CN109921150B - 电池管理装置、电池模组、电动车及电池管理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池管理装置、电池模组、电动车及电池管理方法,涉及电池技术领域。该电池管理装置可以包括:温度调节组件、控制器及多个热敏模块。多个热敏模块与控制器连接,温度调节组件与控制器连接,多个热敏模块中的每个热敏模块用于感应电池模组中的至少一个单体电池的温度,并根据所感应的温度形成与温度对应的等效电阻;控制器用于采集多个热敏模块连接所形成的总等效电阻的电参量,并在电参量表征的电池模组中存在异常温度的单体电池时,控制温度调节组件调节电池模组的温度,以使电池模组的温度在指定温度范围内,能够改善硬件电路布设难度大、数据计算量大的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池管理装置、电池模组、电动车及电池管理方法。
背景技术
随着新能源技术的推广和普及,动力电池作为一种新能源,其应用范围也越来越广。在动力电池系统领域中,电池系统中的单体电池的工作状况容易受环境温度影响。在现有技术中,在对电池系统的环境温度进行检测时,通常是根据针对每个单体电池检测出的温度来管理单体电池。在该方式中,需要针对每个单体电池布设用于检测温度的传感器,且需要针对每个单体电池的温度数据进行计算处理,使得硬件电路布设难度大、数据计算量大。
发明内容
本申请提供一种电池管理装置、电池模组、电动车及电池管理方法,能够改善硬件电路布设难度大、数据计算量大的技术问题。
为了实现上述目的,本申请实施例所提供的技术方案如下所示:
第一方面,本申请实施例提供一种电池管理装置,所述电池管理装置包括:温度调节组件、控制器及多个热敏模块;所述多个热敏模块与所述控制器连接,所述温度调节组件与所述控制器连接,所述多个热敏模块中的每个热敏模块用于感应电池模组中的至少一个单体电池的温度,并根据所感应的温度形成与所述温度对应的等效电阻;所述控制器用于采集所述多个热敏模块连接所形成的总等效电阻的电参量,并在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,控制所述温度调节组件调节所述电池模组的温度,以使所述电池模组的温度在指定温度范围内。
基于此,电池管理装置无需对每个单体电池进行参数采集以及参数计算处理,控制器可以通过采集所述多个热敏模块的总等效电阻的电参量来反映电池模组中是否存在异常温度的单体电池,无需对每个单体电池布设用于采集温度数据的电路,从而可以降低硬件电路的布设难度。另外,因为是对总等效电阻的电参量进行的分析处理,而无需对每个单体电池的相应参数单独进行计算处理,所以有助于降低数据的计算量。
结合第一方面,在一些可选的实施方式中,所述温度调节组件包括电加热模块,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组的温度小于或等于第一预设温度阈值时,控制所述加热模块加热所述电池模组,其中,所述第一预设温度阈值小于或等于所述指定温度范围中的最小值。
基于此,控制器可以在电池模组的温度小于或等于所述指定温度范围中的最小值时,控制加热模块对电池模组进行加热,有助于使电池模组工作在正常温度范围内,从而保障电池模组的正常运行。
结合第一方面,在一些可选的实施方式中,所述电加热模块包括电热丝或电热片,所述电热丝或电热片呈齿梳状布设在所述电池模组中,并且所述电热丝或电热片的布设路径途经每个单体电池。
基于此,因为电热丝或电热片的布设路径途经每个单体电池,所以在加热时,可以对每个单体电池进行加热,从而使得各个单体电池受热均匀,有利于电池模组的正常运行。
结合第一方面,在一些可选的实施方式中,所述温度调节组件包括液冷管及用于向所述液冷管输送冷却液的液泵,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组的温度大于或等于第二预设温度阈值时,控制所述液泵向所述液冷管输送冷却液以冷却所述电池模组,其中,所述第二预设温度阈值大于或等于所述指定温度范围中的最大值。
基于此,在电池模组的温度大于或等于指定温度范围中的最大值时,通过液泵向液冷管输送冷却液,有助于提高热交换的效率,快速地实现电池模组的冷却,有利于使电池模组工作在正常温度范围内,从而保障电池模组的正常运行。
结合第一方面,在一些可选的实施方式中,所述控制器还用于与所述电池模组的电源开关连接,并在所述电参量表征的所述电池模组的温度大于或等于第三预设温度阈值时,控制所述电源开关处于断开状态,其中,所述第三预设温度阈值大于或等于所述指定温度范围中的最大值。
基于此,控制器可以在电参量表征电池模组的温度大于或等于所述指定温度范围中的最大值时,控制电池模组的电源开关断开,使电池模组停止运行,有助于改善电池模组因在高温下运行导致电池模组被烧坏的技术问题。
结合第一方面,在一些可选的实施方式中,所述电池管理装置还包括与所述控制器连接的报警模块,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,生成报警信号,所述报警模块用于根据所述报警信号发出报警提示。基于此,方便用户通过报警模块发出的报警提示快速知晓电池模组中存在异常温度的单体电池。
结合第一方面,在一些可选的实施方式中,所述电池管理装置还包括与所述控制器连接的通信模块,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,生成报警信号,所述通信模块用于将所述报警信号发送至与所述电池管理装置通信连接的用户终端。基于此,有助于增加用户接收到报警提示的方式,有利于用户及时收到报警提示。
第二方面,本申请实施例还提供一种电池模组,所述电池模组包括:多个单体电池、电池固定架及上述的电池管理装置,所述多个单体电池固定于所述电池固定架中,所述电池管理装置设置于所述电池固定架上。
第三方面,本申请实施例还提供一种电动车,所述电动车包括车辆本体及上述的电池模组,所述电池模组设置于所述车辆本体上,用于为所述车辆本体供电。
第四方面,本申请实施例还提供一种电池管理方法,应用于上述的电池管理装置,所述方法包括:采集所述多个热敏模块连接所形成的总等效电阻的电参量;在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,控制所述温度调节组件调节所述电池模组的温度,以使所述电池模组的温度在指定温度范围内。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本申请实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的某些实施例,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他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电池管理装置的方框示意图之一。
图2为本申请实施例提供的电池模组的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的电池管理装置的方框示意图之二。
图4为本申请实施例提供的电池管理装置的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的电池管理装置与用户终端通信连接的功能框图。
图6为本申请实施例提供的电池管理方法的流程示意图。
图标:10-电池模组;100-电池管理装置;110-温度调节组件;120-控制器;130-热敏模块;140-电加热模块;150-报警模块;210-电池固定架;220-单体电池;300-用户终端。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在现有技术中,在对电池系统的环境温度进行检测时,通常是根据针对每个单体电池检测出的温度来管理单体电池。在该方式中,需要针对每个单体电池布设用于检测温度的传感器,且需要针对每个单体电池的温度数据进行计算处理,使得硬件电路布设难度大、数据计算量大。例如,
鉴于上述问题,本申请申请人经过长期研究探索,提出以下实施例以解决上述问题。下面结合附图,对本申请实施例作详细说明。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。
请结合参照图1和图2,本申请实施例提供一种电池管理装置100,可以应用于电池模组10,用于对电池模组10中的单体电池220进行热管理,能够改善现有技术中电池管理的硬件电路布设难度大、数据计算量大的技术问题。
在本实施例中,电池管理装置100可以包括温度调节组件110、控制器120及多个热敏模块130。
在本实施例中,多个热敏模块130与控制器120连接,温度调节组件110与控制器120连接,多个热敏模块130中的每个热敏模块130用于感应电池模组10中的至少一个单体电池220的温度,并根据所感应的温度形成与温度对应的等效电阻。控制器120可以用于采集多个热敏模块130连接所形成的总等效电阻的电参量,并在电参量表征的电池模组10中存在异常温度的单体电池220时,控制温度调节组件110调节电池模组10的温度,以使电池模组10的温度在指定温度范围内,其中,指定温度范围为表征电池模组10的温度不异常的温度范围。
可理解地,多个热敏模块130可通过串联和/或并联连接。即,多个热敏模块130可以串联连接;或者多个热敏模块130可以并联连接;或者多个热敏模块130之间既有串联连接,也有并联连接。可选地,多个热敏模块130通过串联连接。其中,串联连接后的多个热敏模块130所形成的第一总等效电阻相比于并联连接后的多个热敏模块130的第二总等效电阻,第一总等效电阻随温度变化引起的阻值变化量大,也容易反映出电池模组10的温度变化。
为了描述的方便,下文中的“多个热敏模块130”可以指“串联和/或并联连接后的多个热敏模块130”。
在本实施例中,热敏模块130可以包括正温度系数的热敏电阻、负温度系数的热敏电阻中的一种,一个热敏模块130可以用于感应一个单体电池220的温度,也可以用于感应两个或多个单体电池220的温度。例如,一个热敏模块130可以布设在一个单体电池220的电极上,以对一个单体电池220的温度进行感应。或者,一个热敏模块130可以布设在两个单体电池220相互靠近的侧壁上,以对两个单体电池220的温度进行感应。
可理解地,当热敏模块130为正温度系数的热敏电阻时,会随着温度的升高,电阻值增大;当热敏模块130为负温度系数热敏电阻时,会随着温度的升高,电阻值减小。需要说明的是,在同一个电池管理装置100中,多个热敏模块130中的热敏电阻的温度系数的特性相同,例如可以均呈正温度系数,或者均呈负温度系数。也就是说,在同一个电池管理装置100中,不会既包括正温度系数的热敏电阻,同时也包括负温度系数的热敏电阻。基于此,可以避免正温度系数的热敏电阻与负温度系数的热敏电阻同时存在,而导致形成的总等效电阻不会因温度急剧变化而突变,从而无法准确判断电池模组10中是否存在异常温度的单体电池220。
在本实施例中,控制器120所采集的总等效电阻的电参量可以包括总等效电阻两端的总等效电压、流经总等效电阻的总等效电流。当然,该电参量还可以包括基于欧姆定律,根据总等效电压、总等效电流计算得到的总等效电阻的阻值。
作为一种可选的实施方式,电参量中的电流值可以是由电流互感器采集得到,电参量中的电压值可以是有电压互感器采集得到,控制器120可以从电流互感器、电压互感器接收到总等效电阻的电参量。或者,控制器120具有采集电流电压的功能,可以直接采集总等效电阻的总等效电压、总等效电流。
在本实施例中,指定温度范围可以根据单体电池220正常的工作温度范围进行设置。单体电池220可以包括但不限于铅蓄电池、锂离子电池等,这里不作具体限定。控制器120可以比较当前采集的电参量是否在预设参数范围中,并根据比较结果来判断电池模组10中是否存在着异常温度的单体电池220。比如,若当前采集的电参量在预设参数范围中,也就表示电池模组10中不存在异常温度的单体电池220。
作为一种可选的实施方式,电池管理装置100可以包括与控制器120连接的用于采集电池模组10的温度的温度传感器。用户或控制器120可以通过温度传感器采集的温度数据,来判断电池模组10的温度是否在指定温度范围内。或者,基于多个热敏模块130的电参量,来判断电池模组10的温度是否在指定温度范围内。
若单体电池220为锂离子电池,该指定温度范围可以根据锂离子电池正常的工作温度范围进行设置。比如,对于普通的锂离子电池而言,锂离子电池正常的工作温度范围为[-20℃,60℃]。通常来讲,普通锂离子电池在温度低于0℃或者在温度高于40℃时,锂离子电池的充放电能力便会有所下降。因此,指定温度范围可以为包括[0℃,40℃]这一范围的温度范围,例如,指定温度范围可以为[0℃,40℃]、[0℃,60℃]、[-20℃,60℃]等,这里不作具体限定。可理解地,[-20℃,60℃]表示温度范围为零下20℃至60℃;同样地,[0℃,40℃]表示温度范围为0℃至40℃。
在本实施例中,控制器120可以通过对多个热敏模块130的总等效电阻的电参量进行解析,来判断电参量是否表征着电池模组10中存在异常温度的单体电池220。指定温度范围与相应的电参量的预设参数范围相对应。例如,电参量为总等效电阻的阻值时,指定温度范围与总等效电阻的预设阻值范围相对应。控制器120可以通过判断当前采集的总等效电阻的阻值是否在预设阻值范围内,并根据判断结果来确定电池模组10中是否存在异常温度的单体电池220。比如,若当前采集的总等效电阻的阻值在预设阻值范围内,也就表示电池模组10中不存在异常温度的单体电池220;若当前采集的总等效电阻的阻值不在预设阻值范围内,也就表示电池模组10中存在异常温度的单体电池220。
其中,预设阻值范围为在单体电池220正常运行时所对应的温度范围下,多个热敏模块130的阻值范围。例如,该阻值范围为电池模组10工作在[0℃,40℃]温度范围内,多个热感应模块所形成的总等效电阻的阻值范围,这里对阻值范围不作具体限定。
作为一种可选的实施方式,电池管理装置100还可以包括用于为多个热敏模块130供电的电源模块。电源模块可以输出预设电压值的电源,该预设电压值可以根据实际情况进行设置,例如可以为5V、12V、24V等。控制器120可以通过检测多个热敏模块130的总电流来反映电池模组10中是否存在异常温度的单体电池220。可理解地,电参量为总等效电阻的总电流时,指定温度范围与总等效电阻的预设电流范围相对应。控制器120可以通过判断当前采集的总等效电阻的总电流是否在预设电流范围内,并根据判断结果来确定电池模组10中是否存在异常温度的单体电池220。若当前采集的总等效电阻的电流在预设电流范围内,也就表示电池模组10中不存在异常温度的单体电池220;若当前采集的总等效电阻的电流不在预设电流范围内,也就表示电池模组10中存在异常温度的单体电池220。其中,预设电流范围可以根据实际情况进行设置,这里不作具体限定。
作为一种可选的实施方式,控制器120可以通过电参量在预设时长内的最大变化量来判断电池模组10中是否存在异常温度的单体电池220。例如,在电参量为总等效电阻的阻值时,控制器120可以获取多个热敏模块130在预设时长内的多个采集时刻的总等效电阻的阻值,然后将最大阻值与最小阻值相减得到多个热敏模块130的阻值在预设时长内的最大变化量,处理模块可以通过将最大变化量与预设变化量进行比对,若采集得到的当前最大变化量超过预设变化量,也就表示电池模组10中存在异常温度的单体电池220;若采集得到的当前最大变化量没有超过预设变化量,也就表示电池模组10中不存在异常温度的单体电池220。
其中,预设时长为一个较短的时长,可以根据实际情况进行设置,例如,预设时长可以为1秒、5秒、60秒等。预设变化量可以为在电池模组10热失控的时段内对应的多个热敏模块130的总等效电阻的阻值变化量,可根据实际情况进行设置。当电池模组10中存在单体电池220热失控时,也就意味着存在着在短时间内温度突然升高的单体电池220,此时,热敏模块130根据所感应的温度形成的等效电阻也会突变,从而使得多个热敏模块130的总等效电阻产生突变。基于此,控制器120基于总等效电阻的阻值在预设时长内的最大变化量便可以判断电池模组10中是否存在热失控的单体电池220。
同样地,在电参量为总等效电阻的总电流时(此时,为多个热敏模块130供电的电源的供电电压通常为一固定电压,该电压可根据实际情况进行设置),控制器120可以通过总电流在预设时长内的最大变化量来判断电池模组10中是否存在异常温度的单体电池220。其判断原理与上述的利用阻值的最大变化量来判断的原理相类似,这里不再赘述。
基于上述设计,电池管理装置100无需对每个单体电池220进行参数采集以及参数计算处理,控制器120可以通过采集多个热敏模块130的总等效电阻的电参量来反映电池模组10的温度状况,无需对每个单体电池220布设用于采集温度数据的电路,从而可以降低硬件电路的布设难度、降低制造成本。另外,控制器120利用总等效电阻的电参量来判断电池模组10中是否存在异常温度的单体电池220,通过有限的几次运算便能得到电池模组10的检测结果(检测结果包括表示电池模组10中存在异常温度的单体电池220的第一结果,或者表示电池模组10中不存在异常温度的单体电池220的第二结果),有助于降低数据的计算量。
其中,有限的几次运算可以包括:第一次运算,控制器120利用采集的总等效电阻的总等效电压、总等效电流计算总等效电阻的阻值;第二次运算,控制器120基于计算得到的阻值判断该阻值是否在预设阻值范围内,从而得到电池模组10的检测结果。
或者,第一次运算,控制器120利用采集的总等效电阻的总等效电压、总等效电流计算总等效电阻的阻值;第二次运算,控制器120在预设时长内计算得到的阻值的最大变化量;第三次运算,控制器120基于计算得到的最大变化量与预设变化量进行比对,从而得到电池模组10的检测结果。
请结合参照图3和图4,作为一种可选的实施方式,温度调节组件110可以包括电加热模块140。控制器120还用于在电参量表征的电池模组10的温度小于或等于第一预设温度阈值时,控制加热模块加热电池模组10,其中,第一预设温度阈值小于或等于指定温度范围中的最小值。
在本实施例中,电加热模块140在工作时可以通过发热来对电池模组10进行升温,在加热的温度大于或等于指定温度范围中的一预设值(该预设值可根据实际情况进行设置,比如,指定温度范围为[0℃,40℃],那么预设值可以为10℃)时,控制器120可以控制电加热模块140停止加热。基于此,可以在电池模组10温度较低(比如低于单体电池220正常运行的最低温度)时,可通过加热模块对电池模组10进行加热,有助于使电池模组10工作在正常温度范围内,从而保障电池模组10的正常运行。
可理解地,控制器120根据多个热敏模块130的总等效电阻的第一阻值、多个热敏模块130在指定温度范围中的最小值时所对应的第二阻值,来判断电参量表征的电池模组10的温度是否小于或等于指定温度范围中的最小值(即第一预设温度阈值)。对于正温度系数的热敏电阻,若第一阻值小于或等于第二阻值,就表示电参量表征的电池模组10的温度小于或等于指定温度范围中的最小值。
其中,第一预设温度阈值可根据指定温度范围中的最小值进行设置,这里不作具体限定。例如,指定温度范围为[0℃,40℃],那么第一预设温度阈值可以为0℃,-10℃、-20℃等低于或等于0℃的一个温度值,这里对第一预设温度值不作具体限定。
作为一种可选的实施方式,电加热模块140包括电热丝或电热片。电热丝或电热片可以呈齿梳状(或呈蛇形)布设在电池模组10中,并且电热丝或电热片的布设路径途经每个单体电池220。
因为电热丝或电热片的布设路径途经每个单体电池220,所以在加热时,可以对每个单体电池220进行加热,从而使得各个单体电池220受热均匀,有利于电池模组10的正常运行,有助于改善因电池模组10温度不平衡而出现热失稳的情况。
作为一种可选的实施方式,温度调节组件110包括液冷管及用于向液冷管输送冷却液的液泵,控制器120还用于在电参量表征的电池模组10的温度大于或等于第二预设温度阈值时,控制液泵向液冷管输送冷却液以冷却电池模组10,其中,第二预设温度阈值大于或等于指定温度范围中的最大值。
在本实施例中,可以在电池模组10温度较高(比如温度超过温度阈值中的最大值)时,通过液泵向液冷管输送冷却液,有助于提高热交换的效率,快速地实现电池模组10的冷却,使电池模组10工作在正常温度范围内,从而保障电池模组10的正常运行。
可理解地,控制器120可以根据多个热敏模块130的总等效电阻的第三阻值、多个热敏模块130在指定温度范围中的最大值时所对应的第四阻值,来判断电参量表征的电池模组10的温度是否大于或等于指定温度范围中的最大值(即第二预设温度阈值)。对于正温度系数的热敏电阻,若第三阻值大于或等于第四阻值,就表示电参量表征的电池模组10的温度大于或等于指定温度范围中的最大值。
作为一种可选的实施方式,控制器120还用于与电池模组10的电源开关连接,并在电参量表征的电池模组10的温度大于或等于第三预设温度阈值时,控制电源开关处于断开状态,其中,第三预设温度阈值大于或等于指定温度范围中的最大值。
在本实施例中,控制器120可以在高温时(比如电池模组10的温度大于或等于第三预设温度阈值),控制电池模组10的电源开关断开,有助于改善电池模组10因在高温下运行导致电池模组10被烧坏的技术问题。
其中,控制器120可以通过电参量判断该电参量所表征的电池模组10的温度是否大于或等于第三预设温度阈值。
作为一种可选的实施方式,电池管理装置100还包括与控制器120连接的报警模块150,控制器120还用于在电参量表征的电池模组10中存在异常温度的单体电池220时,生成报警信号,报警模块150用于根据报警信号发出报警提示。
报警模块150包括但不限于喇叭、提示灯等,这里不作具体限定。可理解地,报警模块150可以发出声音提示、灯光提示,以提示用户电池模组10中存在异常温度的单体电池220。基于此,方便用户通过报警模块150发出的报警提示快速知晓电池模组10中存在异常温度的单体电池220,从而有助于用户及时对电池模组10采取相应的措施,以降低异常温度的单体电池220对整个电池模组10的影响。
作为一种可选的实施方式,电池管理装置100还包括与控制器120连接的通信模块,控制器120还用于在电参量表征的电池模组10中存在异常温度的单体电池220时,生成报警信号,通信模块用于将报警信号发送至与电池管理装置100通信连接的用户终端300。
在本实施例中,用户终端300可以是,但不限于,智能手机、个人电脑(personalcomputer,PC)、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、移动上网设备(mobile Internet device,MID)、车载系统等。网络可以是,但不限于,有线网络或无线网络。
可理解地,若用户终端300为智能手机,电池管理装置100可以通过向用户终端300发送短信、语音电话等方式提醒用户,有助于增加用户收到报警提示的方式,使得用户能够及时收到报警提示,改善用户无法及时收到报警提示的技术问题。
控制器120可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述控制器120可以是通用处理器。例如,该处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。
通信模块用于通过网络建立电池管理装置100与用户终端300之间的通信连接,并通过网络收发数据。
电池管理装置100还可以包括存储器,存储器可以集成于控制器120中,也可以独立于控制器120。该存储器可以是,但不限于,随机存取存储器,只读存储器,可编程只读存储器,可擦除可编程只读存储器,电可擦除可编程只读存储器等。在本实施例中,存储模块可以用于存储电参量的预设参数范围、预设阈值等。当然,存储模块还可以用于存储程序,控制器120在接收到执行指令后,执行该程序。
请再次参照图2,本申请实施例还提供一种电池模组10,该电池模组10可以包括多个单体电池220、电池固定架210及如上述实施例中的电池管理装置100。多个单体电池220固定于电池固定架210中,电池管理装置100设置于电池固定架210上。
电池固定架210可以为两个电池固定板,每个电池固定板开设有呈蜂窝状地用于卡持单体电池220的固定孔。两个电池固定板中的固定孔相互配合,每个固定孔可以用于卡持一个单体电池220的一端。其中,固定孔的形状与单体电池220的形状相对应。
例如,单体电池220为呈圆柱状结构的电池,那么固定孔可以为用于卡持圆柱状结构的单体电池220的圆形孔。若单体电池220为呈方形结构的电池包,那么固定孔可以为用于卡持方形结构的单体电池220的方形孔。
多个单体电池220可以通过串联、并联或者串联与并联混合的方式连接,以组合形成电源。用户可以根据实际所需要的电源的参数(包括输出电流、输出电压等)对多个单体电池220进行相应的连接。例如,假设每个单体电池220的型号及相应的参数均相同,又假设单体电池220的标称电压为3.7V(标称电压为3.7V可理解为工作在25℃环境下,单体电池220的输出电压为3.7V)。若需要组合形成标称电压为37V的电源,作为一种可选的实施方式,可以将10个这类型的单体电池220进行串联。
可理解地,电池模组10中的单体电池220的数量可以根据实际情况进行设置。例如,单体电池220的数量可以为10个、20个、100个等,这里对其数量不作具体限定。
本申请实施例还提供一种电动车,电动车可以包括车辆本体及如上述实施例中的电池模组10,电池模组10设置于车辆本体上,用于为车辆本体供电。
其中,电动车可以包括但不限于电动汽车、电动摩托车等,这里不作具体限定。
请参照图5,本申请实施例还提供一种电池管理方法,可以应用于上述实施例中的电池管理装置100,由电池管理装置100执行或实现电池管理方法的各步骤。
在本实施例中,电池管理方法可以包括以下步骤:
步骤S410,采集多个热敏模块130连接所形成的总等效电阻的电参量;
步骤S420,在电参量表征的电池模组10中存在异常温度的单体电池220时,控制温度调节组件110调节电池模组10的温度,以使电池模组10的温度在指定温度范围内。
其中,步骤S410可以由控制器120执行,或者由电流互感器、电压互感器执行。步骤S420可以由控制器120执行。
需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的电池管理方法的具体工作过程,可以参考前述电池管理装置100中各部件对应的处理过程,在此不再过多赘述。
综上所述,本申请提供一种电池管理装置、电池模组、电动车及电池管理方法。该电池管理装置可以包括:温度调节组件、控制器及多个热敏模块。多个热敏模块与控制器连接,温度调节组件与控制器连接,多个热敏模块中的每个热敏模块用于感应电池模组中的至少一个单体电池的温度,并根据所感应的温度形成与温度对应的等效电阻;控制器用于采集多个热敏模块连接所形成的总等效电阻的电参量,并在电参量表征的电池模组中存在异常温度的单体电池时,控制温度调节组件调节电池模组的温度,以使电池模组的温度在指定温度范围内。在本申请提供的方案中,电池管理装置无需对每个单体电池进行参数采集以及参数计算处理,控制器可以通过采集所述多个热敏模块的总等效电阻的电参量来反映电池模组中是否存在异常温度的单体电池,无需对每个单体电池布设用于采集温度数据的电路,从而可以降低硬件电路的布设难度。另外,因为是对总等效电阻的电参量进行的分析处理,而无需对每个单体电池的相应参数单独进行计算处理,所以有助于降低数据的计算量。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池管理装置,其特征在于,所述电池管理装置包括:温度调节组件、控制器及多个热敏模块;
所述多个热敏模块与所述控制器连接,所述温度调节组件与所述控制器连接,所述多个热敏模块中的每个热敏模块用于感应电池模组中的至少一个单体电池的温度,并根据所感应的温度形成与所述温度对应的等效电阻;
所述控制器用于采集所述多个热敏模块连接所形成的总等效电阻的电参量,并在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,控制所述温度调节组件调节所述电池模组的温度,以使所述电池模组的温度在指定温度范围内。
2.根据权利要求1所述的电池管理装置,其特征在于,所述温度调节组件包括电加热模块,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组的温度小于或等于第一预设温度阈值时,控制所述加热模块加热所述电池模组,其中,所述第一预设温度阈值小于或等于所述指定温度范围中的最小值。
3.根据权利要求2所述的电池管理装置,其特征在于,所述电加热模块包括电热丝或电热片,所述电热丝或电热片呈齿梳状布设在所述电池模组中,并且所述电热丝或电热片的布设路径途经每个单体电池。
4.根据权利要求1所述的电池管理装置,其特征在于,所述温度调节组件包括液冷管及用于向所述液冷管输送冷却液的液泵,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组的温度大于或等于第二预设温度阈值时,控制所述液泵向所述液冷管输送冷却液以冷却所述电池模组,其中,所述第二预设温度阈值大于或等于所述指定温度范围中的最大值。
5.根据权利要求1所述的电池管理装置,其特征在于,所述控制器还用于与所述电池模组的电源开关连接,并在所述电参量表征的所述电池模组的温度大于或等于第三预设温度阈值时,控制所述电源开关处于断开状态,其中,所述第三预设温度阈值大于或等于所述指定温度范围中的最大值。
6.根据权利要求1所述的电池管理装置,其特征在于,所述电池管理装置还包括与所述控制器连接的报警模块,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,生成报警信号,所述报警模块用于根据所述报警信号发出报警提示。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电池管理装置,其特征在于,所述电池管理装置还包括与所述控制器连接的通信模块,所述控制器还用于在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,生成报警信号,所述通信模块用于将所述报警信号发送至与所述电池管理装置通信连接的用户终端。
8.一种电池模组,其特征在于,所述电池模组包括:多个单体电池、电池固定架及如权利要求1-7中任意一项所述的电池管理装置,所述多个单体电池固定于所述电池固定架中,所述电池管理装置设置于所述电池固定架上。
9.一种电动车,其特征在于,所述电动车包括车辆本体及如权利要求8所述的电池模组,所述电池模组设置于所述车辆本体上,用于为所述车辆本体供电。
10.一种电池管理方法,其特征在于,应用于如权利要求1-7中任意一项所述的电池管理装置,所述方法包括:
采集所述多个热敏模块连接所形成的总等效电阻的电参量;
在所述电参量表征的所述电池模组中存在异常温度的单体电池时,控制所述温度调节组件调节所述电池模组的温度,以使所述电池模组的温度在指定温度范围内。
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