CN108099680B - 电动车锂电池系统及电动车 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种电动车锂电池系统及电动车。电动车锂电池系统包括至少两个串联的模块化锂电池。其中，每个所述模块化锂电池包括：外壳；设置在所述外壳内的锂电池模组，其中，所述锂电池模组包括由多个锂电芯形成并联结构的锂电芯列，每个锂电芯列之间形成串联结构；以及与所述锂电池模组中的每个锂电芯列电性连接，用于对所述锂电芯列的工作状况进行监控的电源管理电路板。由此，通过灵活串并联组合的模块化锂电池组成的电动车锂电池系统，可以适用不同电压和容量要求的电动车，有效提升车辆行驶性能及续航里程，以替代铅酸电池和当前的锂电池方案。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种电动车锂电池系统及电动车。
背景技术
目前常见的电动车(例如两轮电动车、三轮电动车及部分四轮电动车)多采用铅酸电池系统存储电能驱动车辆行驶，其中，两轮电动摩托车、三轮电动车90％应用铅酸电池，剩余10％应用锂电池。铅酸电池的构成主要是在封闭塑壳内按照一定比例混合浸泡铅板和稀硫酸。铅酸电池是一种老旧的电池技术，其缺点是能量密度低(使车辆续航能力低)、放电能力差(使车辆行驶性能差)、电解液洒漏、析出易燃氢气，笨重、低温性能不佳、寿命短(通常1-2年应用后储电能力减半)充电时间长、含重金属铅可严重污染环境。铅酸电池组系统可以不需要(电源管理系统BMS)检测和控制电池的工作状态，仅把特定数量的铅酸电池简单串联即构成电动车可以使用的电池组系统，无法做到工作状态甚至安全状态的可知可控，更无法支持未来的智能联网需求。而现有锂电池生产厂家生产的用于电动车的动力锂电池，都是根据电动车整车的标定电压来设计和配置的一个整体，即是一个额定工作电压和某款电动车标定电压相同的，不可分割的一个整体式锂电池系统。这种整体式锂电池系统因为额定电压固定所以不能用于标定电压不同的另外的电动车，造成的现状是消费者购入新的电动车，如果电压和容量规格发生变化，消费者不能利用旧有的锂电池而必须新购，造成浪费。此外锂电池中某只锂电芯坏了就需要整个锂电池报废或修理，维护复杂、更换成本高昂，现有锂电池的这些特点造成了锂电池应用的巨大限制。同时当前锂电池系统物理尺寸受限于集成技术，无法做到现有单只铅酸电池一样的大小和尺寸的同时达到整组铅酸电池系统的电压和容量，在电动车电池仓安装入口只有单只铅酸电池大小的情况下，安装锂电池需要破坏原有电动车电池仓的结构才能装入锂电池。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种电动车锂电池系统及电动车，通过灵活串并联组合的模块化锂电池组成的电动车锂电池系统，可以适用不同电压和容量要求的电动车，有效提升车辆性能和续航能力，环保零污染，以替代铅酸电池和当前的锂电池方案。
为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：
本发明较佳实施例提供一种电动车锂电池系统，所述电动车锂电池系统包括至少两个串联的模块化锂电池；
其中，每个所述模块化锂电池包括：
外壳；
设置在所述外壳内的锂电池模组，其中，所述锂电池模组包括由多个锂电芯形成并联结构的锂电芯列，每个锂电芯列之间形成串联结构；以及
与所述锂电池模组中的每个锂电芯列电性连接，用于对所述锂电芯列的工作状况进行监控的电源管理电路板。
在本发明较佳实施例中，每个所述模块化锂电池中的电源管理电路板包括有保护IC和场效应管，每个所述模块化锂电池的保护IC及场效应管的电气性能特性一致，其中，所述电源管理电路板的耐受最高电压不小于所述电动车的额定电压，所述电源管理电路板的耐受最高电流不小于所述电动车的额定电流，所述保护IC和场效应管的最高耐受电压不小于所述电动车的额定电压，所述保护IC和场效应管的最高耐受电流不小于所述电动车的额定电流。
在本发明较佳实施例中，每个所述锂电芯列包括有正极连接端和负极连接端，所述电源管理电路板通过检测排线与每个所述锂电芯列的正极连接端和负极连接端电性连接，以对每个所述锂电芯列进行工作状况监控；
所述模块化锂电池包括电能输出正极和电能输出负极；
每个所述锂电芯列之间通过串联电路导线形成串联结构，所述串联结构包括正极和负极，所述正极与所述电能输出正极通过第一电路导线电性连接，所述负极与所述电能输出负极通过第二电路导线电性连接；
所述串联电路导线、第一电路导线以及第二电路导线的耐受最高电流不小于所述电动车的额定电流。
在本发明较佳实施例中，每个所述锂电芯列的锂电芯数量相同，且每个所述锂电芯列中的每个锂电芯的内阻、容量和充放电特性一致。
在本发明较佳实施例中，各个模块化锂电池之间通过连接线将一个模块化锂电池的电能输出正极和另一个模块化锂电池的电能输出正极电性连接，并通过连接线将一个模块化锂电池的电能输出负极和另一个模块化锂电池的电能输出负极电性连接，以实现各个模块化锂电池之间的并联；
其中，所述电源管理电路板的最高耐受电流不小于所述模块化锂电池并联分流后的电流，所述串联电路导线、第一电路导线以及第二电路导线的耐受最高电流不小于所述模块化锂电池并联分流后的电流。
在本发明较佳实施例中，各个模块化锂电池之间通过连接线将一个模块化锂电池的电能输出正极和另一个模块化锂电池的电能输出负极电性连接，以实现各个模块化锂电池之间的串联。
在本发明较佳实施例中，所述保护IC包括：
用于对每个锂电芯列进行过充保护的过充保护电路；
用于对每个锂电芯列进行过放保护的过放保护电路；
用于对每个锂电芯列进行短路保护的短路保护电路；以及
用于对每个锂电芯列进行过流保护的过流保护电路中的一种或者多种组合。
在本发明较佳实施例中，所述外壳内还设置有绝缘隔热材料和减震材料。
在本发明较佳实施例中，所述锂电芯采用18650锂离子电池，其中，每个所述18650锂离子电池的延伸方向与所述外壳底面垂直或水平方向之间的夹角小于预定角度。
本发明较佳实施例还提供一种电动车，所述电动车包括有上述的电动车锂电池系统。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明实施例提供一种电动车锂电池系统及电动车。电动车锂电池系统包括至少两个串联的模块化锂电池。每个所述模块化锂电池包括：外壳；设置在所述外壳内的锂电池模组。所述锂电池模组包括由多个锂电芯形成并联结构的锂电芯列，每个锂电芯列之间形成串联结构；以及与所述锂电池模组中的每个锂电芯列电性连接，用于对所述锂电芯列的工作状况进行监控的电源管理电路板。同时由于使用18650锂电芯及应用特定的18650排列方式提高集成度，实现模块化锂电池具有和常见标准单只铅酸电池相同的外形尺寸。由此，通过灵活串并联组合的模块化锂电池组成的电动车锂电池系统，可以适用不同电压和容量要求的电动车，有效提升车辆性能和续航能力，环保零污染，以替代铅酸电池和当前的锂电池方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的电动车锂电池系统的一种结构示意图；
图2为图1中所示的模块化锂电池的一种结构示意图；
图3为本发明较佳实施例提供的电源管理电路板与锂电芯列之间的一种连接结构框图；
图4为图3中所示的电源管理电路板的一种结构框图。
图标：10-电动车锂电池系统；100-模块化锂电池；110-外壳；120-锂电池模组；130-锂电芯列；132-锂电芯；134-电源管理电路板；1341-过充保护电路；1342-过放保护电路；1343-短路保护电路；1344-过流保护电路；135-检测排线；136-正极连接端；138-负极连接端；140-并联电路导线；150-串联电路导线；160-电能输出正极；170-电能输出负极；180-连接线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，为本发明较佳实施例提供的电动车锂电池系统10的一种结构示意图。本实施例中，所述电动车锂电池系统10可以应用于电动车，用于为所述电动车提供电力能源。其中，所述电动车即电力驱动车，又名电驱车。电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。
需要注意的是，本实施例所提及的电动车可以是但并不仅限于电动自行车、电动摩托车、电动独轮车、电动四轮车、电动三轮车、电动滑板车、多轮电动乘用车和货车等等，本实施例对此不作具体限制。
详细地，请结合图1及图2，所述电动车锂电池系统10包括至少两个串联的模块化锂电池100(图1中示出四个)。其中，每个所述模块化锂电池100包括外壳110、锂电池模组120以及电源管理电路板134。具体地，所述锂电池模组120设置在所述外壳110内，所述锂电池模组120可包括由多个锂电芯132通过并联电路导线140形成并联结构的锂电芯列130，每个锂电芯列130之间形成串联结构。所述电源管理电路板134与所述锂电池模组120中的每个锂电芯列130电性连接，用于对所述锂电芯列130的工作状况进行监控。
在实际应用场景中，经发明人研究发现，现有锂电池生产厂家生产的用于电动车的动力锂电池，都是根据电动车整车的标定电压来设计和配置的一个整体，但是电池系统物理尺寸受限于集成技术，无法做到现有单只铅酸电池一样的大小和尺寸的同时达到和整组铅酸电池系统相同的额定电压和容量。例如，以常见的48伏电动车动力电池为例。现有动力锂电池厂家生产的电池是48V作为一个整体的电池组(有一个锂电池保护板和若干锂电电芯封装成一体)。
而本实施例提供的上述模块化锂电池100可以采用与常见的单只铅酸电池完全一样的外形尺寸，针对不同款电动车的标定电压和容量，可以方便的通过串并联组合适配，这样就可以通过选择不同数量的模块化锂电池100从而适用于不同电压和容量要求的电动车。而且，模块化锂电池100外形尺寸等同于标准的铅酸电池，在安装时可以避免电池仓入口太小放入需要破坏电池仓结构。例如，2只24V的模块化锂电池100串联可以组成48V锂电池组进而适合48V的电动车，如果再增加一只可以组成72V锂电池组可以适合72V电动车，类似可以96V等等，如果复合并联，则可以实现容量加倍。当然可以理解的是，模块化锂电池100也可以不仅限于上述的24V模块化锂电池100，本领域技术人员可以根据实际设计需求设置不同电压的模块化锂电池100，从而可以很方便替代铅酸电池和现有的锂电池系统，充分利用电池仓的空间实现更好的续航里程。如果某个模块化锂电池100故障或者使用寿命用尽，可更换某只模块化锂电池100而不是整个电动车锂电池系统10。由此，本实施例提供的模块化锂电池100和模块化锂电池100的串并联结构可以很方便提高容量提升车辆续航，本方案具备灵活组合的特点使电池组在需要提高能量情况下也可以并联。
进一步地，在一种实施方式中，所述外壳110可以采用耐热耐磨高强度材料制成，所述外壳110内还可以设置有绝缘、隔热材料、导热材料和减震材料，以对所述模块化锂电池100进行绝缘、隔热、散热和减震。
进一步地，在一种实施方式中，每个所述模块化锂电池100中的电源管理电路板134包括有预定规格的保护IC和场效应管，每个所述模块化锂电池100的保护IC及场效应管的电气性能特性一致。为了使得所述模块化锂电池100串联和并联可行，保证串并联后成组的电池系统正常工作，所述电源管理电路板134的耐受最高电压不小于所述电动车的额定电压，所述电源管理电路板134的耐受最高电流应满足所述模块化锂电池100串并联组合后的工况要求，例如应不小于所述电动车的额定电流等。同时，所述保护IC和场效应管的最高耐受电压不小于所述电动车的额定电压，所述保护IC和场效应管的最高耐受电流不小于所述电动车的额定电流，所述电源管理电路板134通过检测每个锂电芯列130工作状况，进而掌握整个模块化锂电池100的工作状况，进一步掌握和适配组成的整个电动车锂电池系统10的工作状况，在上述基础上，请结合图3，在本发明较佳实施例中，每个所述锂电芯列130包括有正极连接端136和负极连接端138，所述电源管理电路板134通过检测排线135与每个所述锂电芯列130的正极连接端136和负极连接端138电性连接，以对每个所述锂电芯列130进行工作状况监控。
进一步地，再如图1所示，所述模块化锂电池100可包括电能输出正极160和电能输出负极170，各个模块化锂电池100之间通过连接线180将一个模块化锂电池100的电能输出正极160和另一个模块化锂电池100的电能输出负极170电性连接，以实现各个模块化锂电池100之间的串联，从而实现此模块化锂电池100电压整数倍的锂电池系统总电压与拟适配的电动车的额定工作电压相一致。其中，如图2所示，每个所述锂电芯列130之间通过串联电路导线150形成串联结构，所述串联结构包括正极和负极，所述正极与所述电能输出正极160通过第一电路导线电性连接，所述负极与所述电能输出负极170通过第二电路导线电性连接。值得说明的是，为了保证所述模块化锂电池100的正常工作，所述串联电路导线150、第一电路导线以及第二电路导线的耐受最高电流应满足所述模块化锂电池100串并联组合后的工况要求，例如应不小于所述电动车的额定电流等。
在本发明较佳实施例中，为了保证模块化锂电池100的一致性和互换兼容性，每个模块化锂电池100采用一致的锂电芯列130组合、电源管理电路板134和外壳110，且每个所述锂电芯列130的锂电芯132数量相同，且每个所述锂电芯列130中的每个锂电芯132的内阻、容量和充放电特性一致，从而保证模块化锂电池100串并联后的正常工作。
进一步地，在一种实施方式中，各个模块化锂电池100之间通过连接线180将一个模块化锂电池100的电能输出正极160和另一个模块化锂电池100的电能输出正极160电性连接，并通过连接线180将一个模块化锂电池100的电能输出负极170和另一个模块化锂电池100的电能输出负极170电性连接，以实现各个模块化锂电池100之间的并联，从而实现此模块化锂电池100容量整数倍的锂电池系统总容量，适配或提升不同电动车的额定工作容量。其中，当所述模块化锂电池100并联后，所述电源管理电路板134的最高耐受电流不小于所述模块化锂电池100并联分流后的电流，所述串联电路导线150、第一电路导线以及第二电路导线的耐受最高电流不小于所述模块化锂电池100并联分流后的电流。
如果所述模块化锂电池100在串联外复合并联构成所述电动车锂电池系统10，那么上述连接线180、第一电路导线以及第二电路导线则不小于电动车额定电流因模块化锂电池100并联使用电流分流后的电流。在本发明较佳实施例中，所述电源管理电路板134(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)可以准确估测锂电芯列130的荷电状态(State ofCharge，即SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤。并且在电池充放电过程中，实时采集每个锂电芯列130的电压和温度、充放电电流及模块化锂电池100总电压和实时电流，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选和应对有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外还可以使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。当然可以理解的是，所述电源管理电路板134也可以不仅检测锂电芯列130，也检测锂电池模组120，也检测并确保自身所在的模块化锂电池100适配整个电动车锂电池系统10，从而确保由模块化锂电池100串并联组成的整个锂电池系统的正常工作。
在一种实施方式中，如图4所示，所述电源管理电路板134的保护IC可以包括：
用于对每个锂电芯列130进行过充保护的过充保护电路1341；
用于对每个锂电芯列130进行过放保护的过放保护电路1342；
用于对每个锂电芯列130进行短路保护的短路保护电路1343；以及
用于对每个锂电芯列130进行过流保护的过流保护电路1344中的一种或者多种组合。
应当注意的是，上述保护电路的逻辑控制程序都集成在所述保护IC中，所述保护IC可通过保护IC外的各种电阻、电容、mos等元器件实现上述多种保护功能。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述锂电芯132可以采用18650锂离子电池单体(即电芯)，当然应注意的是，在其它实施方式，本领域技术人员也可以根据实际情况采用其它型号的锂离子电池单体(或锂聚合物电池等其他锂电池单体(电芯))。
在一种实施方式中，每个所述18650锂离子电池的延伸方向(18650正负极连线)与所述外壳110底面垂直方向之间的夹角小于预定角度，具体地，外壳110分为壳体和上盖两部分，这里的方向描述基于壳体开口向上，上盖水平搁置在壳体开口上方，其中，所述预定角度为一极小锐角，例如3度。也即每个所述18650锂离子电池的延伸方向与所述外壳110的高度方向近似平行，采用此设计，18650在外壳110中的特定排列方式促成高集成度，进而实现了模块化锂电池100外形尺寸和标准的铅酸电池一样。(和铅酸电池通用型号12V12Ah相同其长宽高分别为150cm/100cm/100cm，数值允许正负3毫米误差)
在另一种实施方式中，每个所述18650锂离子电池的延伸方向与所述外壳110底面方向之间的夹角小于预定角度，其中，所述预定角度为一极小锐角，例如3度。也即每个所述18650锂离子电池的延伸方向与所述外壳110的高度方向近似垂直，采用此设计，18650锂离子电池在外壳110中的特定排列方式促成高集成度，进而实现了模块化锂电池100外形尺寸和标准的铅酸电池一样(和铅酸电池通用型号12V20Ah和12V32Ah相同，其长宽高分别为180cm/77cm/170cm和267cm/77cm/170cm，数值允许正负3毫米误差)。
本发明较佳实施例还提供一种电动车，所述电动车包括有上述的电动车锂电池系统10。所述电动车锂电池系统10包括的模块化锂电池100可以方便串联和并联，以替代铅酸电池和当前的锂电池方案。下面结合目前电动车常见电压48V、60V、64V、72V、96V，对所述模块化锂电池100可的配置方式进行举例说明，具体如下：
串并联组合适配48V电压电动车：
两只24V12AH模块化锂电池100串联组成48V12AH的电动车锂电池系统10。由于24V12AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V12AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的2只12V12Ah铅酸电池的位置，再并联入两只同款模块化锂电池100变成48V24AH电动车锂电池系统10。
两只24V20AH模块化锂电池100串联组成48V20AH电动车锂电池系统10，由于24V20AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V20AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的2只12V20Ah铅酸电池的位置，再并联入两只同款模块化锂电池100变成48V40AH的电动车锂电池系统10。
两只24V32AH模块化锂电池100串联组成48V32AH电动车锂电池系统10。由于24V32AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V32AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的2只12V20Ah铅酸电池的位置，再并联入两只同款模块化锂电池100变成48V64AH电动车锂电池系统10。
串并联组合适配60V电压电动车
两只30V20AH模块化锂电池100串联组成60V20AH的电动车锂电池系统10，由于30V20AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V20AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的3只12V20Ah铅酸电池的位置，再并联入两只同款模块化锂电池100变成60V40AH的电动车锂电池系统10。
两只30V32AH模块化锂电池100串联组成30V20AH的电动车锂电池系统10，由于24V32AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V32AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的3只12V32Ah铅酸电池的位置，再并联入两只同款模块化锂电池100变成60V64AH的电动车锂电池系统10。
串并联组合适配72V电压电动车
三只24V20AH模块化锂电池100串联组成72V20AH的电动车锂电池系统10，由于24V20AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V20AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的3只12V20Ah铅酸电池的位置，再并联入三只同款模块化锂电池100变成72V40AH的电动车锂电池系统10。
三只24V32AH模块化锂电池100串联组成72V32AH的电动车锂电池系统10，由于24V32AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V32AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的3只12V32Ah铅酸电池的位置，再并联入两只同款模块化锂电池100变成72V64AH的电动车锂电池系统10。
串并联组合适配96V电压电动车
四只24V20AH模块化锂电池100串联组成96V20AH的电动车锂电池系统10，由于24V20AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V20AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的4只12V20Ah铅酸电池的位置，再并联入4只同款模块化锂电池100变成96V40AH的电动车锂电池系统10。
四只24V32AH串联组成96V32AH的电动车锂电池系统10，由于24V32AH模块化锂电池100外形尺寸完全等同于单只标准12V32AH铅酸电池，如果要倍增电池系统容量实现续航翻番，则此时可利用原电动车电池仓尚剩余的4只12V32Ah铅酸电池的位置，再并联入4只同款模块化锂电池100变成96V64AH的电动车锂电池系统10。
本领域技术人员可以参考上述方案，通过采用本发明实施例提供的电动车锂电池系统10，可以满足不同电压要求的电动车，具有极高的灵活组合特性，且维修方便，维修成本低。采用锂电芯132采用动力能源能量密度高(提高车辆续航能力)、放电能力强、无电解液洒漏、无析出易燃氢气、轻便、低温性能优越、寿命长、充电时间短、不含重金属对环境零污染等等。
综上所述，本发明实施例提供一种电动车锂电池系统及电动车。电动车锂电池系统包括至少两个串联的模块化锂电池。每个所述模块化锂电池包括：外壳；设置在所述外壳内的锂电池模组。所述锂电池模组包括由多个锂电芯形成并联结构的锂电芯列，每个锂电芯列之间形成串联结构；以及与所述锂电池模组中的每个锂电芯列电性连接，用于对所述锂电芯列的工作状况进行监控的电源管理电路板。同时由于使用18650锂电芯及应用特定的18650排列方式提高集成度，实现模块化锂电池具有和常见标准单只铅酸电池相同的外形尺寸。由此，通过灵活串并联组合的模块化锂电池组成的电动车锂电池系统，可以适用不同电压和容量要求的电动车，有效提升车辆性能和续航能力，环保零污染，以替代铅酸电池和当前的锂电池方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种电动车锂电池系统，其特征在于，所述电动车锂电池系统包括至少两个串联的模块化锂电池；
其中，每个所述模块化锂电池包括：
外壳；
设置在所述外壳内的锂电池模组，其中，所述锂电池模组包括由多个锂电芯形成并联结构的锂电芯列，相邻锂电芯列之间形成串联结构；以及
与所述锂电池模组中的每个锂电芯列电性连接，用于对所述锂电芯列的工作状况进行监控的电源管理电路板；
每个所述模块化锂电池中的电源管理电路板包括有保护IC和场效应管，每个所述模块化锂电池的保护IC及场效应管的电气性能特性一致，其中，所述电源管理电路板的耐受最高电压不小于所述电动车的额定电压，所述电源管理电路板的耐受最高电流不小于所述电动车的额定电流，所述保护IC和场效应管的最高耐受电压不小于所述电动车的额定电压，所述保护IC和场效应管的最高耐受电压不小于所述电动车的额定电流；
每个所述锂电芯列包括有正极连接端和负极连接端，所述电源管理电路板通过检测排线与每个所述锂电芯列的正极连接端和负极连接端电性连接，以对每个所述锂电芯列进行工作状况监控；
所述模块化锂电池包括电能输出正极和电能输出负极；
每个所述锂电芯列之间通过串联电路导线形成串联结构，所述串联结构包括正极和负极，所述正极与所述电能输出正极通过第一电路导线电性连接，所述负极与所述电能输出负极通过第二电路导线电性连接；
所述串联电路导线、第一电路导线以及第二电路导线的耐受最高电流不小于所述电动车的额定电流。
2.根据权利要求1所述的电动车锂电池系统，其特征在于，各个模块化锂电池之间通过连接线将一个模块化锂电池的电能输出正极和另一个模块化锂电池的电能输出负极电性连接，以实现各个模块化锂电池之间的串联。
3.根据权利要求1所述的电动车锂电池系统，其特征在于，各个模块化锂电池之间通过连接线将一个模块化锂电池的电能输出正极和另一个模块化锂电池的电能输出正极电性连接，并通过连接线将一个模块化锂电池的电能输出负极和另一个模块化锂电池的电能输出负极电性连接，以实现各个模块化锂电池之间的并联；
其中，所述电源管理电路板的最高耐受电流不小于所述模块化锂电池并联分流后的电流，所述串联电路导线、第一电路导线以及第二电路导线的耐受最高电流不小于所述模块化锂电池并联分流后的电流。
4.根据权利要求1所述的电动车锂电池系统，其特征在于，每个所述锂电芯列的锂电芯数量相同，且每个所述锂电芯列中的每个锂电芯的内阻、容量和充放电特性一致。
5.根据权利要求1所述的电动车锂电池系统，其特征在于，所述保护IC包括：
用于对每个锂电芯列进行过充保护的过充保护电路；
用于对每个锂电芯列进行过放保护的过放保护电路；
用于对每个锂电芯列进行短路保护的短路保护电路；以及
用于对每个锂电芯列进行过流保护的过流保护电路中的一种或者多种组合。
6.根据权利要求1所述的电动车锂电池系统，其特征在于，所述外壳内还设置有绝缘隔热材料和减震材料。
7.根据权利要求1所述的电动车锂电池系统，其特征在于，所述锂电芯采用18650锂离子电池，其中，根据不同款模块化锂电池的设计要求，每个所述18650锂离子电池的延伸方向与所述外壳底面垂直或水平方向之间的夹角小于预定角度。
8.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括有权利要求1-7中任意一项所述的电动车锂电池系统。
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