CN110466364B - 用于车辆的电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车辆的电池组，所述电池组包括：多个电池，包括第一电池和第二电池；第一输入/输出端口，包括第一输入/输出正端口和第一输入/输出负端口；第二输入/输出端口，包括第二输入/输出正端口和第二输入/输出负端口；第一开关，将第二电池的正端子电连接到第一电池的负端子或电连接到第二输入/输出正端口；第二开关，将第一电池的负端子电连接到第一开关或电连接到第一输入/输出负端口；第三开关，将第二电池的负端子电连接到第一输入/输出负端口，或者将第二开关电连接到第一输入/输出负端口或电连接到第二输入/输出负端口。

Description

用于车辆的电池组
本申请要求于2018年5月8日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0052738号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
本发明的一些示例实施例的方面涉及一种用于车辆的电池组。
背景技术
因为电动车辆被认为是被提议用于解决能量耗竭和由于来自车辆的废气导致的污染的潜在问题的最有希望的替代方式之一，因此电动车辆已经处于蓬勃发展之下。
电动车辆(EV)是通过主要使用从电池产生的电力驱动AC或DC马达而被提供动力的机动车，并且主要分为电池电动车辆(BEV)和混合动力电动车辆(HEV)。BEV通过使用来自电池(当电力耗尽时该电池可再充电)的电力的马达驱动，而HEV通过使用通过驱动发动机产生的电力对电池充电并使用从电池产生的电力驱动电动马达而被驱动。
电动车辆是依靠从电池供应的电力而运行的车辆。在在电池中产生短路以切断电压输出的情况下，车辆会不自主地停止，这对车辆造成危险。
本说明书的背景技术部分包括旨在为示例实施例提供背景的信息，并且在本背景技术部分中的信息不一定构成现有技术。
发明内容
本发明致力于解决现有技术的某些问题，一些示例实施例可包括一种用于车辆的电池组，即使该电池组已发生内部短路，该电池组也能够通过在安全模式下操作车辆来提高安全性，在安全模式下在绕开短路部分的同时输出电压。
根据本发明的一些示例实施例，一种用于车辆的电池组包括：多个电池，包括第一电池和第二电池；第一输入/输出端口，包括电连接到第一电池的正端子的第一输入/输出正端口和电连接到第二电池的负端子的第一输入/输出负端口；第二输入/输出端口，包括电连接到第二电池的正端子的第二输入/输出正端口和电连接到第二电池的负端子的第二输入/输出负端口；第一开关，将第二电池的正端子电连接到第一电池的负端子或电连接到第二输入/输出正端口；第二开关，将第一电池的负端子电连接到第一开关或电连接到第一输入/输出负端口；第三开关，将第二电池的负端子电连接到第一输入/输出负端口，或者将第二开关电连接到第一输入/输出负端口或电连接到第二输入/输出负端口。
根据一些示例实施例，第一开关、第二开关和第三开关可以是三路开关，并且在在电池组中没有发生内部短路的正常操作状态下，第一开关、第二开关和第三开关可被构造为使得其第一接触端子全部电连接到公共端子，以通过正常供电线将串联连接的第一电池和第二电池的电压输出到第一输入/输出端口。
根据一些示例实施例，第一开关可被构造为使得：公共端子电连接到第二电池的正端子，第一接触端子电连接到第二开关的第一接触端子，且第二接触端子电连接到第二输入/输出正端口。
根据一些示例实施例，第二开关可被构造为使得：公共端子电连接到第一电池的负端子，第一接触端子电连接到第一开关的第一接触端子，且第二接触端子电连接到第二电池的负端子和第三开关的公共端子。
根据一些示例实施例，第三开关可被构造为使得：公共端子电连接到第二电池的负端子和第二开关的第二接触端子，第一接触端子电连接到第一输入/输出负端口，且第二接触端子电连接到第二输入/输出负端口。
根据一些示例实施例，电池组还可包括：控制器，通过从第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第三开关、第一输入/输出端口和第二输入/输出端口检测短路部分，控制第一开关、第二开关和第三开关进行操作以绕开短路部分。
根据一些示例实施例，当在电池组中产生短路时，控制器可控制第一开关、第二开关和第三开关进行操作以通过第一输入/输出端口或第二输入/输出端口输出第一电池的电压和第二电池的电压中的一个。
根据一些示例实施例，当在第一输入/输出负端口和第一输入/输出正端口之间或在第二开关和第一输入/输出端口之间产生短路时，第二电池的电压可通过第一开关和第三开关输出到第二输入/输出端口。
根据一些示例实施例，当在第二电池、第二输入/输出端口和第一开关中的至少一个处产生短路时，第一电池的电压可通过第二开关和第三开关输出到第一输入/输出端口。
根据一些示例实施例，当在第一电池和第二电池之间产生短路时，第二电池的电压可通过第一开关和第三开关输出到第二输入/输出端口或者第一电池的电压通过第二开关和第三开关输出到第一输入/输出端口。
如上所述，即使根据本发明的一些示例实施例的用于车辆的电池组发生内部短路，该电池组也可通过在安全模式下操作车辆来提高安全性，在安全模式下在绕开短路部分的同时输出电压。
附图说明
图1A和图1B是根据本发明的一些示例实施例的用于车辆的电池组和在其中安装有电池组的车辆驱动系统的示意图。
图2是示出控制图1A中所示的电池组的多个开关的方法的流程图。
图3A至图3E是示出在图1A中所示的电池组中多个开关根据短路部分的连接关系的示例的示意图。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明的一些示例实施例的方面。本发明的各种实施例可以以许多不同的形式来实施，而不应该被解释为局限于在此所阐述的示例实施例。更确切地，提供公开的这些示例实施例，使得本公开将是更彻底的和更完整的，并且将向本领域技术人员传达公开的发明构思。
另外，在附图中，为了简洁和清楚，各个组件的尺寸或厚度被夸大。同样的标号始终表示同样的元件。此外，将理解的是，当元件A被称为“连接到”元件B时，元件A可以直接连接到元件B，或者可以存在中间元件C且元件A与元件B彼此间接连接。
在此所使用的术语是为了描述特定实施例的目的，而不是意图限制公开。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或其变型时，说明存在所陈述的特征、数目、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数目、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
将理解的是，虽然在此可以使用术语第一、第二等来描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但这些构件、元件、区域、层和/或部分不应该受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此，例如，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可被命名为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了易于描述，在此可以使用诸如“在……下方”、“在……之下”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语，以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一(其它)元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包括装置在使用或操作中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上”或“上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。
此外，在整个说明书中，同样功能的组件由相同的参考标号指示。此外，当元件被描述为“结合到”或“连接到”另一元件时，这些元件可彼此直接“结合”或者“连接”，或者一个或更多个元件可介于这两者之间。
参照图1A，示出了根据本发明的一些示例实施例的用于车辆的电池组的示意图，并且参照图1B，示出了在其中安装有电池组的车辆驱动系统的示意图。
车辆驱动系统10可包括：电池组100，输出电力以驱动车辆；逆变器200，电连接到电池组100，并供应电力以使用从电池组100供应的电力驱动驱动马达300；以及驱动马达300，通过从逆变器200供应的电力来操作车辆。
电池组100可输出电力以驱动车辆，并且可包括两个输入/输出端口T1和T2，电力输出到这两个输入/输出端口T1和T2。电池组100的两个输入/输出端口T1和T2可包括第一输入/输出端口T1和第二输入/输出端口T2。另外，第一输入/输出端口T1可包括第一输入/输出正端口T1a和第一输入/输出负端口T1b，且第二输入/输出端口T2可包括第二输入/输出正端口T2a和第二输入/输出负端口T2b。下面将更详细地描述电池组100的内部组件。
电池组100的两个输入/输出端口T1和T2可电连接到逆变器200的正端子a和负端子b。这里，电池组100的第一输入/输出正端口T1a和第二输入/输出正端口T2a可电连接到逆变器200的正端子a，且电池组100的第一输入/输出负端口T1b和第二输入/输出负端口T2b可电连接到逆变器200的负端子b。
也就是说，电池组100的输入/输出正端口T1a和T2a电连接到逆变器200的正端子a，且电池组100的输入/输出负端口T1b和T2b电连接到逆变器200的负端子b。逆变器200是用于将DC(直流)电力转换为AC(交流)电力或将AC电力转换为DC电力的装置。也就是说，逆变器200从电池组100接收DC电力并将DC电力转换为AC电力，然后将转换后的电力供应至驱动马达300。
此外，在再生制动期间，逆变器200可将由驱动马达300产生的AC电力转换为DC电力以对电池组100充电。另外，逆变器200可包括与正端子a和负端子b并联连接的一个或更多个电容器。逆变器200通过电容器的手段可比电池组100充电或放电更快，从而防止或减少驱动马达300和/或电池组100由于其状态突然改变而被损坏的发生率。
驱动马达300电连接到逆变器200并且从逆变器200接收用于操作车辆的电力以产生用于操作车辆的扭矩。当车辆是电动车辆时，驱动马达300可起发动机的作用。
电池组100包括：多个电池110；多个开关Ca、Cb和Cc，用于变换多个电池110与两个输入/输出端口T1和T2之间的连接关系；以及控制器120，用于控制多个开关Ca、Cb和Cc的操作。另外，电池组100还可包括：熔断器F，位于多个电池110与两个输入/输出端口T1和T2之间以在由于短路而产生过电流时切断电源；预充电继电器Rp，用于在启动车辆时向逆变器200施加预充电电压；以及电阻器R，与预充电继电器Rp串联连接。
多个电池110可包括第一电池111和第二电池112。另外，第一电池111和第二电池112可分别包括串联或并联连接的多个电池单体。虽然在图1B中示出了包括串联连接的两个电池单体的第一电池111和第二电池112，但是本发明的方面不限于此。第一电池111和第二电池112可分别包括正端子a和负端子b。
第一电池111和第二电池112可分别在正端子a和负端子b之间输出电压。第一电池111可被构造为使得正端子a电连接到第一输入/输出正端口T1a且负端子b电连接到第二开关Cb的公共端子1。另外，第二电池112可被构造为使得正端子a电连接到第一开关Ca的公共端子1且负端子b电连接到第三开关Cc的公共端子1。
多个开关Ca、Cb和Cc可包括第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc。第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc是三路开关(3-way switch)，每个开关包括公共端子1、第一接触端子2和第二接触端子3。第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc通过从控制器120施加的控制信号Sa、Sb和Sc可将公共端子1电连接到第一接触端子2或者可将公共端子1电连接到第二接触端子3。也就是说，第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc可分别通过控制器120的控制信号Sa、Sb和Sc将其公共端子1电连接到第一接触端子2或第二接触端子3。
第一开关Ca可被构造为使得：公共端子1电连接到第二电池112的正端子a，第一接触端子2电连接到第二开关Cb的第一接触端子2且第二接触端子3电连接到第二输入/输出正端口T2a。第一开关Ca电连接到控制器120以通过从控制器120施加的第一控制信号Sa将公共端子1电连接到第一接触端子2或第二接触端子3。也就是说，第一开关Ca可将第二电池112的正端子a电连接到第二开关Cb的第一接触端子2或第二输入/输出正端口T2a。
第二开关Cb可被构造为使得：公共端子1电连接到第一电池111的负端子b，第一接触端子2电连接到第一开关Ca的第一接触端子2且第二接触端子3电连接到第三开关Cc的公共端子1和第二电池112的负端子b。第二开关Cb电连接到控制器120以通过从控制器120施加的第二控制信号Sb将公共端子1电连接到第一接触端子2或第二接触端子3。也就是说，第二开关Cb可将第一电池111的负端子b电连接到第一开关Ca的第一接触端子2或第二电池112的负端子b。
第三开关Cc可被构造为使得：公共端子1电连接到第二电池112的负端子b和第二开关Cb的第二接触端子3，第一接触端子2电连接到第一输入/输出负端口T1b，且第二接触端子3电连接到第二输入/输出负端口T2b。第三开关Cc电连接到控制器120以通过从控制器120施加的第三控制信号Sc将公共端子1电连接到第一接触端子2或第二接触端子3。也就是说，第三开关Cc可将第二电池112的负端子b电连接到第一输入/输出负端口T1b或第二输入/输出负端口T2b。
在电池组100的正常操作期间，第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc可保持在公共端子1和第一接触端子2彼此电连接的状态。另外，当电池组100发生内部短路时，第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc中的每个的公共端子1可电连接到第一接触端子2或者第二接触端子3以绕开短路部分。
如果第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc都被构造为使得公共端子1和第一接触端子2彼此电连接，则第一电池111的负端子b可与第二电池112的正端子a串联电连接。这里，第一电池111的正端子a可电连接到第一输入/输出正端口T1a，并且第二电池112的负端子b可电连接到第一输入/输出负端口T1b。也就是说，如果第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc都被构造为使得公共端子1和第一接触端子2彼此电连接，则串联连接的第一电池111和第二电池112的电压可输出到第一输入/输出端口T1。如上所述，在第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc都被构造为使得公共端子1和第一接触端子2彼此连接的情况下，在连接电池组100的正常供电线的状态下，串联连接的第一电池111和第二电池112的电源电压可输出到第一输入/输出端口T1。
预充电继电器Rp可包括第一端子x和第二端子y。预充电继电器Rp的第一端子x可电连接在第一开关Ca的公共端子1和第二电池112的正端子a之间，并且第二端子y可电连接到第一开关Ca的第一接触端子2。预充电继电器Rp具有控制端子，该控制端子电连接到控制器120以通过从控制器120施加的控制信号Sp而使预充电继电器Rp接通或断开。另外，预充电继电器Rp可与电阻器R串联连接。
另外，预充电继电器Rp和电阻器R可与第一开关Ca并联连接。如果通过从控制器120施加的控制信号Sp接通预充电继电器Rp，则通过电阻器R输出到两个输入/输出端口T1和T2的电源电压可缓慢地增大。预充电继电器Rp和电阻器R可被设置为(例如)在启动车辆发动机时防止车辆驱动系统10由于突然从电池组100供应的高电压而被损坏。
另外，熔断器F可设置在第一开关Ca的第一接触端子2和第二开关Cb的第一接触端子2之间。熔断器F可电连接到电池组100的正常供电线，并且当由于发生短路而导致高电流在电池组100的正常供电线中流动时熔断器F可通过熔化而切断供应。
另外，控制器120可电连接到第一开关Ca、第二开关Cb、第三开关Cc和预充电继电器Rp，以控制它们进行操作。另外，控制器120可接收由设置在电池组100内的多个电压传感器(未示出)测量的电压值Svd。根据一些示例实施例，电压传感器可包括设置在电池组100的正常供电线中的多个电压传感器。例如，多个电压传感器可分别安装在第一电池111和第二电池112的正端子a和负端子b中。
另外，多个电压传感器可分别安装在第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc的公共端子1、第一接触端子2和第二接触端子3中。也就是说，多个电压传感器可从第一电池111、第二电池112、第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc的各个端子测量电压值Svd，然后将测量的电压值Svd传送到控制器120。控制器120可接收由设置在电池组100中的多个电压传感器测量的电压值Svd以确定短路部分的位置，并且可根据短路部分的位置来控制第一开关Ca、第二开关Ca和第三开关Cc的操作。也就是说，控制器120可控制第一开关Ca、第二开关Cb和第三开关Cc进行操作以在电池组100的正常供电线发生短路时通过旁路线路输出电源电压。另外，控制器120可设置在电池组100外部，并且本发明没有将控制器120的构造限制为在此公开的构造。
参照图2，示出了示出控制图1A中所示的电池组的多个开关的方法的流程图，并且参照图3A至图3E，示出了示出在图1A中所示的电池组中多个开关Ca、Cb和Cc根据短路部分的连接关系的示例的示意图。在下文中，将参照图2以及图3A至图3E描述根据电池组100的内部短路对开关的控制。
如图2中所示，控制用于车辆的电池组的多个开关的方法可包括短路检测操作(S1)、短路位置感测操作(S2)、开关控制操作(S3)和安全驱动操作(S4)。然而，根据本发明的实施例不限于图2中所示的操作的数量和顺序，并且除非下面的描述另有陈述或暗示以外，否则一些示例实施例可包括额外的或更少的操作，或者操作的顺序可改变。
在检测短路的操作(S1)，控制器120可接收由设置在电池组100中的多个电压传感器测量的电压值Svd，以检查电池组100是否已发生短路。例如，控制器120可接收由安装在电池组100的正常供电线中的多个电压传感器测量的电压值Svd，然后将其与正常电压值进行比较，并且如果存在不同的电压值，则控制器120可确定已发生短路。
另外，如果没有测量到熔断器F的两个端子(即，第二开关Cb的第一接触端子2和第一开关Ca的第一接触端子2)之间的电压值(这是在熔断器F由于由正常供电线发生短路所导致的过电压而熔断时导致的)，则控制器120可确定已发生短路。当确定电池组100已发生内部短路时，控制器120可通过由多个电压传感器测量的电压值Svd来感测短路部分的位置。另外，当确定电池组100没有发生内部短路时，控制器120可继续基于由多个电压传感器测量的电压值Svd检测是否已发生短路。
在感测短路位置的操作(S2)，已经接收到由多个电压传感器测量的电压值Svd的控制器120可检测短路位置。在接收到由设置在电池组100的正常供电线中的多个电压传感器测量的电压值Svd之后，控制器120可将接收到的电压值Svd与正常电压值进行比较，并且可确定在比较的电压值不同的部分已发生短路。可与短路检测操作(S1)同时执行短路位置感测操作(S2)。例如，如果由安装在电池组100的正常供电线中的多个电压传感器测量的电压值Svd中的任何一个与正常电压值不同，则控制器120可确定已发生短路并且测量的电压值与正常电压值不同的部分是短路部分。
在控制开关的操作(S3)，控制器120控制多个开关Ca、Cb和Cc进行操作以绕开由控制器120确定的短路部分。现将参照图3A至图3E以示例的方式描述开关控制操作(S3)。
参照图3A，示出了在控制器120在短路位置感测操作(S2)确定在第一输入/输出正端口T1a和第一输入/输出负端口T1b之间产生短路部分C1和C2的情况下操作多个开关Ca、Cb和Cc的示例。这里，第一短路部分C1可位于第一输入/输出正端口T1a和第一电池111的正端子a之间，且第二短路部分C2可位于第一输入/输出负端口T1b和第三开关Cc的第一接触端子2之间。
当第一输入/输出端口T1已发生短路时，控制器120可控制多个电池110的输出以将其输出到第二输入/输出端口T2。也就是说，当在第一输入/输出正端口T1a和第一输入/输出负端口T1b之间产生短路部分时，控制器120可控制第一开关Ca将公共端子1电连接到第二接触端子3，可控制第二开关Cb将公共端子1电连接到第一接触端子2，并且可控制第三开关Cc将公共端子1电连接到第二接触端子3。也就是说，电池组100可通过第二输入/输出正端口T2a和第二输入/输出负端口T2b输出第二电池112的正端子a和负端子b之间的电压。这里，电池组100仅输出第二电池112的电压(即，相对低的电压)，其是在正常操作状态下从电池组100输出的电压的一半，在正常操作状态下输出串联连接的第一电池111和第二电池112两者的电压。按照这种方式，控制器120可控制多个开关Ca、Cb和Cc进行操作以绕开短路部分C1和C2的位置，从而允许多个电池110的电压通过第二输入/输出端口T2输出。
参照图3B，示出了在控制器120在短路位置感测操作(S2)确定在第一电池111的负端子b与第一输入/输出负端口T1b之间产生短路部分C1和C2的情况下操作多个开关Ca、Cb和Cc的示例。这里，第一短路部分C1可位于第一电池111的负端子b和第二开关Cb的公共端子1之间，且第二短路部分C2可位于第一输入/输出负端口T1b和第三开关Cc的第一接触端子2之间。
当在第一电池111的负端子b与第一输入/输出负端口T1b之间产生短路时，控制器120可控制多个电池110的输出以输出到第二输入/输出端口T2。也就是说，当在第一电池111的负端子b与第一输入/输出负端口T1b之间已发生短路时，控制器120可控制第一开关Ca将公共端子1电连接到第二接触端子3，可控制第二开关Cb将公共端子1电连接到第一接触端子2，并且可控制第三开关Cc将公共端子1电连接到第二接触端子3。
也就是说，电池组100可通过第二输入/输出正端口T2a和第二输入/输出负端口T2b输出第二电池112的正端子a和负端子b之间的电压。这里，电池组100仅输出第二电池112的电压(即，相对低的电压)，其是在正常操作状态下从电池组100输出的电压的一半，在正常操作状态下输出串联连接的第一电池111和第二电池112两者的电压。
按照这种方式，控制器120可控制多个开关Ca、Cb和Cc进行操作以绕开短路部分C1和C2的位置，从而允许多个电池110的电压通过第二输入/输出端口T2输出。另外，当第一短路部分C1位于第一开关Ca内时，控制器120也可控制多个开关Ca、Cb和Cc按照与如上所述的方式相同方式进行操作。
参照图3C，示出了在控制器120在短路位置感测操作(S2)确定在第一电池111的正端子a和第二电池112的负端子b之间产生短路部分C1和C2的情况下操作多个开关Ca、Cb和Cc的示例。这里，第一短路部分C1可位于第一电池111的正端子a和第一输入/输出正端口T1a之间，且第二短路部分C2可位于第二电池112的负端子b和第三开关Cc的公共端子1之间。
当在第一电池111的正端子a和第二电池112的负端子b之间产生短路时，控制器120可控制多个电池110被驱动以仅将第一电池111和第二电池112中的一个电连接到第一输入/输出端口T1和/或第二输入/输出端口T2。图3C示出了仅第二电池112的电压通过第二输入/输出端口T2输出的情况。当在第一电池111的正端子a和第二电池112的负端子b之间产生短路时，控制器120可控制第一开关Ca将公共端子1电连接到第二接触端子3，可控制第二开关Cb将公共端子1电连接到第一接触端子2，并且可控制第三开关Cc将公共端子1电连接到第二接触端子3。也就是说，电池组100可通过第二输入/输出正端口T2a和第二输入/输出负端口T2b输出第二电池112的正端子a和负端子b之间的电压。
这里，电池组100仅输出第二电池112的电压(即，相对低的电压)，其是在正常操作状态下从电池组100输出的电压的一半，在正常操作状态下输出串联连接的第一电池111和第二电池112两者的电压。按照这种方式，控制器120可控制多个开关Ca、Cb和Cc进行操作以绕开短路部分C1和C2，从而允许多个电池110的电压通过第二输入/输出端口T2输出。另外，当第一短路部分C1位于第二开关Cb内时，控制器120也可控制多个开关Ca、Cb和Cc按照与如上所述的方式相同的方式进行操作。
参照图3D，与图3C相似，示出了在控制器120在短路位置感测操作(S2)确定在第一电池111的正端子a和第二电池112的负端子b之间产生短路部分C1和C2的情况下操作多个开关Ca、Cb和Cc的另一示例。这里，第一短路部分C1可位于第一电池111的正端子a和第一输入/输出正端口T1a之间，且第二短路部分C2可位于第二电池112的负端子b和第三开关Cc的公共端子1之间。
当在第一电池111的正端子a与第二电池112的负端子b之间产生短路时，控制器120可控制多个电池110被驱动以仅将第一电池111和第二电池112中的一个电连接到第一输入/输出端口T1和/或第二输入/输出端口T2。图3D示出了仅第一电池111的电压通过第一输入/输出端口T1输出的情况。当在第一电池111的正端子a和第二电池112的负端子b之间产生短路时，控制器120可控制第一开关Ca将公共端子1电连接到第一接触端子2，可控制第二开关Cb将公共端子1电连接到第二接触端子3，并且可控制第三开关Cc将公共端子1电连接到第一接触端子2。也就是说，电池组100可通过第一输入/输出正端口T1a和第一输入/输出负端口T1b输出第一电池111的正端子a和负端子b之间的电压。
这里，电池组100仅输出第一电池111的电压(即，相对低的电压)，其是在正常操作状态下从电池组100输出的电压的一半，在正常操作状态下输出串联连接的第一电池111和第二电池112两者的电压。按照这种方式，控制器120可控制多个开关Ca、Cb和Cc进行操作以绕开短路部分C1和C2，从而允许多个电池110的电压通过第一输入/输出端口T1输出。另外，当第一短路部分C1位于第一开关Ca内时，控制器120也可控制多个开关Ca、Cb和Cc按照与如上所述的方式相同的方式进行操作。
参照图3E，示出了在控制器120在短路位置感测操作(S2)确定在第二电池112的内部和第二电池112的负端子b之间产生短路部分C1和C2的情况下操作多个开关Ca、Cb和Cc的另一示例。这里，第一短路部分C1可位于第二电池112内，且第二短路部分C2可位于第二电池112的负端子b和第三开关Cc的公共端子1之间。
当在第二电池112的内部与第二电池112的负端子b之间产生短路时，控制器120可控制多个电池110的输出以输出到第一输入/输出端口T1。当在第二电池112的内部与第二电池112的负端子b之间产生短路时，控制器120可控制第一开关Ca将公共端子1电连接到第一接触端子2，可控制第二开关Cb将公共端子1电连接到第二接触端子3，并且可控制第三开关Cc将公共端子1电连接到第一接触端子2。也就是说，电池组100可通过第一输入/输出正端口T1a和第一输入/输出负端口T1b输出第一电池111的正端子a和负端子b之间的电压。
这里，电池组100仅输出第一电池111的电压(即，相对低的电压)，其是在正常操作状态下从电池组100输出的电压的一半，在正常操作状态下输出串联连接的第一电池111和第二电池112两者的电压。按照这种方式，控制器120可控制多个开关Ca、Cb和Cc进行操作以绕开短路部分C1和C2，从而允许多个电池110的电压通过第一输入/输出端口T1输出。另外，当在第一开关Ca和第二输入/输出端口T2处产生第一短路部分C1和第二短路部分C2时，控制器120也可控制多个开关Ca、Cb和Cc按照与如上所述的方式相同的方式进行操作。
在在安全模式下进行驱动的操作(S4)，当在电池组100内产生短路时，通过旁路线路输出低电压，使得车辆驱动系统10可在安全模式下使用低电压操作驱动马达300。这里，在安全模式下，从电池组100输出的低电压可通过逆变器200供应到驱动马达300，并且驱动马达300可供应驱动动力以允许仅以低速驱动车辆。另外，在车辆处于安全驱动模式的情况下，通过安装在车辆中的警告灯的手段告知驾驶员车辆处于安全驱动模式，从而允许驾驶员检查车辆。
当在安装在电动车辆中的电池组内产生短路时，可切断输出电压，以使车辆停止。然而，在根据本发明的用于车辆的电池组100中，即使在电池组100内产生短路，电池组100也在绕开短路部分的同时输出低电压，以在安全模式下驱动车辆，从而提高车辆的安全性。
虽然已经参照本发明的示例实施例具体地示出并描述了根据本发明的用于车辆的电池组，但是本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求及其等同物所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式上和细节上的各种改变。

Claims (7)

1.一种用于车辆的电池组，所述电池组包括：
多个电池，包括第一电池和第二电池；
第一输入/输出端口，包括电连接到第一电池的正端子的第一输入/输出正端口和电连接到第二电池的负端子的第一输入/输出负端口；
第二输入/输出端口，包括电连接到第二电池的正端子的第二输入/输出正端口和电连接到第二电池的负端子的第二输入/输出负端口；以及
第一开关、第二开关和第三开关，均为三路开关，
其中，第一开关将第二电池的正端子电连接到第一电池的负端子或电连接到第二输入/输出正端口；
第二开关将第一电池的负端子电连接到第一开关或电连接到第一输入/输出负端口；
第三开关将第二电池的负端子电连接到第一输入/输出负端口或电连接到第二输入/输出负端口，或者将第二开关电连接到第一输入/输出负端口，
其中，第一开关被构造为使得：公共端子电连接到第二电池的正端子，第一接触端子电连接到第二开关的第一接触端子，且第二接触端子电连接到第二输入/输出正端口，
第二开关被构造为使得：公共端子电连接到第一电池的负端子，第一接触端子电连接到第一开关的第一接触端子，且第二接触端子电连接到第二电池的负端子和第三开关的公共端子，
第三开关被构造为使得：公共端子电连接到第二电池的负端子和第二开关的第二接触端子，第一接触端子电连接到第一输入/输出负端口，且第二接触端子电连接到第二输入/输出负端口，并且
其中，第一开关、第二开关和第三开关中的每个的公共端子电连接到相应的第一接触端子或第二接触端子以绕开短路部分。
2.如权利要求1所述的电池组，其中，于在电池组中没有发生内部短路的正常操作状态下，第一开关、第二开关和第三开关被构造为使得其第一接触端子全部电连接到公共端子，以通过正常供电线将串联连接的第一电池和第二电池的电压输出到第一输入/输出端口。
3.如权利要求2所述的电池组，所述电池组还包括：控制器，通过从第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第三开关、第一输入/输出端口和第二输入/输出端口检测短路部分，控制第一开关、第二开关和第三开关进行操作以绕开短路部分。
4.如权利要求3所述的电池组，其中，控制器被配置为：响应于在电池组中产生短路，控制第一开关、第二开关和第三开关进行操作以通过第一输入/输出端口或第二输入/输出端口输出第一电池的电压和第二电池的电压中的一个。
5.如权利要求2所述的电池组，其中，响应于在第一输入/输出负端口和第一输入/输出正端口之间或在第二开关和第一输入/输出端口之间产生短路，第二电池的电压通过第一开关和第三开关输出到第二输入/输出端口。
6.如权利要求2所述的电池组，其中，响应于在第二电池、第二输入/输出端口和第一开关中的至少一个处产生短路，第一电池的电压通过第二开关和第三开关输出到第一输入/输出端口。
7.如权利要求2所述的电池组，其中，响应于在第一电池和第二电池之间产生短路，第二电池的电压通过第一开关和第三开关输出到第二输入/输出端口或者第一电池的电压通过第二开关和第三开关输出到第一输入/输出端口。
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