CN203611777U

CN203611777U - 电动汽车的电池系统断路控制装置和具有其的电动汽车

Info

Publication number: CN203611777U
Application number: CN201320782917.2U
Authority: CN
Inventors: 樊小烁; 张君鸿; 鲁连军
Original assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Current assignee: Beijing Treasure Car Co Ltd
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2023-12-02

Abstract

本实用新型提出一种电动汽车的电池系统断路控制装置和具有其的电动汽车，其中所述电池系统断路控制装置包括：电池包，其中，电池包包括多个单体电池；检测器，检测器检测每个单体电池的电压；分别与多个单体电池并联的多个开关；与检测器和多个开关相连的电池控制器，电池控制器在检测器检测到对应的单体电池断路之后，控制与断路的单体电池并联的开关闭合。根据本实用新型的电池系统断路控制装置，可通过分别为每个单体电池并联一个开关，在某个单体电池发生断路时，可通过电池控制器闭合与之对应的开关以隔离该单体电池，保证了电能的持续输出，充分利用了电池包中的每个单体电池，且最大程度地保证了车辆对动力的需求。

Description

电动汽车的电池系统断路控制装置和具有其的电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的电池系统断路控制装置以及一种具有该电池系统断路控制装置的电动汽车。

背景技术

为满足电动汽车对功率和能量的需求，电动汽车的动力电池必须成组使用。同时出于对电池包的布置和控制的要求，通常先由电池单体串并联组合成小的电池模块，再将这些电池模块串联起来以满足车辆对动力的要求。但是，当电池模块内部出现断路时，电池包输出电压会为零，并且无法提供电能，然而对于纯电动车来说，电池系统断路将会导致车辆失去动力并可能发生严重的交通事故。

目前，电动汽车中使用的电池包通常都是由多个电池单体经过并联、串联组成，多个电池单体串联可以提高电池包输出端的电压。但是，当电池单体之间连接处发生断路或是电池单体自身发生故障时，就会造成电池系统的断路，并会使电池包无法输出电压，从而无法驱动车辆行驶。然而，目前的电池系统一般侧重于电池系统发生断路之前，对电池系统断路发生后的措施有所不足。例如，虽然考虑了电池系统发生断路的保护措施，也只是简单的将电池包分成两部分，当电池系统发生内部断路时，先判断是哪一部分模块出现了问题，然后用正常的一半模块驱动车辆。具体地，如图1所示，首先将电池包分成PACK1和PACK2两部分，其中，PACK1、PACK2分别由多个电池模块串联而成，K1和K2是两个转换开关，当电池系统正常工作时，K1和K2的开关触点位置如图1所示；当PACK1中出现断路时，K1与下方触点连接，此时使用PACK2驱动车辆行驶；当PACK2发生断路时，K2与上方触点连接，此时使用PACK1驱动车辆行驶。但是，存在的问题是：该方案具有局限性，当电池系统中任一处发生断路时，电池包输出的动力即减半，在很大程度上影响了车辆的动力性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种电动汽车的电池系统断路控制装置。该电池系统断路控制装置可通过分别为每个单体电池并联一个开关以实现将断路的单体电池隔离的目的，保证了电能的持续输出，充分利用了电池包中的每个单体电池，且最大程度地保证了车辆对动力的需求。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电动汽车。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面实施例的电动汽车的电池系统断路控制装置，包括：电池包，其中，所述电池包包括多个单体电池；检测器，所述检测器检测每个所述单体电池的电压；分别与所述多个单体电池并联的多个开关；与所述检测器和所述多个开关相连的电池控制器，所述电池控制器在所述检测器检测到对应的单体电池断路之后，控制与所述断路的单体电池并联的开关闭合。

另外，根据本实用新型的电动汽车的电池系统断路控制装置还具有如下附加技术特征：

所述电动汽车的电池系统断路控制装置还包括：整车控制器和与所述整车控制器相连的电机控制器，所述整车控制器与所述电池控制器相连，所述整车控制器接收到所述电池控制器的降功率行驶指令之后，通过所述电机控制器控制电机降功率运行。这样，可以保证车辆安全稳定行驶。

所述电池控制器与所述整车控制器通过CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）总线相互通信。

所述电动汽车的电池系统断路控制装置还包括：报警器，所述报警器与所述电池控制器相连，在检测到对应的单体电池断路之后进行报警。这样，可以使用户很容易的获知电池系统中发生了断路，从而提醒用户做好防护措施。

所述报警器为蜂鸣器或指示灯。

根据本实用新型实施例的电动汽车的电池系统断路控制装置，通过分别为每个单体电池并联一个开关，电池控制器在检测器检测到对应的单体电池断路之后，控制与断路的单体电池并联的开关闭合以隔离该单体电池，保证了电能的持续输出，充分利用了电池包中的每个单体电池，且最大程度地保证了车辆对动力的需求。

为了实现上述目的，本实用新型第二方面实施例的电动汽车，包括：本实用新型第一方面实施例所述的电动汽车的电池系统断路控制装置。

根据本实用新型实施例的电动汽车，通过电池系统断路控制装置分别为每个单体电池并联一个开关，电池控制器在检测器检测到对应的单体电池断路之后，控制与断路的单体电池并联的开关闭合以隔离该单体电池，保证了电能的持续输出，充分利用了电池包中的每个单体电池，且最大程度地保证了车辆对动力的需求。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是现有的电池系统中电池包的电路示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电动汽车的电池系统断路控制装置的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的电动汽车的电池系统断路控制装置中电池系统的电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参照图2和图3来描述根据本实用新型第一方面实施例提出的电动汽车的电池系统断路控制装置。

如图2所示，该电动汽车的电池系统断路控制装置包括：电池包100、检测器200、多个开关300和电池控制器400。其中，电池包100可包括多个单体电池101，多个单体电池101可串联以提高电池包100输出端的电压。此外，检测器200可检测每个单体电池101的电压。例如，检测器200可实时测量每个单体电池101的电压以及电池包100的输出电压。

在本实用新型的实施例中，多个开关300分别与多个单体电池101并联，可以理解，开关300的个数可与单体电池101的个数相同。具体地，可举例说明电池系统中多个开关300与多个单体电池101的连接结构。例如，图3所示，Module1、Module2、Module3和Module4分别表示电池包100中的4个单体电池101，Module1、Module2、Module3和Module4分别串联连接，电池系统可通过Module1的正极和Module4的负极向外界输出电压，s1、s2、s3和s4分别表示电池系统断路控制装置中的4个开关300，s1与Module1并联，s2与Module2并联，s3与Module3并联，s4与Module4并联，用于隔离对应的单体电池101。

如图2所示，电池控制器400分别与检测器200和多个开关300相连，电池控制器400在检测器200检测到对应的单体电池101断路之后，可控制与断路的单体电池101并联的开关300闭合。

例如，当电池包100的输出电压满足第一公式时，可认定电池包100内部发生了断路，检测器200可通过单体电池101的电压检测出对应的单体电池101发生了断路，电池控制器400在检测器200检测到对应的单体电池100断路之后，可控制与该断路的单体电池101并联的开关300闭合，以将该断路的单体电池101旁路，使电流经过闭合的开关300流到下一个单体电池101，从而避免了整个电池系统无法输出电能。其中，第一公式为U_module<U_cellsum×80%，U_module为电池包100的输出电压，U_cellsum为各单体电池101的电压之和。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，该电动汽车的电池系统断路控制装置还包括整车控制器500和与整车控制器500相连的电机控制器600，整车控制器500与电池控制器400相连，整车控制器500在接收到电池控制器400的降功率行驶指令之后，可通过电机控制器600控制电机降功率运行。

例如，当电池控制器400控制与断路的单体电池101并联的开关300闭合后，电池包100的输出电压会降低，电池包100的内部电阻也会降低，这时，电池控制器400还需对电池包100的输出电压和电池包100的内部电阻进行修正调整，如可将电池包100的输出电压和电池包100的内部电阻的正常范围缩小为原来的75%。同时，电池控制器400可根据该修改调整操作向整车控制器500发送降功率行驶指令，整车控制器500在接收到该降功率行驶指令之后，可通过电机控制器600控制电机进行降功率运行，这样，可以保证车辆安全稳定行驶。其中，在本实用新型的实施例中，电池控制器400与整车控制器500可通过CAN总线相互通信。也就是说，电池控制器400可通过CAN总线向整车控制器500发送降功率行驶指令。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，该电动汽车的电池系统断路控制装置还包括报警器700，报警器700可与电池控制器400相连，在检测器200检测到对应的单体电池101断路之后，报警器700可进行报警。其中，在本实用新型的实施例中，报警器400可为蜂鸣器或指示灯。这样，可以使用户很容易的获知电池系统中发生了断路，从而提醒用户做好防护措施。

此外，本实用新型的实施例还提出一种电动汽车，其包括上述的电动汽车的电池系统断路控制装置。

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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电动汽车的电池系统断路控制装置，其特征在于，包括：

电池包，其中，所述电池包包括多个单体电池；

检测器，所述检测器检测每个所述单体电池的电压；

分别与所述多个单体电池并联的多个开关；

与所述检测器和所述多个开关相连的电池控制器，所述电池控制器在所述检测器检测到对应的单体电池断路之后，控制与所述断路的单体电池并联的开关闭合。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统断路控制装置，其特征在于，还包括：

整车控制器和与所述整车控制器相连的电机控制器，所述整车控制器与所述电池控制器相连，所述整车控制器接收到所述电池控制器的降功率行驶指令之后，通过所述电机控制器控制电机降功率运行。

3.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统断路控制装置，其特征在于，所述电池控制器与所述整车控制器通过CAN总线相互通信。

4.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统断路控制装置，其特征在于，还包括：

报警器，所述报警器与所述电池控制器相连，在检测到对应的单体电池断路之后进行报警。

5.根据权利要求4所述的电动汽车的电池系统断路控制装置，其特征在于，所述报警器为蜂鸣器或指示灯。

6.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-5任一项所述的电动汽车的电池系统断路控制装置。