CN208801872U - 多电池包的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多电池包的控制装置，所述多电池包的控制装置包括：第一电池包，与所述第一电池包电性连接的继电器；第二电池包，与所述第二电池包电性连接的继电器；控制器，分别与所述第一电池包、第二电池包、继电器电性连接；其中，所述第一电池包和第二电池包并联。本实用新型所提供的多电池包的控制装置在尽可能的使得电池包工作在并联状态下，减少发热，降低成本。

Description

多电池包的控制装置

技术领域

本实用新型属于电动汽车的电源技术领域，涉及一种控制装置，特别是涉及一种多电池包的控制装置。

背景技术

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。

电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)。

纯电动汽车由电动机驱动的汽车。纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别(异)在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，它由公用超快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。

串联式混合动力汽车(SHEV)：车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力(电动)汽车。结构特点是发动机带动发电机发电，电能通过电机控制器输送给电动机，由电动机驱动汽车行驶。另外，动力电池也可以单独向电动机提供电能驱动汽车行驶。

混联式混合动力汽车(CHEV)：同时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力(电动) 汽车。结构特点是可以在串联混合模式下工作，也可以在并联混合模式下工作，同时兼顾了串联式和并联式的特点。

但是，当前电动汽车存在两大主要问题，一是成本高；二是充电不方便，设施少且充电慢；三是电池包寿命衰减过快或者引发内短路安全问题。

因此，如何提供一种多电池包的控制装置，以解决现有电动汽车的电池成本高，充电不方便，设施少且充电慢，电池包寿命衰减过快或者引发内短路安全问题等缺陷，实已成为本领域技术人家亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种多电池包的控制装置，用于解决现有电动汽车的电池成本高，充电不方便，设施少且充电慢的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型一方面提供一种多电池包的控制装置，所述多电池包的控制装置包括：一第一电池包，与所述第一电池包电性连接的继电器；至少一第二电池包，与所述第二电池包电性连接的继电器；控制器，分别与所述第一电池包、第二电池包、继电器电性连接；其中，所述第一电池包和第二电池包并联。

于本实用新型的一实施例中，与所述第一电池包电性连接的继电器包括与第一电池包的正极连接的第一继电器和与第一电池包的负极连接的第二继电器；与所述第二电池包电性连接的继电器包括与第二电池包的正极连接的第三继电器和与第二电池包的负极连接的第四继电器。

于本实用新型的一实施例中，所述多电池包的控制装置还包括位于所述第一电池包和第二继电器之间的第一电流传感器和位于所述第二电池包和第四继电器之间的第二电流传感器。

于本实用新型的一实施例中，所述多电池包的控制装置还包括与所述第一继电器和第三继电器电性连接的第五继电器。

于本实用新型的一实施例中，所述多电池包的控制装置还包括与所述第五继电器电性连接的负载；所述负载包括电机及驱动设备。

于本实用新型的一实施例中，所述控制器包括与所述第一电池包电性连接的第一主用控制模块及与所述第二电池包电性连接的第二主用控制模块；所述控制器包括与所述第一电池包电性连接的主用控制模块及与所述第二电池包电性连接的从用控制模块；或所述控制器包括与所述第一电池包电性连接的第一从用控制模块、所述第二电池包电性连接的第二从用控制模块及与所述第一从用控制模块和第二从用控制模块连接的总控制模块。

于本实用新型的一实施例中，所述多电池包的控制装置还包括低压电源；其中，所述低压电源分别与所述第一主用控制模块和第二主用控制模块电性连接；所述低压电源与所述主用控制模块电性连接；或所述低压电源与所述总控制模块电性连接。

如上所述，本实用新型的控制装置，具有以下有益效果：

本实用新型多电池包的控制装置在尽可能的使得电池包工作在并联状态下，减少发热，降低成本。

附图说明

图1显示为本实用新型的多电池包的控制装置于一实施例中的原理结构示意图。

图2A显示为本实用新型的控制器的一种实施原理结构的示意图。

图2B显示为本实用新型的控制器的另一种实施原理结构的示意图。

图2C显示为本实用新型的控制器的又一种实施原理结构的示意图。

元件标号说明

1 多电池包的控制装置

11 第一电池包

12 第二电池包

13 控制器

14 负载

15 低压电源

131 第一主用控制模块

132 第二主用控制模块

133 主用控制模块

134 从用控制模块

135 第一从用控制模块

136 第二从用控制模块

137 总控制模块

138 子控制单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

本实施例提供一种多电池包的控制装置，所述多电池包的控制装置包括：

第一电池包，与所述第一电池包电性连接的继电器；

第二电池包，与所述第二电池包电性连接的继电器；

控制器，分别与所述第一电池包、第二电池包、继电器电性连接；

其中，所述第一电池包和第二电池包并联。

以下将结合图示对本实施例所提供的多电池包的控制装置进行详细描述。采用双电池包方案，电池包A作为整车整备电池包，电池包A的电量能满足用户90％高频中短途需求。电池包B作为扩展包，在高里程需求时被安装在整车上，临时扩大车辆续航里程。比起目前市面上大量的整车单电池包方案，整车成本低，整车常备重量低从而更环保，满足了用户在市区或者近郊的代步需求；同时可挂载扩展包，临时扩大车辆续航里程，满足用户低频次的高里程出行需求，实现共享经济；

作为扩展包，B包未挂载在电动汽车上的时候，可以作为储能电池包用。B包的功能可以适当简化，从而可优化整体方案的成本。比如B包的SOC计算、SOH计算等可以在储能站完成等。

B包挂载在电动汽车上，可与A包单独工作，可与A包串联工作，也可与A包并联工作。但与A包并联工作时，单包的输出功率小，电池发热少，热管理容易实现，电池寿命较长，是成本最低廉的实现方式。本实用新型设计了一种简单实用的的通过继电器和控制逻辑可实现的双包控制方法，尽可能的使得电池包工作在并联状态下，减少发热，降低成本。

双包并联，在技术是否具有可行性，主要取决于所选择的电芯以及串并联数量。双包并联的时候，高压电池包会对低压电池包进行充电，或者存在会对低压电池包进行充电的可能，如果充电电流超过低压电池包的可充电电流，会导致低压电池包寿命衰减过快或者引发内短路安全问题。电动汽车电池包是否可设计为车载并联使用并满足质保要求，主要取决于所选择的电芯以及串并联数量。

请参阅图1，显示为多电池包的控制装置于一实施例中的原理结构示意图。如图1所示，所述多电池包的控制装置1包括第一电池包11，第二电池包12、控制器13、继电器、负载 14、第一电流传感器16及第二电流传感器17。所述继电器包括与所述第一电池包11电性连接的继电器和与所述第二电池包电性连接的继电器，其中，与所述第一电池包11电性连接的继电器包括与第一电池包的正极连接的第一继电器111和与第一电池包11的负极连接的第二继电器112；与所述第二电池包电性连接的继电器包括与第二电池包12的正极连接的第三继电器113和与第二电池包12的负极连接的第四继电器114。在本实施例中，所述继电器还包括与所述第一继电器111和第三继电器113电性连接的第五继电器115。所述负载14与所述第五继电器115电性连接。所述第五继电器115表示双包总输出继电器。所述第一电流传感器16位于所述第一电池包11和第二继电器112之间，所述第二电流传感器17位于所述第二池包12和第四继电器114之间。

在本实施例中，在不考虑电机回馈的时候，继电器的断开和闭合会产生5种工作状态。请参阅表1，显示为多电池包的控制装置的5种工作状态。

表1：多电池包的控制装置的5种工作状态表

在本实施例中，请参阅图2A，2B及2C，分别显示为控制器的一种，另一种及又一种实施原理结构的示意图。

如图2A所示，所述控制器13包括与所述第一电池包电性连接的第一主用控制模块131 及与所述第二电池包电性连接的第二主用控制模块132。其中，所述第一主用控制模块131和第二主用控制模块132电性连接低压电源15。在本实施例中，第一主用控制模块131和第二主用控制模块132下都电性连接若干子控制单元138。

所述第一主用控制模块131作为第一电池包的主控模块，第二主用控制模块132作为第二电池包的主控模块，分别具备担保电动汽车的电池管理模块的所有功能，双包并联条件的判断和双包并联控制的功能可以集成在任意一个主控模块上。

如图2B所示，所述控制器13包括与所述第一电池包电性连接的主用控制模块133及与所述第二电池包电性连接的从用控制模块134。其中，所述主用控制模块133和所述低压电源15电性连接。所述主用控制模块133和从用控制模块134下都电性连接若干子控制单元 138。

在本实施例中，所述主用控制模块133除了具备电动汽车的电池管理模块的所有功能外，还具有以下新的功能：

1)为从用控制模块134供电；

2)采集从用控制模块134的高压信号和报警信号；

3)双包并联条件的判断；和

4)双包并联控制。此外，对于合适的电池化学体系和整车结构，第二电池包的SOC计算可以集成在主用控制模块131中。

在第二种控制器的实施方式中，由于第二电池包是由多干电池模组组成。因此，所述从用控制模块134用于采集每一电池模组、对第二电池包的高压信号进行检测，计算第二电池包的SOC(该功能可集成在第二电池包的从用控制模块134上，也可以集成在第一电池包的主用控制模块133)。

如图2C所示，所述控制器13包括与所述第一电池包电性连接的第一从用控制模块135、所述第二电池包电性连接的第二从用控制模块136及与所述第一从用控制模块135和第二从用控制模块136连接的总控制模块137。所述总控制模块137与所述低压电源15电性连接。第一从用控制模块和第二从用控制模块下都电性连接若干子控制单元138。所述总控制模块 137为第一电池包和第二电池包的主控模块，具有以下功能：

1)为第一从用控制模块135和第二从用控制模块136供电；

2)采集第一从用控制模块135和第二从用控制模块136的高压信号和报警信号的采集、

3)双包并联条件的判断；

4)双包并联控制，同时第一从用控制模块135和第二从用控制模块136可以让渡出SOC 校核、SOH计算等部分功能给总控制模块137。

综上所述，本实用新型多电池包的控制装置在尽可能的使得电池包工作在并联状态下，减少发热，降低成本，充电方便。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种多电池包的控制装置，其特征在于，所述多电池包的控制装置包括：

第一电池包，与所述第一电池包电性连接的继电器；

第二电池包，与所述第二电池包电性连接的继电器；

控制器，分别与所述第一电池包、第二电池包、继电器电性连接；

其中，所述第一电池包和第二电池包并联。

2.根据权利要求1所述的多电池包的控制装置，其特征在于，

与所述第一电池包电性连接的继电器包括与第一电池包的正极连接的第一继电器和与第一电池包的负极连接的第二继电器；

与所述第二电池包电性连接的继电器包括与第二电池包的正极连接的第三继电器和与第二电池包的负极连接的第四继电器。

3.根据权利要求2所述的多电池包的控制装置，其特征在于，所述多电池包的控制装置还包括位于所述第一电池包和第二继电器之间的第一电流传感器和位于所述第二电池包和第四继电器之间的第二电流传感器。

4.根据权利要求2所述的多电池包的控制装置，其特征在于，所述多电池包的控制装置还包括与所述第一继电器和第三继电器电性连接的第五继电器。

5.根据权利要求4所述的多电池包的控制装置，其特征在于，所述多电池包的控制装置还包括与所述第五继电器电性连接的负载；所述负载包括电机及驱动设备。

6.根据权利要求1所述的多电池包的控制装置，其特征在于，

所述控制器包括与所述第一电池包电性连接的第一主用控制模块及与所述第二电池包电性连接的第二主用控制模块；

所述控制器包括与所述第一电池包电性连接的主用控制模块及与所述第二电池包电性连接的从用控制模块；或

所述控制器包括与所述第一电池包电性连接的第一从用控制模块、所述第二电池包电性连接的第二从用控制模块及与所述第一从用控制模块和第二从用控制模块连接的总控制模块。

7.根据权利要求6所述的多电池包的控制装置，其特征在于，

所述多电池包的控制装置还包括低压电源；

其中，所述低压电源分别与所述第一主用控制模块和第二主用控制模块电性连接；

所述低压电源与所述主用控制模块电性连接；或

所述低压电源与所述总控制模块电性连接。