CN117183813A - 电池电路以及车辆 - Google Patents
电池电路以及车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117183813A CN117183813A CN202210614132.8A CN202210614132A CN117183813A CN 117183813 A CN117183813 A CN 117183813A CN 202210614132 A CN202210614132 A CN 202210614132A CN 117183813 A CN117183813 A CN 117183813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery pack
- switch
- battery
- unit
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 21
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 16
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请公开了一种电池电路以及车辆，涉及车辆技术领域。电池电路包括：电源端、第一电池包、第二电池包、变压单元、第一开关、第二开关及接地端，第一电池包的正极与电源端连接，第一电池包的负极与第二电池包的正极连接；第二电池包的负极与接地端连接；第一开关的第一端与电源端连接，第一开关的第二端与第二开关的第一端连接；第二开关的第二端与接地端连接；变压单元连接在第一电池包的负极与第一开关的第二端之间；第一电池包的额定电压与第二电池包的额定电压的偏差小于第一预设范围；第一电池包的容量与第二电池包的容量之间的比值和第二电池包的最大放电倍率与第一电池包的最大放电倍率之间的比值偏差小于第二预设范围。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，更具体地，涉及一种电池电路以及一种车辆。
背景技术
随着科技的发展，电动汽车慢慢的正在替代燃油汽车。电池作为电动汽车的核心，通常是由单一类型的电池包组成。这也就是说，现有的电池的能量密度和功率密度固定。但是，在不同驾驶场景下，电动汽车对电池的能量密度和功率密度的需求又是不同的。因此，为了满足不同的能量密度和功率密度需求，提出了由功率型电池包和能量型电池包组成的双电池包。
但是，如何为控制由功率型电池包和能量型电池包组成的双电池包提供硬件基础，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种用于电池电路的新技术方案。
根据本申请的第一方面，提供了一种电池电路，包括：电源端、第一电池包、与所述第一电池包类型不同的第二电池包、变压单元、第一开关、第二开关以及接地端，其中：
所述第一电池包的正极与所述电源端连接，所述第一电池包的负极与第二电池包的正极连接；
所述第二电池包的负极与所述接地端连接；
所述第一开关的第一端与所述电源端连接，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端连接；
所述第二开关的第二端与所述接地端连接；
所述变压单元连接在所述第一电池包的负极与所述第一开关的第二端之间；
其中，所述第一电池包的额定电压与所述第二电池包的额定电压的偏差小于第一预设范围；
和/或，所述第一电池包的容量与所述第二电池包的容量之间的比值和所述第二电池包的最大放电倍率与所述第一电池包的最大放电倍率之间的比值偏差小于第二预设范围。
可选的，所述第一电池包的额定电压与所述第二电池包的额定电压相同；
和/或，所述第一电池包的容量与所述第二电池包的容量之间的比值和所述第二电池包的最大放电倍率与所述第一电池包的最大放电倍率之间的比值相同。
可选的，所述电池电路还包括：
控制单元，所述控制单元的第一端与所述第一开关的控制端连接，所述控制单元的第二端与所述第二开关的控制端连接；
其中，所述控制单元用于在第一预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关按照第一预设控制规则断开或闭合，以使得所述第二电池包的输出功率增大；
和/或，在第二预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关按照第二预设控制规则断开或闭合，以使得所述第一电池包与所述第二电池包的输入功率不同；
和/或，在第三预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关按照第三预设控制规则断开或闭合，以使得所述第一电池包向所述第二电池包充电，或所述第二电池包向所述第一电池包充电；
和/或，在第四预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关断开，以使得所述第一电池包和所述第二电池包串联放电或充电。
可选的，所述第一电池包为功率型电池包，所述第二电池包为能量型电池包；
或者，所述第一电池包为所述能量型电池包，所述第二电池包为功率型电池包。
可选的，所述第一电池包为功率型电池包，所述第二电池包为能量型电池包，所述电池电路还包括：滤波单元，其中：
所述滤波单元的第一端与所述第一电池包的正极连接，所述滤波单元的第二端与所述电源端连接，所述滤波单元的第三端与所述第一电池包的负极连接。
可选的，所述滤波单元包括第一电感和第一电容，其中：
所述第一电感的第一端与所述第一电池包的正极连接，所述第一电感的第二端与所述电源端连接；
所述第一电容的第一端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一电池包的负极连接。
可选的，所述电池电路还包括第一续流单元和第二续流单元，其中：
所述第一续流单元的输入端与所述第一开关的第二端连接，所述第一续流单元的输出端与所述第一开关的第一端连接；
所述第二续流单元的输入端与所述第二开关的第二端连接，所述第二续流单元的输出端与所述第二开关的第一端连接。
可选的，所述第一续流单元为第一二极管，所述第二续流单元为第二二极管，其中：
所述第一二极管的阳极与所述第一开关的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述第一开关的第一端连接；
所述第二二极管的阳极与所述第二开关的第二端连接；所述第二二极管的阴极与所述第二开关的第一端连接。
可选的，所述电池电路还包括电压维稳单元，其中：
所述电压维稳单元连接在所述电源端与所述接地端之间。
可选的，所述电压维稳单元为第二电容。
可选的，所述变压单元为第二电感。
根据本申请的第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括如上述第一方面中任一项所述的电池电路。
在本申请实施例中，提供了一种电池电路，包括：电源端、第一电池包、与第一电池包类型不同的第二电池包、变压单元、第一开关、第二开关以及接地端，其中：第一电池包的正极与电源端连接，第一电池包的负极与第二电池包的正极连接；第二电池包的负极与接地端连接；第一开关的第一端与电源端连接，第一开关的第二端与第二开关的第一端连接；第二开关的第二端与接地端连接；变压单元连接在第一电池包的负极与第一开关的第二端之间；其中，第一电池包的额定电压与第二电池包的额定电压的偏差小于第一预设范围；第一电池包的容量与第二电池包的容量之间的比值和第二电池包的最大放电倍率与第一电池包的最大放电倍率之间的比值偏差小于第二预设范围。这样，本申请实施例提供的电池电路可实现：为对由第一电池包和第二电池包组成的双电池包的控制，提供硬件电路基础。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请实施例提供的一种电池电路的结构示意图一；
图2是本申请实施例提供的一种电池电路的结构示意图二；
图3是本申请实施例提供的一种电池电路的结构示意图三；
图4是本申请实施例提供的一种电池电路的结构示意图四；
附图标记：
100-电池电路；101-电源端；102-第一电池包；103-第二电池包；
104-变压单元；1041-第二电感；105-第一开关；
106-第二开关；107-接地端；108-控制单元；
109-滤波单元；1091-第一电感；1092-第一电容；
110-第一续流单元；1101-第一二极管；
111-第二续流单元；1111-第二二极管；
112-电压维稳单元；1121-第二电容。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
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讨论。
本申请实施例提供了一种电池电路100，如图1所示，该电池电路100包括：电源端101、第一电池包102、与第一电池包102类型不同的第二电池包103、变压单元104、第一开关105、第二开关106以及接地端107，其中：
第一电池包102的正极与电源端101连接，第一电池包102的负极与第二电池包103的正极连接；
第二电池包103的负极与接地端107连接；
第一开关105的第一端与电源端101连接，第一开关105的第二端与第二开关106的第一端连接；
第二开关106的第二端与接地端107连接；
变压单元104连接在第一电池包102的负极与第一开关105的第二端之间；
其中第一电池包102的额定电压与第二电池包103的额定电压的偏差小于第一预设范围；
和/或，第一电池包102的容量与第二电池包103的容量之间的比值和第二电池包103的最大放电倍率与第一电池包102的最大放电倍率之间的偏差小于第二预设阈值。
在本申请实施例中，提供了一种电池电路，包括：电源端、第一电池包、与第一电池包类型不同的第二电池包、变压单元、第一开关、第二开关以及接地端，其中：第一电池包的正极与电源端连接，第一电池包的负极与第二电池包的正极连接；第二电池包的负极与接地端连接；第一开关的第一端与电源端连接，第一开关的第二端与第二开关的第一端连接；第二开关的第二端与接地端连接；变压单元连接在第一电池包的负极与第一开关的第二端之间；其中，第一电池包的额定电压与第二电池包的额定电压的偏差小于第一预设范围；第一电池包的容量与第二电池包的容量之间的比值和第二电池包的最大放电倍率与第一电池包的最大放电倍率之间的比值偏差小于第二预设范围。这样，本申请实施例提供的电池电路可实现：为对由第一电池包和第二电池包组成的双电池包的控制，提供硬件电路基础。
在本申请实施例中，在电池电路100处于放电状态的情况下，电池电路100中的电源端101用于连接负载的电源输入端，电池电路100中的接地端107用于连接负载的接地端。其中，负载可示例性的为电动车辆或混合动力车辆的电机。
或者，在电池电路100处于充电状态的情况下，电池电路100中的电源端101用于连接充电设备的电源输出端，电池电路100中的接地端107用于连接充电设备的接地端。其中，充电设备可示例性的为充电桩，或者为电动车辆或者混合车辆的制动系统。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，变压单元104为可以为第二电感1041。当然，变压单元104还可以采取其他方式实现。
在本申请的一个实施例中，第二电感1041的电感值可在设置在2～1500uH的范围内。
在本申请实施例中，在变压单元104为第二电感1041的情况下，变压单元104的成本低且结构简单。
在本申请的一个实施例中，第一开关105和第二开关106可以为开关IC、MOSFET(英文全称：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor；中文全称：金属-氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor；绝缘栅双极型晶体管)或者SiC(碳化硅)开关等。
可以理解的是，第一开关105还包括控制端，以实现对第一开关105的闭合和断开的控制。同理，第二开关106也还包括控制端，以实现对第二开关106的闭合和断开的控制。
在本申请实施例中，第一电池包102和第二电池包103的类型不同。具体的，第一电池包102为功率型电池包，第二电池包103为能量型电池包。或者，第一电池包102为能量型电池包，第二电池包103为功率型电池包。
在本申请实施例中，功率型电池包指定是功率密度高的电池包。其中，功率密度指定是：单位重量或体积的电池在充电或放电时进行能量转移的最大功率。且在本申请实施例中，功率型电池包的电压取值可设置在100～1000V的范围内。
能量型电池包为能量密度高的电池包。其中，能量密度指定是：单位重量或体积的电池所储存的能量。且在本申请实施例中，能量型电池包的电压取值可设置在100～1000V的范围内。
在本申请实施例中，对第一电池包102和第二电池包103的具体类型不做限定，可提高本申请实施例提供的电池电路100的兼容性。
在本申请实施例中，第一电池包102的额定电压U1与第二电池包103的额定电压U2的偏差小于第一预设范围。
在本申请实施例中，第一预设范围为第一电池包102的额定电压U1与第二电池包103的额定电压U3之间的偏差所被允许的范围。在第一电池包102的额定电压U1与第二电池包103的额定电压U2的偏差小于第一预设范围的情况下，说明第一电池包102的额定电压U1和第二电池包103的额定电压U2基本相同。
在本申请的一个实施例中，第一预设范围可示例性为0.2*U1，或者0.2*U2。在第一预设范围为0.2*U1的情况下，1.2*U1≥U2≥0.8*U1；在第一预设范围为0.2*U2的情况下，1.2*U2≥U1≥0.8*U2。
需要说明的是，本申请实施例对第一预设范围的具体取值不做限定。
在本申请实施例中，在第一电池包102的额定电压U1与第二电池包103的额定电压U2的偏差小于第一预设范围的情况下，则可实现第一电池包102与第二电池包103之间的高效的能量传递。例如，可实现第一电池包102和第二电池包103之间进行高效的互相充电等。
需要说明的是，通常第一电池包102的额定电压U1与第二电池包103的额定电压U1的和等于负载所需的总电压Uout，即U1+U2＝Uout。
在本申请的一个实施例中，第一电池包102的额定电压U1与第二电池包103的额定电压U2相同。这样，可实现第一电池包102与第二电池包103最高效的能量传递。
基于上述内容，在一个示例中，Uout＝550V，在此基础上，可设置U1＝U2＝275V。
在本申请实施例中，第一电池包102的容量Q1与第二电池包103的容量Q2之间的比值，和第二电池包103的最大放电倍率X2与第一电池包102的最大放电倍率X1之间的比值偏差小于第二预设范围。
其中，最大放电倍率表示的是电池包最大放电电流与电池容量的比值。例如，对于一个电池容量为10Ah的电池包，其最大放电电流为50A，则最大放电倍率为50A/10Ah＝5C。
在本申请实施例中，第二预设范围为第一电池包102的容量Q1与第二电池包103的容量Q2之间的比值，和第二电池包103的最大放电倍率X2与第一电池包102的最大放电倍率X1之间的比值之前的偏差所被允许的范围。在第一电池包102的容量Q1与第二电池包103的容量Q2之间的比值，和第二电池包103的最大放电倍率X2与第一电池包102的最大放电倍率X1之间的比值偏差小于第二预设范围的情况下，说明第一电池包102的容量Q1与第二电池包103的容量Q2之间的比值，和第二电池包103的最大放电倍率X2与第一电池包102的最大放电倍率X1之间的比值基本相同。
在本申请的一个实施例中，第二预设范围可示例性的为±0.5。
需要说明的是，本申请实施例对第二预设范围的具体取值不做限定。
在本申请实施例中，在第一电池包102的容量与第二电池包103的容量之间的比值和第二电池包103的最大放电倍率与第一电池包101的最大放电倍率之间的比值偏差小于第二预设范围的情况下，则可实现两者对外的最大放电电流基本相同。基于此，例如可实现两者串联稳定的对外放电。
需要说明的是，通常第一电池包102的容量Q1与第二电池包103的容量Q2的和等于负载所需的总容量Qnom，即Q1+Q2＝Qnom。
在本申请的一个实施例中，第一电池包102的容量Q1与第二电池包103的容量Q2之间的比值，和第二电池包103的最大放电倍率X2与第一电池包102的最大放电倍率X1之间的比值相同。这样，可实现两者对外最大放电电流完全相同。
基于上述内容，在一个示例中，Qnom＝120Ah，在此基础上，可设置Q1＝100Ah，Q2＝20Ah，X1＝1C，X2＝5C。
本申请实施例提供的如图1所示的电池电路100，为控制由功率型电池包和能量型电池包组成的双电池包提供了硬件基础。具体的，基于如图1所示的电池电路，可根据如下内容对由功率型电池包和能量型电池包组成的双电池包进行控制。
为实现对第一开关105和第二开关106的控制，如图2所示，电池电路100还包括控制单元108。其中：
控制单元108的第一端与第一开关105的控制端连接，控制单元108的第二端与第二开关106的控制端连接。
在本申请的一个实施例中，控制单元108可示例性的为CPU或者MCU等。
以及，控制单元108用于在第一预设条件下，控制第一开关105和第二开关106按照第一预设控制规则断开或闭合，以使得第二电池包103的输出功率增大。
在本实施例中，第一预设条件可以为电池电路100处于放电状态。第一预设控制规则可以为：执行第一通断操作，其中第一通断操作为：在第一时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合；在第二时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开；重复执行第一通断操作，直至第一电池包102被开路。
在本实施例中，第二时间段为与第一时间段相邻，且位于第一时间段后的时间段。第一时间段和第二时间段对应的时长可根据经验或者其他进行设置。
在本实施例中，在电池电路100处于放电状态下，在第一时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合。此时，第二电池包103给变压单元104充电。在第二时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开。此时，变压单元104释放存储的电能。即变压单元104输出端(连接第一开关105的一端)电压升高；重复该过程，变压单元104的输出端的电压将升高至与母线电压相同。此时，第一电池包102被开路。这样可实现仅由第二电池包103放电，且第二电池包103输出的功率高于第二电池包103本身所能输出的功率。即，第二电池包103的输出功率增大。
和/或，控制单元108还用于在第二预设条件下，控制第一开关105和第二开关106按照第二预设控制规则断开或闭合，以使得第一电池包102与第二电池包103的输入功率不同。
在本实施例中，第二预设条件可以为电池电路100处于充电状态。第二预设控制规则可以为：执行第二通断操作，其中第二通断操作为在第三时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开；在第四时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合；重复执行第二通断操作。
在本实施例中，第三时间段为与第四时间段相邻，且位于第三时间段后的时间段。第三时间段和第四时间段对应的时长可根据经验或者其他进行设置。
在本实施例中，在电池电路100处于充电状态下，在第三时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开。此时，第一电池包102和/或充电设备给变压单元104充电。在第四时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合。此时，变压单元104释放存储的电能，以和充电设备共同向第二电池包103充电。即变压单元104实现升压功能。由于第一电池包102仅由充电设备充电，而第二电池包103由变压单元104以及同一充电设备共同充电，因此，重复该过程，便可实现第二电池包103的输入功率大于第一电池包的102输入功率。即第二电池包103与第一电池包102的输入功率不同。
可以理解的是，在第二预设控制规则为与重复上述第二通断操作相反的控制规则的情况下，即在第三时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合；在第四时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开；重复执行该操作。可实现第一电池包102的输入功率大于第二电池包103的输入功率。即第二电池包103与第一电池包102的输入功率不同。
和/或，控制单元108还用于在第三预设条件，控制第一开关105和第二开关106按照第三预设控制规则断开或闭合，以使得第一电池包102向第二电池包103充电或第二电池包103向第一电池包102充电。
在本实施例中，第三预设条件可以为在第二电池包103的充入电流小于第二电池包103的最大充入电流。对应的，第三预设控制规则为：执行第三通断操作，其中第三通断操作为在第五时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开，在第六时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合；重复第三通断操作。
在本实施例中，第五时间段为与第六时间段相邻，且位于第五时间段后的时间段。第五时间段和第六时间段对应的时长可根据经验或者其他进行设置。
在本实施例中，在第二电池包103的充入电流小于第二电池包103的最大充入电流的情况下，在第五时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开。此时，第一电池包102给变压单元104充电。在第六时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合。此时，变压单元104释放存储的电能至第二电池包103。即变压单元104实现升压功能。重复该过程，便可实现第一电池包102向第二电池包103充电。
可以理解的是，在第三预设条件为：在第一电池包102的充入电流小于第一电池包102的最大充入电流的情况下，对应的，第三预设控制规则为与重复上述第三通断操作相反的控制规则，即在第五时间段内控制第一开关105断开，第二开关106闭合，在第六时间段内控制第一开关105闭合，第二开关106断开；重复该操作。基于此，可实现第二电池包103向第一电池包102充电。
和/或，控制单元108还用于在第四预设条件下，控制第一开关105和第二开关106断开，以使得第一电池包102和第二电池包103串联放电或充电。
在本实施例中，第四预设条件为电池电路100处于放电状态或充电状态下。在第四预设条件下，控制第一开关105和第二开关106断开。这可实现第一电池包102和第二电池包103共同放电或充电。
基于上述内容，本申请实施例提供了对基于如图1所示的电池电路的多种控制。
在本申请实施例中，提供了一种电池电路，包括：电源端、第一电池包、与第一电池包类型不同的第二电池包、变压单元、第一开关、第二开关以及接地端，其中：第一电池包的正极与电源端连接，第一电池包的负极与第二电池包的正极连接；第二电池包的负极与接地端连接；第一开关的第一端与电源端连接，第一开关的第二端与第二开关的第一端连接；第二开关的第二端与接地端连接；变压单元连接在第一电池包的负极与第一开关的第二端之间；其中，第一电池包的额定电压与第二电池包的额定电压的偏差小于第一预设范围；第一电池包的容量与第二电池包的容量之间的比值和第二电池包的最大放电倍率与第一电池包的最大放电倍率之间的比值偏差小于第二预设范围。这样，本申请实施例提供的电池电路可实现：为对由第一电池包和第二电池包组成的双电池包的控制，提供硬件电路基础。
在本申请的一个实施例中，在第一电池包102为功率型电池包，第二电池包103为能量型电池包的情况下，如图3所示，本申请实施例提供的电池电路100还包括滤波单元109，其中：
滤波单元109的第一端与第一电池包102的正极连接，滤波单元109的第二端与电源端101连接，滤波单元109的第三端与第一电池包102的负极连接。
在本申请实施例中，由于功率型电池包通常在电动车辆或混合动力车辆行驶过程中产生峰值功率(如牵引过程产生的放电峰值功率、制动过程产生的充电峰值功率)的情况下被使用，而在其他情况下则是无需被使用的。因此，在其他情况下则期望功率型电池包的输出电流为0。而在该情况下，通过设置滤波单元109可抑制第一电池包102的电流纹波，避免作为第一电池包102的功率型电池包的输出电流在0附近波动。这样，可避免第一电池包102高频的快速充放电，从而降低第一电池包102的寿命减少的问题发生。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，滤波单元109包括第一电感1091和第一电容1092，其中：
第一电感1081的第一端与第一电池包102的正极连接，第一电感1091的第二端与电源端连接；
第一电容1092的第一端与第一电感1091的第一端连接，第一电容1092的第二端与第一电池包102的负极连接。
当然，还可以采用其他结构的滤波单元109，对此，本申请实施例不再赘述。
在本申请实施例中，第一电感1091为滤波电感，第一电感1091的取值可设置在2～1500uH的范围内。第一电容1092为滤波电容，第一电容1092的取值可设置在2～1500uF的范围内。
需要说明的是，在第一电池包102自带滤波功能的情况下，第一电感1091和第一电容1092可设置较小的值。例如，第一电感1091设置2uH，第一电容1092设置2uF。
对应的，在第一电池包102未自带滤波功能的情况下，第一电感1091和第一电容1092可设置较大的值。例如，第一电感1091设置1500uH，第一电容1092设置1500uF。
在本申请实施例中，提供了一种结构简单的滤波单元109，这样可降低电池电路100的硬件成本、设计难度以及占板面积。
在本申请的一个实施例中，如图3所示，本申请实施例提供的电池电路100还包括第一续流单元110和第二续流单元111，其中：
第一续流单元110的输入端与第一开关105的第二端连接，第一续流单元110的输出端与第一开关105的第一端连接；
第二续流单元111的输入端与第二开关106的第二端连接，第二续流单元111的输出端与第二开关106的第一端连接。
在本申请实施例中，在控制第二开关106闭合，第一开关105断开的初始时刻，由于第一开关105的续流时间以及动作时间的影响，通常无法实现控制第一开关105立即断开。而这将导致第一开关105和第二开关106之间短时间的短路，进而导致第一电池包102和第二电池包103之间因短路而烧毁。
在本申请实施例中，设置第二续流单元111以并联在第二开关106的两端，由第二续流单元111进行续流。这样可在控制第一开关105断开时延迟第二开关106闭合的时间，从而避免第一电池包102和第二电池包103短路而烧毁的问题发生。
同理，在本申请实施例中，设置第一续流单元110以并联在第一开关105的两端，由第一续流单元110进行续流。这样可在控制第二开关106断开时延迟第一开关105闭合的时间，从而避免第一电池包102和第二电池包103短路而烧毁的问题发生。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，第一续流单元109为第一二极管1101，第二续流单元111为第二二极管1111，其中：
第一二极管1101的阳极与第一开关105的第二端连接，第一二极管1101的阴极与第一开关105的第一端连接；
第二二极管1111的阳极与第二开关106的第二端连接；第二二极管1111的阴极与第二开关106的第一端连接。
在本申请实施例中，提供了一种结构简单的第一续流单元110和第二续流单元111，这样可降低电池电路100的硬件成本、设计难度以及占板面积。
在本申请的一个实施例中，如图3所示，本申请实施例提供的电池电路100还包电压维稳单元112，其中：
电压维稳单元112连接在电源端101与接地端107之间。
在本申请实施例中，电压维稳单元111一方面用于滤除母线，即电池电路100的电源端101所在线路上的电压波动，这可稳定提供给负载的电压。另一方面用于降低第一电池包102和变压单元104所共同产生的电压波动给第二电池包103带来的负面影响。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，电压维稳单元112可示例性的为第二电容1121。当然，电压维稳单元112还可以采用其他方式实现。
在本申请的一个实施例中，第二电容1121为支撑电容，第二电容1121的取值可设置在2～1500uF的范围内。
在本申请实施例中，提供了一种结构简单的电压维稳单元112，这样可降低电池电路100的硬件成本、设计难度以及占板面积。
本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括如上述任一实施例提供的电池电路100。
在本申请实施例中，车辆为电动车辆，或者混合动力车辆。
以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (12)
1.一种电池电路，其特征在于，包括：电源端、第一电池包、与所述第一电池包类型不同的第二电池包、变压单元、第一开关、第二开关以及接地端，其中：
所述第一电池包的正极与所述电源端连接，所述第一电池包的负极与第二电池包的正极连接；
所述第二电池包的负极与所述接地端连接；
所述第一开关的第一端与所述电源端连接，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端连接；
所述第二开关的第二端与所述接地端连接；
所述变压单元连接在所述第一电池包的负极与所述第一开关的第二端之间；
其中，所述第一电池包的额定电压与所述第二电池包的额定电压的偏差小于第一预设范围；
和/或，所述第一电池包的容量与所述第二电池包的容量之间的比值和所述第二电池包的最大放电倍率与所述第一电池包的最大放电倍率之间的比值偏差小于第二预设范围。
2.根据权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述第一电池包的额定电压与所述第二电池包的额定电压相同；
和/或，所述第一电池包的容量与所述第二电池包的容量之间的比值和所述第二电池包的最大放电倍率与所述第一电池包的最大放电倍率之间的比值相同。
3.根据权利要求1所述电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括：
控制单元，所述控制单元的第一端与所述第一开关的控制端连接，所述控制单元的第二端与所述第二开关的控制端连接；
其中，所述控制单元用于在第一预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关按照第一预设控制规则断开或闭合，以使得所述第二电池包的输出功率增大；
和/或，在第二预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关按照第二预设控制规则断开或闭合，以使得所述第一电池包与所述第二电池包的输入功率不同；
和/或，在第三预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关按照第三预设控制规则断开或闭合，以使得所述第一电池包向所述第二电池包充电，或所述第二电池包向所述第一电池包充电；
和/或，在第四预设条件下，控制所述第一开关和所述第二开关断开，以使得所述第一电池包和所述第二电池包串联放电或充电。
4.根据权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述第一电池包为功率型电池包，所述第二电池包为能量型电池包；
或者，所述第一电池包为所述能量型电池包，所述第二电池包为功率型电池包。
5.根据权利要求4所述的电池电路，其特征在于，所述第一电池包为功率型电池包，所述第二电池包为能量型电池包，所述电池电路还包括：滤波单元，其中：
所述滤波单元的第一端与所述第一电池包的正极连接，所述滤波单元的第二端与所述电源端连接，所述滤波单元的第三端与所述第一电池包的负极连接。
6.根据权利要求5所述的电池电路，其特征在于，所述滤波单元包括第一电感和第一电容，其中：
所述第一电感的第一端与所述第一电池包的正极连接，所述第一电感的第二端与所述电源端连接；
所述第一电容的第一端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一电池包的负极连接。
7.根据权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括第一续流单元和第二续流单元，其中：
所述第一续流单元的输入端与所述第一开关的第二端连接，所述第一续流单元的输出端与所述第一开关的第一端连接；
所述第二续流单元的输入端与所述第二开关的第二端连接，所述第二续流单元的输出端与所述第二开关的第一端连接。
8.根据权利要求7所述的电池电路，其特征在于，所述第一续流单元为第一二极管，所述第二续流单元为第二二极管，其中：
所述第一二极管的阳极与所述第一开关的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述第一开关的第一端连接；
所述第二二极管的阳极与所述第二开关的第二端连接；所述第二二极管的阴极与所述第二开关的第一端连接。
9.根据权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括电压维稳单元，其中：
所述电压维稳单元连接在所述电源端与所述接地端之间。
10.根据权利要求9所述的电池电路，其特征在于，所述电压维稳单元为第二电容。
11.根据权利要求1所述的电池电路，其特征在于，所述变压单元为第二电感。
12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-11任一项所述的电池电路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210614132.8A CN117183813A (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 电池电路以及车辆 |
| PCT/CN2023/079719 WO2023231485A1 (zh) | 2022-05-31 | 2023-03-06 | 电池电路以及车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210614132.8A CN117183813A (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 电池电路以及车辆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117183813A true CN117183813A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=89002254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210614132.8A Pending CN117183813A (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 电池电路以及车辆 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117183813A (zh) |
| WO (1) | WO2023231485A1 (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107112776A (zh) * | 2014-12-05 | 2017-08-29 | 法雷奥电机设备公司 | 改进的直流转换器和供电装置 |
| US20190160972A1 (en) * | 2016-08-10 | 2019-05-30 | Briggs & Stratton Corporation | User-scalable power unit including removable battery packs |
| CN209823441U (zh) * | 2018-12-21 | 2019-12-20 | 蔚来汽车有限公司 | 动力电池的电压转换控制装置和电动汽车 |
| CN112848969A (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | 光阳工业股份有限公司 | 电动车辆的电池并联控制方法 |
| CN113939970A (zh) * | 2019-06-04 | 2022-01-14 | 捷豹路虎有限公司 | 车辆牵引电池电路和控制系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3625789B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2005-03-02 | 本田技研工業株式会社 | 車両の電源装置 |
| JP2010057291A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| US9209644B2 (en) * | 2010-07-30 | 2015-12-08 | Byd Company Limited | Circuits and methods for heating batteries in series using resonance components in series |
| US9118201B2 (en) * | 2012-05-08 | 2015-08-25 | General Electric Company | Systems and methods for energy transfer control |
| CN111422100A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-07-17 | 蜂巢能源科技有限公司 | 电池包的加热电路、电源系统和电动车辆 |
| JP2022002430A (ja) * | 2020-06-19 | 2022-01-06 | マツダ株式会社 | 車両用駆動システム |
| CN112677821A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-20 | 珠海冠宇动力电池有限公司 | 电池系统及电动车辆 |
| CN113696785A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-26 | 鲨港科技(上海)有限公司 | 一种串联电源组的控制电路、充放电的方法及车辆 |
-
2022
- 2022-05-31 CN CN202210614132.8A patent/CN117183813A/zh active Pending
-
2023
- 2023-03-06 WO PCT/CN2023/079719 patent/WO2023231485A1/zh active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107112776A (zh) * | 2014-12-05 | 2017-08-29 | 法雷奥电机设备公司 | 改进的直流转换器和供电装置 |
| US20190160972A1 (en) * | 2016-08-10 | 2019-05-30 | Briggs & Stratton Corporation | User-scalable power unit including removable battery packs |
| CN209823441U (zh) * | 2018-12-21 | 2019-12-20 | 蔚来汽车有限公司 | 动力电池的电压转换控制装置和电动汽车 |
| CN113939970A (zh) * | 2019-06-04 | 2022-01-14 | 捷豹路虎有限公司 | 车辆牵引电池电路和控制系统 |
| CN112848969A (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | 光阳工业股份有限公司 | 电动车辆的电池并联控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023231485A1 (zh) | 2023-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2022156387A1 (zh) | 一种充电系统及电动汽车 | |
| US9000740B2 (en) | Two-directional current double-boost quadratic DC/DC converter | |
| US10574144B1 (en) | System and method for a magnetically coupled inductor boost and multiphase buck converter with split duty cycle | |
| JP5446054B2 (ja) | 電源システム | |
| EP4032744B1 (en) | Charging system and electric vehicle | |
| CN112994449B (zh) | 三态谐振开关电容功率变换器及其控制方法 | |
| CN117183814B (zh) | 电池电路以及车辆 | |
| CN111049383A (zh) | 一种直挂高压电源的升压电路及软启动方法 | |
| CN113179015A (zh) | 一种基于z升压结构的高增益dc-dc变换器 | |
| CN210490731U (zh) | 一种高升压比直流转换装置 | |
| CN117183813A (zh) | 电池电路以及车辆 | |
| CN117183812A (zh) | 电池电路以及车辆 | |
| CN117183811A (zh) | 电池电路以及车辆 | |
| CN215042226U (zh) | 一种动力电池充电平衡管理系统 | |
| CN117183810A (zh) | 电池电路以及车辆 | |
| CN110722999B (zh) | 车载充电器和具有其的电动车辆、及功率因数校正装置 | |
| CN113783251A (zh) | 一种用于电池簇间均衡的虚拟内阻调节电路 | |
| CN113193618A (zh) | 一种高压电池簇内主动均衡系统及主动均衡控制方法 | |
| Salari et al. | A new multiple input bidirectional HEV battery charger | |
| CN218463506U (zh) | 电池电路及车辆 | |
| CN113796004B (zh) | 一种转换电路、电压转换装置及电动汽车 | |
| CN110768342B (zh) | 储能设备和充放电系统 | |
| CN220562583U (zh) | 电动车的多组电池并联控制系统 | |
| CN211377581U (zh) | 抗晃电装置 | |
| CN117977763A (zh) | 一种电池储能并联均衡变换器拓扑及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |