CN106887646A - 一种电动汽车蓄电池网络组合方法 - Google Patents

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宁宏军
段万普
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明涉及电动汽车蓄电池网络组合方法，所述的电动汽车网络组合蓄电池包括电池包、电池包安装框、电池控制器，连接接口，其中，所述电池包的内部组合方式为每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条“均压线”；把一个电池包当做一个电池，再进行网络组和；在电池正常工作状态下，均压线上是没有电流的；电池包的内部和外部都是并联和串联的组合；本发明具有灵活多变、充分适应车辆上的空间结构、利于更换失效单节、使用范围广的优点。

Description

一种电动汽车蓄电池网络组合方法
技术领域
本发明属于蓄电池组合技术领域，具体涉及一种电动汽车蓄电池网络组合方法。
背景技术
近年来,能源危机和环境恶化问题日益突出,传统汽车不仅消耗化石燃料且造成了很大的污染,因此采用电池作为动力源的电动汽车越来越引起重视。
在电动汽车领域，蓄电池的配置现在采用了统一的结构，就是先用单节电池并联成一个电气单元，再用这样的单元串连成整组蓄电池，并联的目的是为了达到所需的容量，串联的目的是达到所需电压，简单表述为×并×串。
整车的电池电路，都是采用单串电池供电；这样的电路结构，是无法控制并联单元电池损坏的。当电池发生损坏时，无论单元内有多少单节，都是全部损坏的。正是由于这类损坏，增加了业主的运行成本，使电动汽车难以与燃油车竞争；通常单元的容量约在50Ah~400Ah。在单元内部电池的损坏，都是从一个电池开始的，如果采用软包电池，最小单位为20Ah，如果采用18650圆柱电池，最小单位就是2Ah。但是用“先并联”的结构，损坏就被放大了许多倍，这就是电池组中的连带损坏。而且用N个电池并联，运行的可靠性，也就下降到N分之一；为了解决现有技术的不足之处，有必要开发灵活多变、充分适应车辆上的空间结构、利于更换失效单节、使用范围广的电动车蓄电池网络组合方法。
发明内容
针对以上技术问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车蓄电池网络组合方法，以克服现有技术的不足，而提供灵活多变、充分适应车辆上的空间结构、利于更换失效单节、使用范围广的电动车蓄电池网络组合方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种电动汽车蓄电池网络组合方法，所述的电动汽车网络组合蓄电池包括：具有与电动汽车内部空间相适配的结构的电池包安装框；多个电池包，所述多个电池包组合后固定在所述电池包安装框内；电池控制器，所述电池控制器设置在电池包安装框内部，与所述电池包连接；连接接口，所述连接接口设置在电池包安装框的外侧面上，用于与电动汽车接电端口连接，所述电池包的内部由若干电池串并联，电池串由若干单节电池串联，在每一个电池串的等电压点上，连接均压线，具体来说，所述的电动汽车网络组合蓄电池的电池包的内部组合方式为每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条均压线。
本发明的有益效果：
本发明提出的蓄电池组合，称为网络组合法；每一个竖行都是用单节电池串联起来得到独立的电池串，再将若干独立的电池串的在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条“均压线”。在一个电池包内，既有竖方向的充放电传导线，又有横方向的均压电流传导线，这就是网络组和的基本原理性结构；用这样的电池包组合成整车的电池组，电池组的可靠性远高于先并后串的组合；由于电池包是并联和串联的组合，所以输出的标称电压和标称容量可以灵活多变，可以充分适应车辆上的空间结构，为多配置电池提供了有利条件；电池包中的失效单节，容易被及时发现并更换，减少电池的连带损坏；这种组合方式可以用于所有的蓄电池组和结构中；因此，本发明具有灵活多变、充分适应车辆上的空间结构、利于更换失效单节、使用范围广的优点。
附图说明
图1是本发明电动汽车蓄电池网络组合方法中电池包内的组合原理图。
图2是整车电池组的连接结构图。
具体实施例
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种电动汽车蓄电池网络组合方法，所述的电动汽车网络组合蓄电池包括：具有与电动汽车内部空间相适配的结构的电池包安装框；多个电池包，所述多个电池包组合后固定在所述电池包安装框内；电池控制器，所述电池控制器设置在电池包安装框内部，与所述电池包连接；连接接口，所述连接接口设置在电池包安装框的外侧面上，用于与电动汽车接电端口连接，所述电池包的内部由若干电池串并联，电池串由若干单节电池串联，在每一个电池串的等电压点上，连接均压线。
具体来说，所述的电动汽车网络组合蓄电池的电池包的内部组合方式为每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条均压线。
把一个电池包当做一个电池，再进行网络组合成整车的蓄电池组。
在均压线上，在电池正常工作状态下无电流，电池包的内部和外部都是并联和串联的组合。
所述的电池包组成可作为独立作为动力源的第一电池包和第二电池包。
所述的电池控制器包括：用于实时监测第一、第二电池包及其中各个单体的状态的BMS电池管理系统；用于第一电池包及第二电池包相互切换的PCU动力控制单元；用于接收PCU动力控制单元的命令的接触器控制单元；其中：
BMS电池管理系统对第一电池包及第二电池包进行SOC计算及工作状态的动态监测；当检测到需要进行第一电池包、第二电池包切换时，发送切换信号给PCU动力控制单元；
PCU动力控制单元，用于接收BMS电池管理系统发送的切换信号，控制接触器控制单元进行第一电池包及第二电池包相互切换；
接触器控制单元，用于接收PCU动力控制单元的命令，切换控制第一电池包或第二电池包导通，使得第一电池包或第二电池包与用电装置导通。
上述电动汽车网络组合式蓄电池进行切换的工作步骤为：
步骤1：BMS电池管理系统，实时监测第一、第二电池包及其中各个单体的状态；对第一电池包及第二电池包进行SOC计算及工作状态的动态监测；当检测到需要进行第一电池包、第二电池包切换时，发送切换信号给PCU动力控制单元；
步骤2：BMS电池管理系统发送的切换信号时，PCU动力控制单元根据此切换信号，控制接触器控制单元进行第一电池包及第二电池包相互切换，使得第一电池包或第二电池包与用电单元连接。
实施例1
如图1-2所示，电动汽车蓄电池网络组合方法，一种电动汽车蓄电池网络组合方法，所述的电动汽车网络组合蓄电池包括：具有与电动汽车内部空间相适配的结构的电池包安装框；多个电池包，所述多个电池包组合后固定在所述电池包安装框内；电池控制器，所述电池控制器设置在电池包安装框内部，与所述电池包连接；连接接口，所述连接接口设置在电池包安装框的外侧面上，用于与电动汽车接电端口连接，所述电池包的内部由若干电池串并联，电池串由若干单节电池串联，在每一个电池串的等电压点上，连接均压线。
所述电池包的内部组合方式为每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条“均压线”。
本发明提出的蓄电池组合，称为网络组合法；每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条“均压线”，这就是网络组和的基本原理性结构；图1所示是一个用70个单节电池组和电池包；其中的单节电池用3.6V的18650锂电池，容量2.2Ah，这个电池包的输出标称电压就是36V，容量为15.4Ah；把一个电池包当做一个电池，再进行网络组和，就可以得到电动汽车所需的整组蓄电池；在均压线上，在电池正常工作状态下，通常是没有电流的；实际使用表明，如果没有均压线，图1电池包的循环寿命只有单节电池的几十分之一；布置了均压线后，电池包的循环寿命接近单节电池的循环寿命；用这样的电池包组合成整车的电池组，见图2，这样结构电池组的可靠性远高于先并后串的组合；由于电池包是并联和串联的组合，所以输出的标称电压和标称容量可以灵活多变，可以充分适应车辆上的空间结构，为多配置电池提供了有利条件；电池包中的失效单节，容易被及时发现并更换，减少电池的连带损坏；这种组合方式可以用于所有的蓄电池组和结构中；因此，本发明具有灵活多变、充分适应车辆上的空间结构、利于更换失效单节、使用范围广的优点。
实施例2
如图1-2所示，电动汽车蓄电池网络组合方法，所述的电动汽车网络组合蓄电池包括：具有与电动汽车内部空间相适配的结构的电池包安装框；多个电池包，所述多个电池包组合后固定在所述电池包安装框内；电池控制器，所述电池控制器设置在电池包安装框内部，与所述电池包连接；连接接口，所述连接接口设置在电池包安装框的外侧面上，用于与电动汽车接电端口连接，所述电池包的内部由若干电池串并联，电池串由若干单节电池串联，在每一个电池串的等电压点上，连接均压线。
在实施例1的基础上，所述的电池控制器包括：用于实时监测第一、第二电池包及其中各个单体的状态的BMS电池管理系统；用于第一电池包及第二电池包相互切换的PCU动力控制单元；用于接收PCU动力控制单元的命令的接触器控制单元；其中：
BMS电池管理系统对第一电池包及第二电池包进行SOC计算及工作状态的动态监测；当检测到需要进行第一电池包、第二电池包切换时，发送切换信号给PCU动力控制单元；
PCU动力控制单元，用于接收BMS电池管理系统发送的切换信号，控制接触器控制单元进行第一电池包及第二电池包相互切换；
接触器控制单元，用于接收PCU动力控制单元的命令，切换控制第一电池包或第二电池包导通，使得第一电池包或第二电池包与用电装置导通。
上述电动汽车网络组合式蓄电池进行切换的工作步骤为：
步骤1：BMS电池管理系统，实时监测第一、第二电池包及其中各个单体的状态；对第一电池包及第二电池包进行SOC计算及工作状态的动态监测；当检测到需要进行第一电池包、第二电池包切换时，发送切换信号给PCU动力控制单元；
步骤2：BMS电池管理系统发送的切换信号时，PCU动力控制单元根据此切换信号，控制接触器控制单元进行第一电池包及第二电池包相互切换，使得第一电池包或第二电池包与用电单元连接。
所述电池包的内部组合方式为每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条“均压线”； 把一个电池包当做一个电池，再进行网络组和成整车的蓄电池组；在均压线上，在电池正常工作状态下，是没有电流的；电池包的内部和外部都是并联和串联的组合。
本发明提出的蓄电池组合，称为网络组合法；每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条“均压线”，这就是网络组和的基本原理性结构；图1所示是一个用70个单节电池组和电池包；其中的单节电池用3.6V的18650锂电池，容量2.2Ah，这个电池包的输出标称电压就是36V，容量为15.4Ah；把一个电池包当做一个电池，再进行网络组和，就可以得到电动汽车所需的整组蓄电池；在均压线上，在电池正常工作状态下，通常是没有电流的；实际使用表明，如果没有均压线，图1电池包的循环寿命只有单节电池的几十分之一；布置了均压线后，电池包的循环寿命接近单节电池的循环寿命；用这样的电池包组合成整车的电池组，见图2，其电池组的可靠性远高于先并后串的组合；由于电池包是并联和串联的组合，所以输出的标称电压和标称容量可以灵活多变，可以充分适应车辆上的空间结构，为多配置电池提供了有利条件；电池包中的失效单节，容易被及时发现并更换，减少电池的连带损坏；这种组合方式可以用于所有的蓄电池组和结构中；因此，本发明具有灵活多变、充分适应车辆上的空间结构、利于更换失效单节、使用范围广的优点。
本发明提出的蓄电池组合，称为网络组合法；每一个竖行都是用单节电池串联起来得到独立的电池串，再将若干独立的电池串的在两端并联起来；在每一个电池串的等电压点上，连接一条“均压线”。在一个电池包内，既有竖方向的充放电传导线，又有横方向的均压电流传导线，这就是网络组和的基本原理性结构；用这样的电池包组合成整车的电池组，电池组的可靠性远高于先并后串的组合；由于电池包是并联和串联的组合，所以输出的标称电压和标称容量可以灵活多变，可以充分适应车辆上的空间结构，为多配置电池提供了有利条件；电池包中的失效单节，容易被及时发现并更换，减少电池的连带损坏；这种组合方式可以用于所有的蓄电池组和结构中；因此，本发明具有灵活多变、充分适应车辆上的空间结构、利于更换失效单节、使用范围广的优点。
最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车蓄电池网络组合方法，其特征在于，所述的电动汽车网络组合蓄电池包括：
具有与电动汽车内部空间相适配的结构的电池包安装框；
可作为独立多个电池包，所述多个电池包组合后固定在所述电池包安装框内；
电池控制器，所述电池控制器设置在电池包安装框内部，与所述电池包连接；
连接接口，所述连接接口设置在电池包安装框的外侧面上，用于与电动汽车接电端口连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄电池网络组合方法，其特征在于：所述电池包的内部由若干电池串并联，电池串由若干单节电池串联，在每一个电池串的等电压点上，连接均压线。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车蓄电池网络组合方法，其特征在于：所述的电池包的内部组合方式为每一个竖行都是用10个单节电池串联起来，在横的方向有7个独立的电池串，在两端并联起来，在每一个电池串的等电压点上，连接一条均压线。
4.根据权利要求2所述的一种电动汽车蓄电池网络组合方法，其特征在于：所述的电池包通过串联或并联进行网络组合成整车的蓄电池。
5.根据权利要求2所述的一种电动汽车蓄电池网络组合方法，其特征在于：所述的电池包的内部和外部都是并联和串联的组合。
6.根据权利要求2所述的一种电动汽车蓄电池网络组合方法，其特征在于：所述的均压线在在电池正常工作状态下无电流通过。
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