CN205564907U - 一种电池模组、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种电池模组，其中，所述电池模组的内部包括：n个串联的单体电池，n为大于1的整数；电池管理单元，所述电池管理单元和单体电池之间连接有用于采集单体电池信息的采样线束；控制单元，所述控制单元与电池管理单元相连；以及无线通信单元，所述无线通信单元与控制单元相连，用于与电池模组外部的电池电控单元进行无线通讯。根据本实用新型实施例的电池模组，在其内部设置了单体电池、电池管理单元、控制单元和无线通信单元，利用无线通信单元与电池电控单元进行无线通讯，使其外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组的安装和拆卸更加方便。本实用新型还提供了一种电池包以及一种车辆。

Description

一种电池模组、电池包及车辆

技术领域

本实用新型涉及一种电池模组、电池包及车辆。

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，以及储能行业的兴起，动力电池及电池管理系统的需求量大大增加。现有的动力电池模组是将一些电池单体通过串联、并联的方式组合而成，并且在模组内关键位置安装有温敏电阻探测温度，通常每个电池模组外部需要配备一个电池管理单元，电池管理单元和电池模组之间连接有电压采样线束、温度采样线束，如图1所示。

在一个电池系统中还需要配备至少一个电池电控单元，在电池系统中，电池管理单元负责采集电池模组的电压、温度等信息，将信息传输给电池电控单元，同时负责接收电池电控单元下发的电池均衡命令并执行均衡操作；电池电控单元负责汇总电压、温度以及电流信息，计算整个电池包的荷电量，下发均衡命令，控制充放电接触器，对电池包进行保护；电池管理单元和电池电控单元之间通常采用链式或总线式的有线通信方式，电池管理单元的供电通常使用外部12V/24V电源，如图2所示。

电池模组的电池电压、温度等信息需要通过采样线束连接到电池管理单元，由于电池管理单元在电池模组外部，采样线束会比较长，除此之外还有电池管理单元的供电线束和通信线束，大量的线束增加成本，线束过长容易引入干扰，在安装和拆卸时也不方便。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种电池模组，其外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组的安装和拆卸更加方便。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电池包。本实用新型的第三个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型一方面实施例提出了一种电池模组，其中，所述电池模组的内部包括：

n个串联的单体电池，n为大于1的整数；

电池管理单元，所述电池管理单元和单体电池之间连接有用于采集单体电池信息的采样线束；

控制单元，所述控制单元与电池管理单元相连；以及

无线通信单元，所述无线通信单元与控制单元相连，用于与电池模组外部的电池电控单元进行无线通讯。

根据本实用新型实施例的电池模组，在其内部设置了单体电池、电池管理单元、控制单元和无线通信单元，利用无线通信单元与电池电控单元进行无线通讯，电池模组外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组的安装和拆卸更加方便。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池模组还包括：用于存储电池模组信息的存储单元，所述存储单元与所述控制单元相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池模组还包括：给所述电池管理单元、控制单元、无线通信单元和存储单元供电的电源，所述电源与所述串联的单体电池相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述采样线束包括：电压采样线束和温度采样线束。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池模组信息包括：电池模组的初始容量、初始内阻、充放电循环次数、故障信息以及每次充放电循环中的电压信息和温度信息。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池模组还包括：正极动力线，与串联的单体电池的正极相连；以及负极动力线，与串联的单体电池的负极相连。

为达到上述目的，本实用新型另一方面实施例提出了一种电池包，其中，所述电池包包括N个串联的电池模组，所述电池模组为上述的电池模组，N为大于1的整数。

根据本实用新型实施例的电池包，在电池模组内部设置了单体电池、电池管理单元、控制单元和无线通信单元，利用无线通信单元与电池电控单元进行无线通讯，电池模组之间直接以动力线进行连接即可。电池模组外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组的安装和拆卸更加方便，便于电池包的维护。

为达到上述目的，本实用新型另一方面实施例提出了一种车辆，所述车辆包括上述的电池模组。

根据本实用新型实施例的车辆，在电池模组内部设置了单体电池、电池管理单元、控制单元和无线通信单元，利用无线通信单元与电池电控单元进行无线通讯，电池模组外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组的安装和拆卸更加方便。

为达到上述目的，本实用新型另一方面实施例提出了一种车辆，所述车辆包括上述的电池包。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆还包括电池电控单元，所述电池电控单元与所述电池模组中的无线通信单元进行无线通讯。

根据本实用新型实施例的车辆，在电池模组内部设置了单体电池、电池管理单元、控制单元和无线通信单元，利用无线通信单元与电池电控单元进行无线通讯，电池模组之间直接以动力线进行连接即可。电池模组外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组的安装和拆卸更加方便，便于电池包的维护。

附图说明

图1是现有技术的电池模组的示意图；

图2是现有技术的电池系统的示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的电池模组的示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的电池包的示意图；

图5是根据本实用新型一个实施例的车辆的示意图；

图6是根据本实用新型又一个实施例的车辆的示意图。

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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图来描述本实用新型实施例提出的电池模组、电池包及车辆。

如图3所示，根据本实用新型的一些实施例，一种电池模组100，其中，电池模组100的内部包括：

n个串联的单体电池，n为大于1的整数；

电池管理单元10，电池管理单元10和单体电池之间连接有用于采集单体电池信息的采样线束；

控制单元20，控制单元20与电池管理单元10相连；以及

无线通信单元30，无线通信单元30与控制单元20相连，用于与电池模组100外部的电池电控单元进行无线通讯。

根据本实用新型实施例的电池模组100，在其内部设置了单体电池、电池管理单元10、控制单元20和无线通信单元30，利用无线通信单元30与电池电控单元进行无线通讯，电池模组100外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组100的安装和拆卸更加方便。

而且，电池模组100内部单体电池连接到电池管理单元10的线束较短，抗干扰能力更强。

n个单体电池B1、B2、……、Bn串联连接，形成电池模组100的电池部分。从串联的单体电池的两端分别引出正极动力线和负极动力线，以与外部电器连接。

电池管理单元10，负责采集单体电池电压和温度等信息，并将这些信息传输到控制单元20。

根据本实用新型的一些实施例，采样线束可以包括：电压采样线束和温度采样线束，电池管理单元10通过电压采样线束采集电压信息，通过温度采样线束采集温度信息。如图3所示，RT1、RT2、……RTm代表m个用来测量电池模组100内部关键位置温度的温敏电阻（或称为温度传感器）。

控制单元20，接收到电池管理单元10采集的电压和温度等信息后进行处理，之后通过无线通信单元30发送给电池电控单元，电池电控单元发送的均衡命令通过无线通信单元30接收，传输给控制单元20处理，再发给电池管理单元10执行均衡控制。

无线通信单元30负责电池模组100对外交互信息，无论是外部装置读取电池模组100的信息还是电池模组100接收外部装置的信息，都通过无线通信单元30进行通讯。

现有技术的电池系统中，电池管理单元只负责采集电池模组的当前信息，对于单个电池模组的历史信息，没有进行记录，这些信息包括模组的出厂容量，初始内阻，充放电循环次数，曾经出现过的过温、过流、过压或欠压故障信息，每次充放电过程中的关键数据等。电池电控单元会对整个电池模组的充放电过程信息、故障信息以及充放电循环次数等进行记录，但当电池模组由于故障、老化或其他原因进行更换时，电池电控单元存储的还是旧电池模组的历史信息，且无法得知新电池模组的历史信息，而换下的旧电池模组如果装到新系统上，新系统也无法获得它的历史信息，这样就会造成电池模组历史信息的丢失。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一些实施例，电池模组100还包括：用于存储电池模组信息的存储单元40，存储单元40与控制单元20相连。

电池模组信息包括：电池模组的初始容量、初始内阻、充放电循环次数、故障信息以及每次充放电循环中的电压信息和温度信息。

存储单元40负责记录电池模组100的信息，这些信息一部分是通过电池管理单元10采集通过控制单元20写入，还有一部分可以通过无线通信单元30接收，再通过控制单元20写入。

存储单元40中储存电池模组100的历史信息，在电池模组100出厂时就可以通过无线通信将电池模组100的初始容量、初始内阻等数据存入存储单元40，之后每次充放电循环中的电压、温度信息，出现的故障信息，通过无线通信取得的电流、荷电量、电池健康状态等信息均可存入存储电路。

由于设置了存储单元40，所以从电池模组100出厂时的关键信息到电池寿命终结报废时的关键信息都将存储在存储单元40中，且存储单元40集成在电池模组100的内部，当更换电池模组100时，电池模组100的历史信息不会丢失，可以通过无线通信的方式从新更换的电池模组100的存储单元40读取历史信息。

根据本实用新型的一些实施例，电池模组100还包括：给电池管理单元10、控制单元20、无线通信单元30和存储单元40供电的电源50，电源50与串联的单体电池相连。

电源50，直接从电池模组100内的单体电池取电，将电池模组的电压转换为适合控制单元20、电池管理单元10、存储单元40和无线通信单元30工作的电压，从而不需要使用外部电源供电。

如图4所示，本实用新型的一些实施例提出了一种电池包1000，其中，电池包1000包括N个串联的电池模组100，电池模组100为上述的电池模组，N为大于1的整数。

根据本实用新型实施例的电池包1000，在电池模组100内部设置了单体电池、电池管理单元10、控制单元20和无线通信单元30，利用无线通信单元30与电池电控单元进行无线通讯，电池模组100之间直接以动力线进行连接即可。电池模组100外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组100的安装和拆卸更加方便，便于电池包1000的维护。

如图5所示，本实用新型另一方面实施例提出了一种车辆10000，车辆10000包括上述的电池模组100。

进一步地，车辆10000还包括电池电控单元200，电池电控单元200与电池模组100的无线通信单元30进行通信。

根据本实用新型实施例的车辆10000，在电池模组100内部设置了单体电池、电池管理单元10、控制单元20和无线通信单元30，利用无线通信单元30与电池电控单元200进行无线通讯，电池模组100外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组100的安装和拆卸更加方便。

如图6所示，本实用新型另一方面实施例提出了一种车辆10000，车辆10000包括上述的电池包1000。

根据本实用新型的一些实施例，车辆10000还包括电池电控单元200，电池电控单元200与电池模组100中的无线通信单元30进行无线通讯。

更具体地，N个电池模组中的无线通信单元30均与电池电控单元200进行无线通讯。

根据本实用新型实施例的车辆10000，在电池模组100内部设置了单体电池、电池管理单元10、控制单元20和无线通信单元30，利用无线通信单元30与电池电控单元200进行无线通讯，电池模组100之间直接以动力线进行连接即可。电池模组100外部不再有采样线束和通信线束，使电池模组100的安装和拆卸更加方便，便于电池包1000的维护。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组的内部包括：

n个串联的单体电池，n为大于1的整数；

电池管理单元，所述电池管理单元和单体电池之间连接有用于采集单体电池信息的采样线束；

控制单元，所述控制单元与电池管理单元相连；以及

无线通信单元，所述无线通信单元与控制单元相连，用于与电池模组外部的电池电控单元进行无线通讯。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：用于存储电池模组信息的存储单元，所述存储单元与所述控制单元相连。

3.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：给所述电池管理单元、控制单元、无线通信单元和存储单元供电的电源，所述电源与所述串联的单体电池相连。

4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述采样线束包括：电压采样线束和温度采样线束。

5.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组信息包括：电池模组的初始容量、初始内阻、充放电循环次数、故障信息以及每次充放电循环中的电压信息和温度信息。

6.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：正极动力线，与串联的单体电池的正极相连；以及

负极动力线，与串联的单体电池的负极相连。

7.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括N个串联的电池模组，所述电池模组为权利要求1-6中任意一项所述的电池模组，N为大于1的整数。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-6中任意一项所述的电池模组。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求7所述的电池包。

10.如权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括电池电控单元，所述电池电控单元与所述电池模组中的无线通信单元进行无线通讯。