CN114161951A - 动力电池、动力电池的控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池、动力电池的控制方法及车辆。动力电池包括：动力电池本体，所述动力电池本体具有充电功能与放电功能；至少一个电池组，所述至少一个电池组与所述动力电池本体可拆卸连接，每个所述电池组具有充电功能与放电功能；其中，所述动力电池本体用于对至少一个所述电池组充电；或者，所述动力电池本体用于与所述至少一个电池组共同放电。本申请动力电池上的剩余电量可以被有效利用，不会造成剩余电量的流失。

Description

动力电池、动力电池的控制方法及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及一种动力电池、动力电池的控制方法及车辆。

背景技术

现有车辆的动力电池通常仅仅用于对车辆进行充电，在动力电池上具有剩余电量时，剩余电量通常不能充分利用。在车主或乘员需要对终端设备进行充电时，动力电池的剩余电量无法被有效利用。而且，在动力电池上的剩余电量长期不使用时，剩余电量会自然流失，浪费电能。

发明内容

本发明提供了一种动力电池、动力电池的控制方法及车辆，以解决上述技术问题。

本发明提供一种动力电池，包括：动力电池本体，所述动力电池本体具有充电功能与放电功能；至少一个电池组，所述至少一个电池组与所述动力电池本体可拆卸连接，每个所述电池组具有充电功能与放电功能；其中，所述动力电池本体用于对至少一个所述电池组充电；或者，所述动力电池本体用于与所述至少一个电池组共同放电。

在某些实施例中，每个所述电池组设有微型电池控制模块，所述微型电池控制模块用于识别与之电连接的所述电池组的当前电量；在所述电池组的当前电量小于或等于预设电量时，所述微型电池控制模块用于控制所述动力电池本体向所述电池组进行充电；在所述电池组的当前电量大于预设电量时，所述微型电池控制模块用于控制所述电池组放电。

在某些实施例中，所述动力电池还包括：电池组控制器，所述电池组的数量至少为两个；所述电池组控制器与每个所述电池组的微型电池控制模块均连接，所述至少两个电池组形成电池集，所述电池组控制器用于控制所述电池集的工作状态。

本发明提供一种车辆，包括上述动力电池。

在某些实施例中，所述车辆包括电池管理系统，所述电池管理系统用于检测所述车辆的发动机状态，产生检测信号，并将所述检测信号发送给所述电池组控制器，所述检测信号包括工作信号，在所述电池组控制器接收到所述工作信号时，所述电池组控制器控制所述电池集输出高功率。

在某些实施例中，所述车辆还包括低压电气系统，所述检测信号还包括非工作信号；在所述电池组控制器接收到所述非工作信号时，所述电池组控制器控制所述电池集与所述低压电气系统连接，并向所述低压电气系统提供低功率；其中，所述高功率的功率值大于所述低功率的功率值。

本发明提供一种动力电池的控制方法，包括：提供动力电池本体与至少一个电池组，其中，所述至少一个电池组与所述动力电池本体可拆卸连接，所述动力电池本体具有充电功能与放电功能，每个所述电池组具有充电功能与放电功能；在所述动力电池本体与所述至少一个电池组处于连接状态时，控制所述动力电池本体对至少一个所述电池组充电；或者，控制所述动力电池本体与所述至少一个电池组共同放电。

在某些实施例中，还包括：在所述电池组的当前电量小于或等于预设电量时，控制所述动力电池本体向所述电池组进行充电；在所述电池组的当前电量大于预设电量时，控制所述电池组放电。

在某些实施例中，所述至少一个电池组中的至少两个电池组形成电池集，所述控制方法还包括：在接收到车辆的工作信号时，控制所述电池集输出高功率。

在某些实施例中，所述控制方法还包括：在接收到车辆的非工作信号时，控制所述电池集输出低功率；其中，所述高功率的功率值大于所述低功率的功率值。

综上所述，本申请通过设置电池组与动力电池本体可拆卸连接，在电池组与动力电池本体处于连接状态时，动力电池本体可以作为电源为电池组充电，将剩余电量转移到电池组上，在电池组与动力电池本体处于拆卸状态时，电池组可以为外界的终端充电，这不仅利用了动力电池本体上的剩余电量，还避免了动力电池上的剩余电量在长期不使用的状态下，自动流失。而且，在电池组安装在动力电池本体上时，动力电池本体与电池组可以共同为车辆供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种动力电池的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电池组的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的动力电池至于移动装置上的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的微型电池控制模块与电池组的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的电池管理系统、电池组控制器、电池组的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的车辆的结构示意图。

图中：动力电池本体10、电池组20、第一支架201、第二支架202、电池203、微型电池控制模块30、电池组控制器40、车身50、移动装置70、驱动单元701、承载单元702、电池管理系统80。

具体实施方式

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1，本发明提供一种动力电池，包括：

动力电池本体10，动力电池本体10具有充电功能与放电功能。

至少一个电池组20，至少一个电池组20与动力电池本体10可拆卸连接，每个电池组20具有充电功能与放电功能。可以理解的是，电池组20具有蓄电池的功能。可选地，电池组20为蓄电池。具体地，电池组20与动力电池本体10的可拆卸连接方式可以是插接、卡接、插闩连接等本领域技术人员常用的可拆卸连接方式。

其中，动力电池本体10用于对至少一个电池组20充电；或者，动力电池本体10用于与至少一个电池组20共同放电。可选地，在动力电池本体10与至少一个电池组20共同放电时，可以向车辆放电。

可以理解的是，任一个电池组20与动力电池本体10分离时，该电池组20可以作为移动电源，为乘员或车主的终端进行充电，如可以为手机、i pad、智能手表等设备进行充电。在动力电池本体10上存在剩余电量时，动力电池本体10可以为电池组20充电。

本申请中，通过设置电池组20与动力电池本体10可拆卸连接，在电池组20与动力电池本体10处于连接状态时，动力电池本体10可以作为电源为电池组20充电，将剩余电量转移到电池组20上，在电池组20与动力电池本体10处于拆卸状态时，电池组20可以为外界的终端充电，这不仅利用了动力电池本体10上的剩余电量，还避免了动力电池上的剩余电量在长期不使用的状态下，自动流失。而且，在电池组20安装在动力电池本体10上时，动力电池本体10与电池组20可以共同为车辆供电。

从而，在电池组20安装在车辆的动力电池本体10上时，电池组20可以为车辆充电，在电池组20从车辆的动力电池本体10上拆除时，电池组20可以作为移动电源为外界的终端充电。

可以理解的是，电池组20的可拆卸连接，是通过在现有动力电池的基础上设置可分离式的电池组20，并且电池组20具有充放电功能，从而在安装在车辆上时为电动车辆供电，在取下时作为移动电源给其他终端设备充电。

具体地，移动电源是指可以在拿下后依然起到电源功能，例如作为充电宝给移动终端充电，或者作为外置的电瓶给设备供电，也可以在外置的电源条件下充电。并且，当作为移动电源使用时，可以配备有必要变压器、适配器、充电器等外设或通过在自身安装控制模块进行充放电的控制。

可选地，动力电池包括12个电池组20。当然，动力电池上的电池组20还可以为多于12个电池组20，或者少于12个电池组20。本申请不具体限定电池组20的个数。

可选地，每个电池组20包括至少一节电池203。具体地，电池203可以是现有技术中常用的锂电池，如18650锂电池，或者为其他的锂电池。在具体的应用场景中，可以根据需求调整每个电池组20的电池203数量。至少一个电池组20的电池203数量相等或者不等。

可选地，每个电池组20包括4节电池203。具体地，4节电池203可以是4节18650锂电池。

请参阅图2，可选地，电池组20还包括相对设置的第一支架201与第二支架202，第一支架201与第二支架202相对设置，至少一节电池203固定在第一支架201与第二支架202之间。

在一个具体的实施例中，至少一个电池组20设于动力电池本体10的边缘。本申请中，设置至少一个电池组20设于动力电池本体10的边缘，如此方便于电池组20的拆卸与安装。

在一个具体的实施例中，动力电池本体10上设有凹槽，至少一个电池组20卡合在凹槽内。本申请中，至少一个电池组20卡合在凹槽内，可以使得电池组20稳定地卡合连接在动力电池本体10上。

请参阅图3，可以理解的是，动力电池承载在移动装置70上，移动装置70包括驱动单元701与承载单元702，承载单元702连接在驱动单元701上，动力电池承载在承载单元701上。驱动单元701可以为滚轮，承载单元702可以为承载支架。动力电池承载在移动装置上，方便于动力电池的运输。

请参阅图4，在一个具体的实施例中，每个电池组20设有微型电池控制模块30，微型电池控制模块30用于识别与之电连接的电池组20的当前电量。可以理解的是，微型电池控制模块30与电池组20通讯连接。

在电池组20的当前电量小于或等于预设电量时，微型电池控制模块30用于控制动力电池本体10向电池组20进行充电；

在电池组20的当前电量大于预设电量时，微型电池控制模块30用于控制电池组20放电。

可以理解的是，微型电池控制模块30根据电量平衡控制策略控制对应的电池组20放电或充电。具体地，微型电池控制模块30可以是本领域常用的具有检测和控制功能微处理器系统。更具体地，电池平衡控制策略可以为当前电量与预设电量的数值关系。预设电量可以为满电量，或者预设电量为满电量的60％、50％、30％等。本申请不限定预设电量与满电量的具体数值关系。

使用时，微型电池控制模块30可以通过电量平衡控制策略在车辆使用过程中随时保持合理高效的充放电电量平衡。即微型电池控制模块30可以识别电池组20的当前电量，在识别出电池组20的当前电量充足时，控制电池组20进入放电模式，在识别出电池组20的当前电量不足时，控制电池组20进入充电模式。可以理解的是，在车辆运行的过程中，动力电池本体10与电池组20全程对车辆放电。在车辆停止后，且在电池组20的当前电量小于或等于预设电量时，微型电池控制模块30控制动力电池本体10向电池组20进行充电。

请参阅图5，在一个具体的实施例中，电池组20的数量至少为两个；动力电池还包括：电池组控制器40，电池组控制器40与每个电池组20的微型电池控制模块30均连接，至少两个电池组20形成电池集，电池组控制器40用于控制电池集的工作状态。具体地，电池组控制器40可以是现有技术中包括执行器、接收器、微处理器芯片、传感器等部件的常见控制器。更具体地，电池组控制器40可以协调控制所有的微型电池控制模块30，给微型电池控制模块30发送控制信号以同时改变各个电池组20的工作状态。需要理解的是，本文中的工作状态包括功率、电压、输出电流、充电或放电等工作状态。在本实施方式中，则主要强调通过微型电池控制模块30控制电池组20充放电或根据电池平衡控制策略改变电压。

可以理解的是，每个电池组20的微型电池控制模块30之间互相通讯连接并电连接，电池组控制器40与每个电池组20的微型电池控制模块30通讯连接，并且电池组控制器40根据可变电压协议改变所有电池组20作为一整体时的供电电压。

具体地，电池组控制器40可以是现有技术中包括执行器、接收器、微处理器芯片、传感器等部件的常见控制器。

在一个具体的实施例中，动力电池本体10与每个电池组20之间设有开关元件，开关元件用于控制动力电池本体10与对应的电池组20连接或者断开。

可以理解的是，为配合车辆动力电池本体10的电池组20在各种状态下工作，可以设置必要的开关元件，如控制模块、线路、电动开关或手动开关等。例如，通过设置开关手动控制电池组20与动力电池本体10处于同一工作状态，或断电方便取出，也可以设置传感器和控制器自动识别车辆所需状态，而使电池组20进入相应的工作状态，或在取下电池组20时自动断电。

请参阅图6，本申请还提供一种车辆，包括上述的动力电池。

车辆包括车身50，车身50包括车舱和底板，底板设置在车舱的底部，车舱与底板之间形成电池舱，动力电池位于电池舱内。车辆可以为电动汽车。

在一个具体的实施例中，底板上设有拆卸口，拆卸口与电池舱连通，电池组20用于从拆卸口取出，或者从拆卸口装入电池舱内。

在一个具体的实施例中，车辆还包括座椅，拆卸口靠近座椅。

使用时，人员在离开车辆时，可以通过车舱与底板的拆卸口方便取到电池组20，从而在在驾车外出时，随时作为移动电源使用，例如当充电宝或者外置电瓶使用。回到车内时，可将电池组20从拆卸口插回原位置，电池组20并入整车的动力电池本体10，用于给车辆供电。并且，电池组20设置在动力电池本体10的边缘，拆卸口位于靠近座椅，如靠近座椅的下方。如此，可以方便车主或乘客取用电池组20。

请继续参阅图5，在一个具体的实施例中，车辆包括电池管理系统80，电池管理系统80用于检测车辆的发动机状态，产生检测信号，并将检测信号发送给电池组控制器40，检测信号包括工作信号，在电池组控制器40接收到工作信号时，电池组控制器40控制电池集输出高功率。可以理解的是，该模式为动力电池模式。功率为电压与电流的乘积。

在一个具体的实施例中，车辆还包括低压电气系统，检测信号还包括非工作信号；在电池组控制器40接收到非工作信号时，电池组控制器40控制电池集与低压电气系统连接，并向低压电气系统提供低功率；其中，高功率的功率值大于低功率的功率值。可以理解的是，该模式为蓄电池模式。根据车辆的需求，在蓄电池模式下使用多于或少于12个可分离电池组20的方案，以增减蓄电池模式的电容量。可以理解的是，车辆电池管理系统80根据发动机状态发送检测信号给电池组控制器40，电池组控制器40根据检测信号和可变电压协议控制电池组20改变电压并作为蓄电池与低压电气系统电连接。

可选地，低压电气系统包括车门开关、发动机启动器、或车灯中的至少一种。即，低压电气系统包括汽车启动单元和/或低压供电单元。

可以理解的是，当电池组20安装在车辆的动力电池本体10上时，电池组控制器40可根据接收到的来自电池管理系统80检测到的发动机状态发送的检测信号，从而控制电池组20进入动力电池模式或蓄电池模式。具体地，在车辆的发动机未启动或熄火时，电池组控制器40启动蓄电池模式，控制电池组20与车辆的低压电气系统电连接并以低功率(例如，以额定12V-12Ah的蓄电池给发动机启动器或电器供电)工作。当车辆发动机启动后，电池组控制器40启动动力电池模式，控制电池组20以相应的电压和工作状态与原本的动力电池本体10共同为车辆供电。使用时，车辆电池管理系统80检测发动机状态并发送检测信号，电池组控制器40接收到检测信号后依据可变电压协议执行控制电池组20进入动力电池模式或蓄电池模式。电池组控制器40可以改变电池组20的电压和工作状态。

从而，车辆电池管理系统80控制电池组20和动力电池本体10配合在工作状态下放电，或由车辆电池管理系统80控制动力电池本体10对电池组20进行充电，以便人员随时能拿到电量充足的移动电源。

可以理解的是，车辆电池管理系统80可以是现有的车辆控制器的一部分或与车辆控制器通讯连接(车辆控制器是用来控制车辆电机的启动、运行、进退、速度、停止以及车辆的其它电子器件的核心控制器件)，并具有现有技术中常有的传感器、微处理器芯片、检测器和信号发送器等。

本发明还提供一种动力电池的控制方法，包括：

S1，提供动力电池本体10与至少一个电池组20，其中，至少一个电池组20与动力电池本体10可拆卸连接，动力电池本体10具有充电功能与放电功能，每个电池组20具有充电功能与放电功能；

S2，在动力电池本体10与至少一个电池组20处于连接状态时，控制动力电池本体10对至少一个电池组20充电；或者，控制动力电池本体10与至少一个电池组20共同放电。

本申请中，通过设置电池组20与动力电池本体10可拆卸连接，在电池组20与动力电池本体10处于连接状态时，动力电池本体10可以作为电源为电池组20充电，将剩余电量转移到电池组20上，在电池组20与动力电池本体10处于拆卸状态时，电池组20可以为外界的终端充电，这不仅利用了动力电池本体10上的剩余电量，还避免了动力电池上的剩余电量在长期不使用的状态下，自动流失。而且，在电池组20安装在动力电池本体10上时，动力电池本体10与电池组20可以共同为车辆供电。

在一个具体的实施例中，还包括：

在电池组20的当前电量小于或等于预设电量时，控制动力电池本体10向电池组20进行充电；

在电池组20的当前电量大于预设电量时，控制电池组20放电。

本申请可以在车辆使用过程中随时保持合理高效的充放电电量平衡。即可以识别电池组20的当前电量，在识别出电池组20的当前电量充足时，控制电池组20进入放电模式，在识别出电池组20的当前电量不足时，控制电池组20进入充电模式。

在一个具体的实施例中，至少一个电池组20中的至少两个电池组20形成电池集，控制方法还包括：

在接收到车辆的工作信号时，控制电池集输出高功率。

在一个具体的实施例中，控制方法还包括：

在接收到车辆的非工作信号时，控制电池集输出低功率；其中，高功率的功率值大于低功率的功率值。

本申请中，在接受到车辆的工作信号或者非工作信号时，可以依据可变电压协议执行控制电池组20进入动力电池模式或蓄电池模式，进而输出高功率或者低功率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池，其特征在于，包括：

动力电池本体，所述动力电池本体具有充电功能与放电功能；

至少一个电池组，所述至少一个电池组与所述动力电池本体可拆卸连接，每个所述电池组具有充电功能与放电功能；

其中，所述动力电池本体用于对至少一个所述电池组充电；或者，所述动力电池本体用于与所述至少一个电池组共同放电。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，每个所述电池组设有微型电池控制模块，所述微型电池控制模块用于识别与之电连接的所述电池组的当前电量；

在所述电池组的当前电量小于或等于预设电量时，所述微型电池控制模块用于控制所述动力电池本体向所述电池组进行充电；

在所述电池组的当前电量大于预设电量时，所述微型电池控制模块用于控制所述电池组放电。

3.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述电池组的数量至少为两个；所述动力电池还包括：电池组控制器，所述电池组控制器与每个所述电池组的微型电池控制模块均连接，所述至少两个电池组形成电池集，所述电池组控制器用于控制所述电池集的工作状态。

4.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项所述动力电池。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括电池管理系统，所述电池管理系统用于检测所述车辆的发动机状态，产生检测信号，并将所述检测信号发送给所述电池组控制器，所述检测信号包括工作信号在所述电池组控制器接收到所述工作信号时，所述电池组控制器控制所述电池集输出高功率。

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括低压电气系统，所述检测信号还包括非工作信号；在所述电池组控制器接收到所述非工作信号时，所述电池组控制器控制所述电池集与所述低压电气系统连接，并向所述低压电气系统提供低功率；其中，所述高功率的功率值大于所述低功率的功率值。

7.一种动力电池的控制方法，其特征在于，包括：

提供动力电池本体与至少一个电池组，其中，所述至少一个电池组与所述动力电池本体可拆卸连接，所述动力电池本体具有充电功能与放电功能，每个所述电池组具有充电功能与放电功能；

在所述动力电池本体与所述至少一个电池组处于连接状态时，控制所述动力电池本体对至少一个所述电池组充电；或者，控制所述动力电池本体与所述至少一个电池组共同放电。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述电池组的当前电量小于或等于预设电量时，控制所述动力电池本体向所述电池组进行充电；

在所述电池组的当前电量大于预设电量时，控制所述电池组放电。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述至少一个电池组中的至少两个电池组形成电池集，所述控制方法还包括：

在接收到车辆的工作信号时，控制所述电池集输出高功率。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在接收到车辆的非工作信号时，控制所述电池集输出低功率；其中，所述高功率的功率值大于所述低功率的功率值。

Images