KM301)外，所述第三铜排接触端位于所述壳体(KM301)中；

常开触头接线柱(KM304)，所述常开触头接线柱(KM304)具有第三外部接线端和第四铜排接触端，所述第三外部接线端位于壳体(KM301)外，所述第四铜排接触端位于所述壳体(KM301)中；

第一连接铜排(KM305)，所述第一连接铜排(KM305)位于所述壳体(KM301)中，并同时触碰或远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，以闭合或者切断所述静主触头接线柱(KM302)和常闭触头接线柱(KM303)之间的连接；

第一电磁线圈(KM306)，所述第一电磁线圈(KM306)位于所述壳体(KM301)中，所述第一电磁线圈(KM306)具有第一线圈通电端，所述第一电磁线圈(KM306)在第一线圈通电端所接入的信号的控制下通过第一联动轴(KM307)驱动所述第一连接铜排(KM305)同时触碰或远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端；

第二连接铜排(KM308)，所述第二连接铜排(KM308)位于所述壳体(KM301)中，并同时触碰或远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，以闭合或者切断所述静主触头接线柱(KM302)和常开触头接线柱(KM304)之间的连接；

第二电磁线圈(KM309)，所述第二电磁线圈(KM309)位于所述壳体(KM301)中，所述第二电磁线圈(KM309)具有第二线圈通电端，所述第二电磁线圈(KM309)在第二线圈通电端所接入的信号的控制下通过第二联动轴(KM310)驱动所述第二连接铜排(KM308)同时触碰或远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电池脱箱续驶系统，其特征在于，所述电动汽车电池脱箱续驶系统还包括：

指令单元，所述指令单元连接于所述第三高压接触器(KM3)的控制端；

当所述电池包(101)处于正常状态时，所述指令单元控制所述第三高压接触器(KM3)的静主触头和常开主触头闭合、静主触头和常闭主触头断开；

当所述电池包(101)处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第三高压接触器(KM3)的静主触头和常开主触头断开、静主触头和常闭主触头闭合。

3.根据权利要求1所述的电动汽车电池脱箱续驶系统，其特征在于，所述第三高压接触器(KM3)还包括：

接触器控制电路(KM311)，所述接触器控制电路(KM311)位于所述壳体(KM301)中，所述接触器控制电路(KM311)具有供电接收端、驱动信号接收端，并且，所述接触器控制电路(KM311)连接于所述第一线圈通电端和第二线圈通电端；其中，

在所述供电接收端接收供电时，并在所述驱动信号接收端没有驱动信号时：

所述接触器控制电路(KM311)向所述第一电磁线圈(KM306)通电，进而通过所述第一电磁线圈(KM306)驱动所述第一连接铜排(KM305)同时触碰所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，使得所述常闭触头接线柱(KM303)和静主触头接线柱(KM302)之间处于常闭状态；同时，所述接触器控制电路(KM311)不向第二电磁线圈(KM309)通电，进而所述第二连接铜排(KM308)同时远离所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，使得所述常开触头接线柱(KM304)和静主触头接线柱(KM302)之间处于常开状态；

在所述供电接收端接收供电时，并在所述驱动信号接收端接收到驱动信号时：

所述接触器控制电路(KM311)不向所述第一电磁线圈(KM306)通电，进而所述第一连接铜排(KM305)同时远离所述第一铜排接触端和第三铜排接触端，使得所述常闭触头接线柱(KM303)和静主触头接线柱(KM302)之间处于断开状态；同时，所述接触器控制电路(KM311)向所述第二电磁线圈(KM309)通电，进而通过所述第二电磁线圈(KM309)驱动所述第二连接铜排(KM308)同时触碰所述第二铜排接触端和第四铜排接触端，使得所述常开触头接线柱(KM304)和静主触头接线柱(KM302)之间处于闭合状态。

4.根据权利要求1所述的电动汽车电池脱箱续驶系统，其特征在于，位于串联的多个所述电池拖箱子系统(10)中的两端的电池脱箱子系统(10)中：

未与相邻电池拖箱子系统(10)连接的第一连接端(S1)和第二连接端(S2)分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。

5.根据权利要求4所述的电动汽车电池脱箱续驶系统，其特征在于：

所述第一电极为正极，所述第二电极为负极。

6.根据权利要求4所述的电动汽车电池脱箱续驶系统，其特征在于：

所述第一电极为正极，所述第二电极为负极；

所述高压配电及电机控制系统的第一接入端为正极接入端，所述高压配电及电机控制系统的第二接入端为负极接入端。

7.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车采用如权利要求1至6任一项所述的电动汽车电池脱箱续驶系统。