CN114336879A - 电池电路、电池管理系统、电池模组及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池电路，包括主电路、放电支路、充电支路以及短路保护模块，主电路，用于连接电池组。放电支路连接于主电路以与主电路共同形成电池组的放电回路，放电支路设有第一继电器。充电支路并联在放电支路的两端以与主电路共同形成电池组的充电回路，充电支路设有第二继电器。短路保护模块包括控制器以及第一断路器，第一断路器串联在主电路中，控制器与第一断路器电性连接，控制器被配置为：在主电路的电流大于或等于第一故障电流阈值的情况下，控制第一断路器断开主电路，并将第一继电器、第二继电器中的至少一者保持在非闭合状态。上述的电池电路进行短路保护的安全性较高。

Description

电池电路、电池管理系统、电池模组及电动汽车

技术领域

本申请涉及动力电池短路保护技术领域，特别涉及一种电池电路、电池管理系统、电池模组以及电动汽车。

背景技术

随着动力电池技术的发展，新能源电动汽车获得了前所未有的进步，但是电池在长时间的使用下，可能会发生短路的情况，使得电池发生损坏，影响电池正常使用。传统新能源汽车动力电池的短路保护通常是在主电路串联主继电器和传统热熔式熔断器，当动力电池出现外部短路时，通过熔断器和主继电器将电池系统与外部负载分开，以防止过电流造成事故扩大。

当前方案存在以下难点：新能源车行驶工况复杂，包括急加急减等工况，有规律和没有规律的循环负载电流都会导致熔断器的金属疲劳老化(狭径处)最后而出现误动作。由于电动汽车的运行并非固定模式，会因为路况和环境等客观原因和驾驶人的主观原因，使得熔断器在这种工况需要留足够的裕量来规避这个衰减的风险。同时市场对新能源汽车快充能力的要求越来越高，新能源汽车快充平均电流也原来越来越高，因此需要选择更高规格的熔断器。以上两方面因素致使必须要把熔断器选大，选大带来的风险就是保护的盲区进一步扩大。

发明内容

本申请实施例提供一种电池电路、电池管理系统，本申请实施例还提供一种电池模组以及电动汽车。

第一方面，本申请实施例提供一种电池电路，包括主电路、放电支路、充电支路以及短路保护模块，主电路，用于连接电池组。放电支路连接于主电路以与主电路共同形成电池组的放电回路，放电支路设有第一继电器。充电支路并联在放电支路的两端以与主电路共同形成电池组的充电回路，充电支路设有第二继电器。短路保护模块包括控制器以及第一断路器，第一断路器串联在主电路中，控制器与第一断路器电性连接，控制器被配置为：在主电路的电流大于或等于第一故障电流阈值的情况下，控制第一断路器断开主电路，并将第一继电器、第二继电器中的至少一者保持在非闭合状态。

第二方面，本申请实施例还提供一种电池管理系统，包括电池管理器和高压控制模块。高压控制模块电性连接于电池管理器及控制器；高压控制模块被配置为：根据主电路的电流值，控制控制器执行：在主电路的电流大于或等于第一故障电流阈值的情况下，控制第一断路器断开主电路，并将第一继电器、第二继电器中的至少一者保持在非闭合状态。

第三方面，本申请实施例还提供一种电池模组，包括电池组以及权利要求1-8中任一项的电池电路，电池电路连接于电池组。

第四方面，本申请实施例还提供一种电动汽车，包括车体以及权利要求13中的电池模组，电池模组连接于车体。

相对于现有技术，本申请实施例提供的电池电路中，外设能源通过充电支路对电池组充电，电池组中的电流经过主电路进入放电支路对新能源汽车供电。当主电路中的电流大于或等于第一故障电流阈值时，控制器控制第一断路器断开主电路，且第一继电器、第二继电器中的至少一者无需保持闭合状态。因此，上述的电池电路利用第一断路器受控并快速切断指定电路部分的电流而非被动熔断电路，可实现较大保护范围内的快速切断保护，在切断电流的状态下，第一继电器、第二继电器中的至少一者无需保持闭合状态，能够避免大电流对第一继电器或第二继电器造成的损害，电池电路的安全性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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是本申请第一实施例提供的电池电路的电路结构示意图。

图2是图1所示电池电路另一示例的电路结构示意图。

图3是图1所示电池电路的保护支路的电路结构示意图。

图4是图1所示电池电路的保护支路另一示例的电路结构示意图。

图5是图1所示电池电路的保护支路另一示例的电路结构示意图。

图6是图1所示电池电路的保护支路另一示例的电路结构示意图。

图7是本申请第二实施例提供的电池电路的电路结构示意图。

图8是图7所示电池电路另一示例的电路结构示意图。

图9是本申请第三实施例提供的电池电路的电路结构示意图。

图10是本申请实施例提供的电池管理系统的一种功能模块图。

图11是本申请实施例提供的电池管理系统的另一种功能模块图。

图12是本申请实施例提供的电池模组的电路结构示意图。

图13是本申请实施例提供的电动汽车的整体结构示意图。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、相连”、“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。

传统新能源汽车动力电池的短路保护通常是在主电路串联主继电器和传统热熔式熔断器，当动力电池出现外部短路时，通过熔断器被动熔断以断开电池电路，从而防止过电流造成事故扩大。然而，在这样的技术中，熔断器熔断电路的条件是在电流过大导致其发热丝发热而被动熔断，其响应的时间较长、安全性难以得到保障。进一步地，通过熔断器切断电池电路后，电路中的主继电器还需保持在闭合状态已被后续的故障检查和更换熔断器，这种情况下，主继电器受到较大电流的影响容易发生损坏，其安全性也得不到保证。

本申请实施例提供一种电池电路，包括主电路、放电支路、充电支路以及短路保护模块，主电路，用于连接电池组。放电支路连接于主电路以与主电路共同形成电池组的放电回路，放电支路设有第一继电器。充电支路并联在放电支路的两端以与主电路共同形成电池组的充电回路，充电支路设有第二继电器。短路保护模块包括控制器以及第一断路器，第一断路器串联在主电路中，控制器与第一断路器电性连接，控制器被配置为：在主电路的电流大于或等于第一故障电流阈值的情况下，控制第一断路器断开主电路，并将第一继电器、第二继电器中的至少一者保持在非闭合状态。上述的电池电路利用第一断路器快速切断指定部分的电源，可实现较大保护范围内的快速切断保护，尤其适用于高功率、大电流、高安全可靠性要求的工况。在切断电流的状态下，第一继电器、第二继电器中的至少一者无需保持闭合状态，能够避免大电流对第一继电器或第二继电器造成的损害，电池电路的安全性较高。

上述的电池电路可以应用在新能源交通工具中，例如，应用在电动汽车、电动飞行汽车、电动自行车、油电混动车辆中。下文结合一些可能的实施例和附图，对本申请所提供的电池电路、电池管理系统、电池模组以及电动汽车作详细阐述。

第一实施例

请参阅图1，本实施例所提供的电池电路100包括主电路10、放电支路30、充电支路50以及短路保护模块70。

主电路10用于连接电池组200。在本申请实施例中，电池组200可以为蓄电池，其可以包括一多个电池单体。

放电支路30连接于主电路10，且与主电路10共同形成电池组200的放电回路。放电支路30设有第一继电器32，第一继电器32用于控制放电支路30的通断。在本实施例中，第一继电器32的数量为两个，两个第一继电器32包括连接于放电支路30正极的第一正继电器K1以及连接于放电支路30负极的第一负继电器K2。

在本实施例中，电池电路100还可以包括电机控制器90，电机控制器90接入放电支路30中，以利用电池组200提供的电能控制电机300。进一步地，电机控制器90可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理技术)作为主控芯片，其中包括大功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)作为功率器件，因此在电制动时能够实现能力反馈。应当理解的是，尽管图1中仅示出一个电机控制器90以及对应的一个电机300，但是本申请实施例所应用的电机控制器90以及电机300的数量均不应受此限制，例如，电池电路100还可以包括多个电机控制器90，多个电机控制器90可以用于分别控制多个电机300。

充电支路50并联在放电支路30的两端，以与主电路10共同形成电池组200的充电回路。充电支路50设有第二继电器52，第二继电器52用于控制充电支路50的通断。在本实施例中，第二继电器52的数量为两个，两个第二继电器52包括连接于充电支路50正极的第二正继电器K3以及连接于充电支路50负极的第二负继电器K4。在本实施例中，充电支路50可以为快充电路。

短路保护模块70串联在主电路10中，其用于检测主电路10的电流，并在电流过大时切断主电路10，从而实现对电池组200的保护。在本实施例中，短路保护模块70包括控制器72以及第一断路器74，第一断路器74串联在主电路10中，其用于受控而断开主电路10。

第一断路器74是一种可以由电流控制而启动、并通过其内发生的爆炸而工作的断开闭合装置，例如，第一断路器74由激活电流(电流值为预设值以上的电流)触发而被启动，使其内发生的爆炸(燃烧)所产生的能量将主电路10切断。具体而言，第一断路器74可以为引爆器型断路器，例如，第一断路器74可以包括引爆器(可以为气体发生器、气体引爆器等)和导电体。气体发生器可以包括发热元件以及配置在发热元件周围的燃料(如火药等)。导电体可以为用于导通电路的常闭触点。

在该第一断路器74中，当激活电流经由流过气体发生器的发热元件时，发热元件产生热量，燃料的温度上升。当燃料的温度超过起火点时，燃料爆炸(燃烧)，通过爆炸的能量(如其所产生的气体的压力)使导电体断裂(分割)。由此，原本导电体导通的电路被切断，从而使主电路10被切断。此外，第一断路器74不限于上述的结构，其可以是其他由启动电流(电流值为预设值以上的电流)激活以切断主电路10的结构，例如，第一断路器74也可以为具备连接于主电路10的触点装置或电磁继电器等结构。

控制器72与第一断路器74电性连接。控制器72被配置为：在主电路10的电流大于或等于第一故障电流阈值的情况下，控制第一断路器74断开主电路10，并将第一继电器32、第二继电器52的至少一者保持在非闭合状态。

在使用时，外设能源通过充电支路50对电池组200充电，电池组200中的电流经过主电路10进入放电支路30对电机300供电。当电池电路100发生短路，主电路10中的电流大于或等于短路电流阈值且小于第一故障电流阈值时(如短路电流阈值为1000A，第一故障电流阈值为1500A)，控制器72控制第一继电器32和第二继电器52断开以避免短路发生危险；当主电路10中的电流大于或等于第一故障电流阈值(如电流大于1500A)时，此时说明电池电路100中发生较为严重的短路事故，则控制器72主动控制第一断路器74断开主电路10，且第一继电器32、第二继电器52至少一者无需保持闭合状态，也即控制器72断开第一继电器32、第二继电器52中的至少一者，因此减小了持续的高电流损坏第一继电器32和第二继电器52的可能性，电池电流100的安全性较高。上述关于控制器72断开第一继电器32、第二继电器52中的至少一者的情况，可以存在以下几种情况：第一种情况，第一继电器32断开，则放电支路30断开，第一继电器32和第一断路器74对放电支路30提供双重分段保护；第二继电器52闭合，由第一断路器74为充电支路50提供分段保护；第二种情况，第二继电器52断开，则充电支路50断开，第二继电器52和第一断路器74对充电支路50提供双重分段保护；第一继电器32闭合，由第一断路器74为放电支路30提供分段保护；第三种情况，第一继电器32、第二继电器52均断开，则放电支路30和充电支路50均能得到双重保护。

在一些实施例中，短路保护模块70还可以包括分流器76，分流器76与第一断路器74串联在主电路10中。进一步地，分流器76的第一端连接于电池组200，第二端连接于第一断路器74。分流器76用于测量主电路10的电流并传输到第一断路器74中，控制器72通过分流器76采集测量主电路10的电流，检测到主电路10的电流大于或等于第一故障电流阈值时，控制器72控制第一断路器74断开主电路10。具体而言，分流器76可以是一种测量直流电流用的仪器，根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成，实际就是一个阻值很小的电阻，当有直流电流通过时，产生压降，供直流电流表显示电流值。

在本实施例中，分流器76和第一断路器74可以为封装为一体的组合模块78，该组合模块78是分流器76和第一断路器74物理封装的组合，分流器76和第一断路器74可以采用螺栓连接的方式，还可以采用铜排焊接工艺组装为一个零件。组合模块78串联在主电路中，相较于单独的分流器76和第一断路器74，组合模块78具有快速硬件触发功能，组合模块78整体的结构不仅节省了材料成本，而且减小了安装空间，同时便于物料的管控。

在另一些示例中，分流器76和第一断路器74可以是彼此独立的器件，例如图2所示，分流器76可以采用一个定值低电阻，接在电流表的外部或者内部配合使用。第一断路器74在上文已经介绍，此处不再赘述。分流器76和第一断路器74均串联在主电路10中，分流器76的第一端连接于电池组200，第二端连接于第一断路器74。

请参阅图3，在一些示例中，本申请所提供的电池电路100还可以包括保护支路80，保护支路80并联在第一断路器74的两端，其用于辅助保护放电支路30和充电支路50。保护支路8可以包括第二断路器82以及第一熔断器84，第二断路器82以及第一熔断器84串联形成保护支路80，其中第二断路器82的结构可以与第一断路器74的结构大致相同，在此不再赘述。第一熔断器84是一种电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断以断开电路的一种电器。具体而言第一熔断器84可以包括绝缘管(绝缘座)和安装在绝缘管的熔体。使用时，熔体串联于被保护的电路中，当电路发生短路故障(如电流过大)时，熔体被瞬时熔断而切断电路，起到保护作用。第一熔断器84具体可以采用封闭式熔断器或快速熔断器。例如，第一熔断器84为封闭式熔断器时，其可以是有填料熔断器或无填料熔断器。有填料熔断器内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。无填料熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下，600A以下电力网或配电设备中。又如，第一熔断器84为快速熔断器时，其结构和有填料式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，例如，第一熔断器84可以是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。

在图3所示的示例中，第一断路器74的支路电阻低于第二断路器82和第一熔断器84串联的支路电阻；大部分标称电流流经第一断路器74。第二断路器82和第一熔断器84可以采用低标称电流的规格。进一步地，第二断路器82可以与控制器72电性连接，控制器72还被配置为：在第一断路器74为常闭状态、第二断路器82为常开状态的情况下，主电路10的电流大于或等于第一故障电流阈值时，控制第一断路器74断开主电路10，并继续控制第一继电器32断开。如此，可以提供第一断路器74和第一继电器32的双重分段保护。当短路情况解除后控制器72控制第二断路器82闭合，可恢复主电路10供电方便用户驱动车辆致就近维修点维修更换第一断路器74和第二断路器82，或同时对第一继电器32进行维修更换。

控制器72还被配置为：在第一断路器74、第二断路器82均为常闭状态的情况下，主电路10的电流大于或等于第一故障电流阈值时，控制器72控制第一断路器74和第二断路器82断开主电路10。如此，可以提供第一断路器74和第二断路器82的双重分段保护。第一断路器74带载切断过程中，第二断路器82和第一熔断器84串联支路会继续流过短路电流，进而限制第一断路器74两端的弧电压实现灭弧，同时第一熔断器84在第一熔断器84支路电流超过其耐受极限后会立即熔断；这个过程中拉弧产生在第一熔断器84中，由第一熔断器84承受。

当然，在其他的一些示例中，保护支路80的具体电路不局限于上文所述，其还可以包括其他的元件，例如，请参阅图4，在图4所示的示例中，第二断路器82可以为引爆器型断路器，其可以包括导电体821以及引爆器823，导电体821与第一熔断器84串联，其具有第一连接端8211以及第二连接端8213，第一连接端8211连接于第一断路器74的一端，第二连接端8213连接于第一熔断器84。

进一步地，图4的示例中的保护支路80还可以相对于图3的保护支路82进一步地包括限流电阻R1，引爆器823与限流电阻R1串联后并联在串联的导电体821与第一熔断器84的两端。具体而言，引爆器823具有第三连接端8231以及第四连接端8233，第三连接端8231连接于导电体821的第一连接端8211，第四连接端8233连接于限流电阻R1。进一步地，第一连接端8211以及第二连接端8213之间设置有发热元件以及配置在发热元件周围的燃料(火药)。

在本实施例中，第一断路器74带载切断过程中其两端的电压升高，因为并联充电支路50和放电支路30的阻值增大，该电压将被用作第二断路器82的电压源。限流电阻R1定义了在引爆器823的引爆过程中导电体821的驱动电流，并控制了第二断路器82的开启速度。同时，第一熔断器84熔断后并联充电支路50和放电支路30两端的电压会进一步升高，此方案通过并联自供电触发的第二断路器82，进一步保证并联充电支路50和放电支路30的短路保护可靠性。在以上动作之后，控制器72继续控制第一继电器32断开，控制器72还用于将故障上报给电池管理系统的电池管理器(图4未示出)，以便于用户及时得知需要对第一断路器74、第二断路器82和第一熔断器84进行维修更换，或同时对第一继电器32进行维修更换。

进一步地，如果第一断路器74触发后，端电压不足以触发第二断路器82，则外电流处于大阻值短路状态或第一断路器74为误触发，此时电机300可继续运行(如配置有改电池电路100的车辆可以继续行驶)，控制器72将故障上报给电池管理系统的电池管理器(图4未示出)，以便于用户及时对第一断路器74、第二断路器82和第一熔断器84进行维修更换，或同时对第一继电器32进行维修更换。

应当理解的是，本申请的第二断路器82的触发电路结构不应局限于图4以及对应的说明书示例，其还可以采用其他的触发电路结构，例如图5所示的示例，本示例与图4所示的示例的区别在于：引爆器823与限流电阻R1串联后并联在第一熔断器84的两端。具体而言，引爆器823的第三连接端8231连接于导电体821的第二端连接8213、引爆器823的第四连接端8233连接于限流电阻R1。本示例的第一熔断器84熔断过程中，其两端的电弧电压将被用作第二断路器82的电压源。限流电阻R1定义了在引爆器823的引爆过程中导电体821的驱动电流，并控制了第二断路器82的开启速度。此方案通过并联自供电触发的第二断路器82，进一步保证并联充电支路50和放电支路30的短路保护可靠性。

又例如图6所示的示例，本示例与图4所示的示例的区别在于：保护支路80还包括第二熔断器86，第二熔断器86串联在分流器76和第一断路器74之间，引爆器823与限流电阻R1串联后并联在第二熔断器86的两端。具体而言，引爆器823的第三连接端8231连接在第二熔断器86的第一端、引爆器823的第四连接端8233连接于限流电阻R1的一端，限流电阻R1的另一端连接在第二熔断器86的另一端。本示例的第二熔断器86熔断过程中，其两端的电弧电压将被用作第二断路器82的电压源。限流电阻R1定义了在引爆器823的引爆过程中导电体821的驱动电流，并控制了第二断路器82的开启速度。此方案通过并联自供电触发的第二断路器82，进一步保证并联充电支路50和放电支路30的短路保护可靠性。

第二实施例

请参阅图7，图7示出了本申请第二实施例所提供的一种电池电路400，本实施例的电池电路400与第一实施例所提供的电池电路100大致相同，其不同之处在于，第二实施例的短路保护模块70还包括第三熔断器79，第三熔断器79串联在主电路10中，具体而言，第三熔断器79的第一端连接于电池组200，第二端连接于充电支路50与放电支路30的连接节点。第三熔断器79的结构与第一熔断器84的结构大致相同，此处不再赘述。

进一步地，在图7所示的示例中，分流器76和第一断路器74可以为封装为一起的组合模块78，在另一些示例中，分流器76和第一断路器74可以是彼此独立的器件(例如图8所示)分流器76可以采用一个定值低电阻，接在电流表的外部或者内部配合使用。第一断路器74在上文已经介绍，此处不再赘述。分流器76和第一断路器74均串联在主电路10中，分流器76的第一端连接于电池组200，第二端连接于第一断路器74。

在本实施例中，控制器72通过分流器76采集测量主电路10的电流，一旦主电路10的电流大于或等于第一故障电流阈值时，第一断路器74在控制器72的控制下切断主电路10，控制器72控制第一继电器32保持闭合，第一熔断器84同时提供热熔分段保护，在持续设定时间后，再断开第一继电器32。如此，可以提供第一继电器32、第一断路器74和第一熔断器84形成的多重分段保护。

第三实施例

请参阅图9，图9示出了本申请第三实施例所提供的一种电池电路500，本实施例的电池电路500与第二实施例所提供的电池电路400大致相同，其不同之处在于，电池电路500还包括第四熔断器510。第四熔断器510串联在放电支路30中，第四熔断器510的第一端连接于充电支路50和放电支路30的连接节点、第二端连接于第一正继电器K1。进一步地，电池电路500还可以包括预充继电器K0以及预充电阻R0，预充继电器K0和预充电阻R0串联后并联在第一正继电器K1的两端，预充继电器K0的第一端连接于第四容断器510的第二端，预充继电器K0的第二端连接于预充电阻R0。

本实施例中，第四熔断器510和第一断路器74分别对放电支路30和充电支路50进行保护。电池组200中的电流经过主电路10进入放电支路30，在放电支路30的电流大于或等于短路电流阈值且小于第一故障电流阈值时，控制器72断开第一继电器32；在放电支路30的电流大于或等于第一故障电流阈值时，控制器72主动控制第一断路器74断路提供快速保护。因此第一断路器74在控制器72的控制下主动切断主电路10，此时控制器72可以断开第一断路器74，因此第一继电器32不再要求保持闭合，同时放电回路30中第四熔断器510提供热熔分段保护。如此，可以提供第一继电器32、第一断路器74和第四熔断器510形成的多重分段保护。

进一步地，在本实施例中，电池电路500还可以包括第三断路器530，第三断路器530串联于充电支路50，具体而言，第三断路器530的第一端连接于第二正继电器K3、第二端连接于充电支路50和放电支路30的连接节点。第三断路器530的结构与第一实施例中的第一断路器74的结构可以相同，此处不再赘述。第三断路器530可以受控于控制器72，并用于对充电支路50进行短路保护。具体而言，控制器72被配置为：在主电路10的电流大于或等于第二故障电流阈值(如第二故障电流阈值＝1600A)的情况下，控制第三断路器530断开充电支路50。第三断路器530断开充电支路50提供快速保护，控制器72还进一步地控制第二继电器52保持在非闭合状态，也即第二继电器52不再要求保持闭合，第三断路器530通过自身的火控引爆器控制。如此，可以提供第一继电器32和第三断路器530形成的双重分段保护。

应当理解的是，本实施例的其他示例中，还可以对第三断路器530配置有额外的保护支路(例如，该保护支路可以并联在第三断路器530的两端，或者接入充电支路50中等)，这些保护支路可以参考上述第一实施例中的保护支路80的各个示例，在不冲突的前提下，这些示例中的特征可以彼此结合，为节省篇幅，本说明书不再一一赘述。

进一步地，在其他的一些示例中，第三断路器530还可以采用熔断器代替(图未示出)，当电流超过该熔断器的规定值时，该熔断器以本身产生的热量使熔体熔断，断开充电支路50。

请参阅图10，基于上述电池电路100，本申请还提供一种电池管理系统600，电池管理系统600包括电池管理器61以及高压控制模块63，高压控制模块63电性连接于电池管理器61。电池管理器61应用于上述的任一种电池电路，其中，高压控制模块63用于控制短路保护电路70的分流器76和第一断路器74，还用于控制第一继电器32、或/及第二继电器52的断开及闭合。在一些实施例中，高压控制模块63可以作为前述实施例的短路保护电路70中的控制器72实施其功能，或者，高压控制模块63可以与控制器72电性连接，以向控制器72发送控制指令从而控制分流器76、第一断路器74、第一继电器32、第二继电器52等。在一些示例中，高压控制模块63可以和分流器76组合为第一模块，或者，高压模块可以与分流器63和第一断路器74的整体组合模块78(如图8所示)组成第二模块。

进一步地，高压控制模块63用于检测分流器76的合金的端电压和温度，通过可编程增益的运放对分流器76的初始阻值标定校准，并通过查表对分流器76温度系数进行补偿校准，计算得出主电路10监测电流值；并根据监测的电流值，执行短路保护控制策略如下：

当监测电流值小于短路电流阈值(如短路电流阈值为1000A)，不做处理；

当监测电流值大于或等于短路电流阈值且小于第一故障电流阈值时，所述高压控制模块63或/及控制器72控制第一继电器32断开，高压控制模块63将故障上报给电池管理器61并记录第一继电器32带载切断一次，短路情况解除后可恢复闭合第一继电器32，当第一继电器32累计带载切断次数超过设定值后，再次上报给电池管理器61，电池管理器61可向关联设备(如车载显示屏或手机等)发送通知消息，以使通知用户及时对第一继电器32进行维修更换；

当监测电流值大于等于第一故障电流阈值，高压控制模块63或/及控制器72驱动第一断路器断74开主电路10，并继续控制第一继电器32断开，高压控制模块63或/及控制器72将故障上报给电池管理器61，电池管理器61可向关联设备(如车载显示屏或手机等)发送通知消息，以使通知用户及时对第一控断路器74进行维修更换，或同时对第一继电器32进行维修更换。

请参阅图12，基于上述电池电路，本申请还提供一种电池模组700，包括电池组200以及上述任意一种电池电路，电池电路连接于电池组200。

请参阅图13，基于上述电池模组700，本申请还提供一种电动汽车800，包括车体820以及电池模组700，电池模组700连接于车体820，用于为车体820提供行驶的动力。

相对于现有技术，本申请实施例提供的电池电路、电池管理系统，本申请实施例还提供一种电池模组以及电动汽车中，外设能源通过充电支路对电池组充电，电池组中的电流经过主电路进入放电支路对新能源汽车供电。当主电路中的电流大于或等于第一故障电流阈值时，控制器控制第一断路器断开主电路，且第一继电器、第二继电器中的至少一者无需保持闭合状态。因此，上述的电池电路利用第一断路器受控并快速切断指定电路部分的电流而非被动熔断电路，可实现较大保护范围内的快速切断保护，在切断电流的状态下，第一继电器、第二继电器中的至少一者无需保持闭合状态，能够避免大电流对第一继电器或第二继电器造成的损害，电池电路的安全性较高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种电池电路，其特征在于，包括：

主电路，用于连接电池组；

放电支路，连接于所述主电路以与所述主电路共同形成所述电池组的放电回路，所述放电支路设有第一继电器；

充电支路，并联在所述放电支路的两端以与所述主电路共同形成所述电池组的充电回路，所述充电支路设有第二继电器；以及

短路保护模块，所述短路保护模块包括控制器以及第一断路器，所述第一断路器串联在所述主电路中，所述控制器与所述第一断路器电性连接，所述控制器被配置为：在所述主电路的电流大于或等于第一故障电流阈值的情况下，控制所述第一断路器断开所述主电路，并将所述第一继电器、所述第二继电器中的至少一者保持在非闭合状态。

2.如权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述短路保护模块还包括分流器，所述分流器与所述第一断路器串联在所述主电路中，并被配置为用于检测所述主电路的电流。

3.如权利要求2所述的电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括保护支路，所述保护支路并联在所述第一断路器的两端；所述保护支路包括串联的第二断路器以及第一熔断器，所述第二断路器与所述控制器电性连接。

4.如权利要求3所述的电池电路，其特征在于，所述第二断路器包括导电体以及引爆器，所述导电体与所述第一熔断器串联；所述保护支路还包括限流电阻，所述限流电阻与所述引爆器串联，串联的所述限流电阻和所述引爆器并联在串联的所述导电体和所述第一熔断器的两端。

5.如权利要求3所述的电池电路，其特征在于，所述第二断路器包括导电体以及引爆器，所述导电体与所述第一熔断器串联；所述保护支路还包括限流电阻，所述限流电阻与所述引爆器串联，串联的所述限流电阻和所述引爆器并联在所述第一熔断器的两端。

6.如权利要求3所述的电池电路，其特征在于，所述保护支路还包括第二熔断器，所述第二熔断器串联在所述分流器与所述第一断路器之间。

7.如权利要求6所述的电池电路，其特征在于，所述第二断路器包括导电体以及引爆器，所述导电体与所述第一熔断器串联；所述保护支路还包括限流电阻，所述限流电阻与所述引爆器串联，串联的所述限流电阻和所述引爆器并联在所述第二熔断器的两端。

8.如权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括第三熔断器，所述第三熔断器串联在所述主电路中。

9.如权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括预充继电器和预充电阻，所述预充继电器和所述预充电阻串联后并联在所述第一继电器的两端。

10.如权利要求6所述的电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括设置于所述放电支路的第四熔断器，所述第四熔断器的第一端连接于所述主电路、第二端连接于所述第一继电器；所述预充继电器的第一端连接于所述第四熔断器的第二端、所述预充继电器的第二端连接于所述预充电阻。

11.如权利要求1-10任一项所述的电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括第三断路器，所述第三断路器串联在所述充电支路中，所述控制器还被配置为：在所述充电支路的电流大于或等于第二故障电流阈值的情况下，控制所述第三断路器断开所述主电路，并将所述第二继电器保持在非闭合状态。

12.一种电池管理系统，其特征在于，应用于权利要求1-11中任一项所述的电池电路，所述电池管理系统包括：

电池管理器；

高压控制模块，电性连接于所述电池管理器及所述控制器；所述高压控制模块被配置为根据所述主电路的电流值，控制所述控制器执行：在所述主电路的电流大于或等于第一故障电流阈值的情况下，控制所述第一断路器断开所述主电路，并将所述第一继电器、所述第二继电器中的至少一者保持在非闭合状态。

13.一种电池模组，其特征在于，包括，

电池组；以及

如权利要求1-11中任一项所述的电池电路，所述电池电路连接于所述电池组。

14.一种电动汽车，其特征在于，包括：

车体；以及

如权利要求13所述的电池模组，所述电池模组连接于所述车体。

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