CN201329797Y - 一种电动汽车的动力电池组 - Google Patents

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CN201329797Y CNU2008202394281U CN200820239428U CN201329797Y CN 201329797 Y CN201329797 Y CN 201329797Y CN U2008202394281 U CNU2008202394281 U CN U2008202394281U CN 200820239428 U CN200820239428 U CN 200820239428U CN 201329797 Y CN201329797 Y CN 201329797Y
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吴建中
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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车的动力电池组,设在纯电动汽车或电动与燃料混合动力汽车中,其特征在于:所述的动力电池组包括多组LiFePO4电源模块(1)、一个蓄电池组管理控制单元(2);每组LiFePO4电源模块(1)内部设一个蓄电池模块管理控制单元(3)。采用上述技术方案,与现有技术相比,具有以下优点:1.循环寿命长;2.倍率放电性能优异;3.重量轻;4.没有环境污染,称为绿色电池;5.安全可靠性高;6.体积利用率高;7.在车身上的安放位置更趋合理。

Description

一种电动汽车的动力电池组
技术领域
本实用新型属于汽车构造的技术领域,涉及电动汽车的动力系统,更具体 地说,本实用新型涉及一种电动汽车的动力电池组。 背景技术
电池系统是电动汽车或者是电动与燃料混合动力汽车整车的能量源,为整 车提供驱动电能,可以称其为电动汽车的血液。电池系统的类型、体积、质量、 形状和技术参数,决定了电动汽车的动力性能,是电动汽车最重要的子系统之 一。电动汽车要求电池系统具有较高的比能量和比功率,以满足汽车的续驶里 程和动力性的要求,还有电池系统具有汽车使用寿命相当的循环寿命、高效率、 良好的性价比以及免维护性。
但是,目前各大汽车企业所推出的电动汽车或混合动力汽车均未能很好地 解决电池问题,以至于电动汽车或混合动力汽车难以在市场上推广,更不用说 取代汽油、柴油燃料的汽车。主要表现在:电池在整车上的布置不尽合理;动 力性不足、续行时间短;电池内部的协调和平衡性能不好、工作状态不稳定。 实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种电动汽车的动力电池组,其目的是 提高动力电池组的综合性能,力争用电动汽车取代燃料汽车。 为了实现上述百的,本实用新型采取的技术方案为:
本实用新型所提供的这种电动汽车的动力电池组,设在纯电动汽车或电动 与燃料混合动力汽车中,所述的动力电池组包括多组LiFeP04电源模块、 一个 蓄电池组管理控制单元(BMU);每组LiFeP04电源模块内部设一个蓄电池模块管理控制单元(LECU)。
为使本实用新型更加完善,还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方 案,以获得最佳的实用效果,更好地实现发明目的,并提高本实用新型的新颖 性和创造性:
所述的动力电池组布置在所述的电动汽车的车身底部。
所述的多组LiFeP04电源模块为串联连接状态。
所述的蓄电池组管理控制单元与整车控制器(VMS)之间通过CAN总线(控 制器局域网络)进行通讯。
所述的蓄电池组管理控制单元与蓄电池模块管理控制单元通过RS485通讯 总线连接。
所述的每组LiFeP04电源模块包括多个电池单元,所述的多个电池单元为 串联连接;所述的电池单元的类型为聚合物磷酸铁锂电池。
本实用新型采用上述技术方案,与现有技术相比,具有以下优点:1、循环 寿命长;2、倍率放电性能优异;3、重量轻;4、没有环境污染,称为绿色电池; 5、安全可靠性高;6、体积利用率高;7、在车身上的安放位置更趋合理。 附图说明
下面对本说明书的各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明: 图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型所涉及的动力电池组在车身上的安装方式示意图。 图中标记为:
1、 LiFeP04电源模块,2、蓄电池组管理控制单元,3、蓄电池模块管理控 制单元,4、整车控制器,5、 CAN总线,6、动力电池组,7、电动汽车。 具体实施方式下面对照附图,通过对实施例的描述,对本实用新型的具体实施方式如所 涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作 用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本 领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的 理解。
如图l、图2所表达的本实用新型的结构为一种电动汽车的动力电池组,设 在纯电动汽车或电动与燃料混合动力汽车中。
为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服 其缺陷,实现提高动力电池组的综合性能,力争用电动汽车取代燃料汽车的发 明目的,本实用新型采取的技术方案为:
如图1和图2所示,本实用新型所提供的这种电动汽车的动力电池组,包 括多组LiFeP04电源模块1、一个蓄电池组管理控制单元2(BMU);每组LiFeP04 电源模块l内部设一个蓄电池模块管理控制单元3 (LECU)。
蓄电池组管理控制单元2 (BMU)对整个动力电池组6进行协调控制;蓄 电池模块管理控制单元3 (LECU)对模块内的各电池单元进行协调控制。
LiFeP04是近几年被广泛推广应用的一种锂离子电池正极材料。由于其结构 稳定、资源丰富、价格便宜、安全性能好、无毒、对环境友好、热稳定性好, 且理论比容量高达170mAh/g。相对于锂金属负极的稳定放电平台为3.4V,相对 其他几种正极材料具有高的比能量,是下一代锂离子蓄电池正极材料最有力的 竞争者之一。
自1997年美国德克萨斯州立大学GOODENOUGH等报道了磷酸铁锂的可 逆嵌脱锂特性以来,该材料得到了极大重视,对其研究迅速深入和发展,目前 已进入实用阶段。与传统的锂离子电池正极材料LiMn204和LiCo02相比,LiFeP04原料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。
LiFeP04在自然界是以磷铁锂矿形式存在的,具有有序规整的橄榄石型结 构,属于正交晶系,空间群为Pmnb,是一种稍微扭曲的六方最密堆积结构。晶 体由Fe06八面体和P04四面体构成空间骨架,P占据四面体位置,而Fe和Li 则填充在八面体的空隙中,其中Fe占据共角的八面体位置,Li则占据共边的八 面体位置。晶格中Fe06通过bc面的公共角连接起来,Li06则形成沿b轴方向 的共边长链。 一个Fe06八面体与两个Li06八面体和一个P04四面体共边,而 P04四面体则与一个Fe06八面体和两个Li06八面体共边。Li+具有一维可移动 性。充放电过程中可以可逆的脱出和嵌入。材料中由于基团对整个框架的稳定 作用,使得具有良好的热稳定性和循环性能。
本实用新型还提供以下所述的具体实施示例,供本领域的技术人员参考, 在实施本实用新型时选用:
实施例一.-
本实施例以一种规格为JNJ6400EVL的纯电动车LiFeP04蓄电池组系统为 例介绍。该动力电池组6由5组12S100Ah LiFeP04电源模块及1块BMU (蓄 电池组管理控制单元2)组成。每组LiFeP04电源模块1内部有1块LECU (蓄 电池模块管理控制单元3)采集单体电池的电压和温度。5组LiFeP04电源模块 l呈串联状态。BMU与整车VMS (整车控制器4)以CAN总线5 (控制器局域 网络)方式通讯,LiFeP04电源模块1中LECU与BMU之间以485方式通讯。
JNJ6400EVL电动车采用纯电动工作模式。在车辆行驶过程中,电机峰值功 率为27kW,额定功率为30kW,蓄电池组充电电流30A。
JNJ6400EVL电动车9L10-060MA/1L10-060MB蓄电池组系统特性如下表:
序号 项 目 规 格 备 注<table>table see original document page 7</column></row> <table>
在上表中,静态电压是指蓄电池组使用后搁置时间^lh的电压值。
实施例二:
本实施例以一种规格为JNJ6400EVL的纯电动车LiFeP04蓄电池组系统为 例介绍。该动力电池组6由10组10S60Ah LiFeP04电源模块及1块BMU (蓄 电池组管理控制单元2)组成。每组LiFeP04电源模块1内部有1块LECU (蓄 电池模块管理控制单元3)采集单体电池的电压和温度。10组LiFeP04电源模 块l呈串联状态。BMU与整车VMS (整车控制器4)以CAN总线5 (控制器 局域网络)方式通讯,LiFeP04电源模块1中LECU与BMU之间以485方式通 讯。
JNJ6400EVL电动车采用纯电动工作模式。在车辆行驶过程中,电机峰值功 率为27kW,额定功率为30kW。蓄电池组充电电流18A。
JNJ6400EVL电动车3L12-100MC/2L12-100MD蓄电池组系统特性如下表:
<table>table see original document page 7</column></row> <table>2 标称电压 192V (3.20Vx60)
充电截止电压 S210.0V或54.20V (0,3C ,动态) 任何一个条件先达 至U,停止充电
199.8V或3.33V (静态) 参考项
4 放电截止电压 2183.0V或^3.00V (2.0C ,动态) 任何一个条件先达 到,降功率处理
^192V或^3.20V (静态) 参考项
5 标准充电方式 恒流/恒压
6 正常充电电流 S0.5C (550A)
7 正常放电电流 吼5C (S50A)
8 最大放电电流 £2,0C (S200A)
9 内阻 5180 m Q
10 工作温度范围 充电温度:-10°C~45°C
放电温度:-20°C〜45°C
11 存储温度范围 -20°C〜45°C
在上表中,静态电压是指蓄电池组使用后搁置时间21h的电压值。
实施例三:
本实用新型所述的动力电池组6布置在所述的电动汽车7的车身底部。这 样布置的目的,是使动力电池组6不占用车内的空间,特别是在车辆的前舱,
可以实现电机、控制器、传动机构的前置和前驱动。
实施例四:
如图1所示,本实用新型所述的多组LiFeP04电源模块1为串联连接状态。 实施例五:
本实用新型所述的蓄电池组管理控制单元2与整车控制器4 (VMS)之间通 过CAN总线5 (控制器局域网络)进行通讯。 实施例六:
本实用新型所述的每组LiFeP04电源模块1包括多个电池单元,所述的电 池单元的类型为聚合物磷酸铁锂电池。每个电池单元即单体蓄电池,其电压为 3.2V,所述的多个电池单元为串联连接,则电池组的总电压为3.2¥乂60=192¥,或电池组总电压为3.2V X 100=320V。
动力电池组技术参数如下表:
<table>table see original document page 9</column></row> <table>
实施例七:
本实用新型所述的蓄电池组管理控制单元2与蓄电池模块管理控制单元3 通过RS485通讯总线连接。 RS485通讯的特点和功能:
RS485和RS232的基本的通讯机理是一致的,他的优点在于弥补了 RS232 通讯距离短,不能进行多台设备同时进行联网管理的缺点。
计算机通过RS232 RS485转换器,依次连接多台485设备,采用轮询的 方式,对总线上的设备轮流进行通讯。
实施例八:
电池充放电要求:
当充满电时,BMS会自动将直流接触器断开以停止充电实现过充保护。
在-20〜45 °C环境温度下进行放电。
实施例九:动力电池运输及存储的要求-
1、 电池应在50%〜70°/。的充电状态下运输和贮存;
2、 禁止将电池与金属,如发夹、项链等一起运输或贮存;
3、 在运输中,产品不得受剧烈机械冲撞、爆晒、雨淋;
4、 在装卸过程中,产品应轻搬轻放、严防摔掷、翻滚、重压。 实施例十:
动力电池使用注意事项:
1、 严禁将电池浸入海水或水中,保存不用时,应放置于阴凉干燥的环境中;
2、 产品不得受剧烈机械冲撞、爆晒、雨淋;
3、 禁止将电池在热高温源旁,如火、加热器等使用和留置;
4、 充电时请选用锂离子电池专用充电器;
5、 严禁将电池直接接入电源插座;
6、 禁止将电池丢于火或加热器中;
7、 禁止随意拆卸电池;
8、 禁止敲击或抛掷、踩踏电池等;
9、 禁止用钉子或其它利器刺穿电池;
10、 禁止用金属直接连接电池正负极短路;
11、 严禁颠倒正负极使用电池;
12、 禁止在高温下(灸热的阳光下或很热的汽车中)使用或放置电池,否 则可能会引起电池过热、起火或功能失效、寿命减短;
13、 禁止在强静电和强磁场的地方使用,否则易破坏电池安全保护装置, 带来不安全的隐患;
14、 如果电池发生泄漏,电解液进入眼睛,请不要揉擦,应用清水冲洗眼睛,并立即送医治疗,否则会伤害眼睛;
15、 如果电池发出异味、发热、变色、变形或使用、贮存、充电过程中出 现任何异常,立即将电池从装置或充电器中移离并停用;
16、 如果电极弄脏,使用前应用干布抹净,否则可能会导致接触不良功能 失效;
17、 废弃之电池应用维缘纸包住电极,以防起火。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现 并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的 各种非实质性的改进,或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于 其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种电动汽车的动力电池组,设在纯电动汽车或电动与燃料混合动力汽车中,其特征在于:所述的动力电池组包括多组LiFePO4电源模块(1)、一个蓄电池组管理控制单元(2);每组LiFePO4电源模块(1)内部设一个蓄电池模块管理控制单元(3)。
2、 按照权利要求l所述的电动汽车的动力电池组,其特征在于:所述的动 力电池组(6)布置在所述的电动汽车(7)的车身底部。
3、 按照权利要求1或2所述的电动汽车的动力电池组,其特征在于:所述 的多组LiFeP04电源模块(1)为串联连接状态。
4、 按照权利要求1或2所述的电动汽车的动力电池组,其特征在于:所述 的蓄电池组管理控制单元(2)与整车控制器(4)之间通过CAN总线(5)进 行通讯。
5、 按照权利要求1或2所述的电动汽车的动力电池组,其特征在于:所述 的蓄电池组管理控制单元(2)与蓄电池模块管理控制单元(3)通过RS485通 讯总线连接。
6、 按照权利要求1或2所述的电动汽车的动力电池组,其特征在于:所述 的每组LiFeP04电源模块(1)包括多个电池单元,所述的多个电池单元为串联 连接;所述的电池单元的类型为聚合物磷酸铁锂电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102010060403A1 (de) 2010-11-08 2012-05-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Ladezustands eines elektrischen Energiespeichers
WO2012149900A1 (zh) * 2011-05-04 2012-11-08 罗伯特·博世有限公司 管理电动车的能量源的装置和方法
CN107332296A (zh) * 2017-06-12 2017-11-07 胡博峰 一种电动车用锂电池充电方法

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