CN212422838U - 一种电池模组及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电池模组及电动汽车，该电池模组包括：多个单体电芯，依次串联在模组负极与模组正极之间；其中，与每一单体电芯并联设置有均衡回路，均衡回路通过第一开关单元连接单体电芯的负极，通过第二开关单元连接单体电芯的正极；电源连接端口，包括第一负极端口和第一正极端口，第一负极端口连接至第一均衡回路与所连接的第一开关单元之间，第一正极端口连接至第二均衡回路与所连接的第二开关单元之间。通过上述方案，在某一单体电芯需要补电时，只需在电源连接口接通电源，闭合与该单体电芯相连的第一开关单元和第二开关单元，并且调整其他单体电芯的均衡回路的通断，即可实现在不拆箱的情况下，为单体电芯补电的操作。

Description

一种电池模组及电动汽车
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池模组及电动汽车。
背景技术
电动汽车的电池系统的电芯一致性影响着电池系统的放电能量与电容量，当差异性大时，会存在个别电芯提前充电或放电至截止电压，会导致其它电芯无法充满电量或者电量放干而出现浪费能量存储空间的现象。此外，长期空置的电池系统中会出现单体电芯电压低于可用范围而造成电池系统无法正常工作的现象。
因此，当电池系统的任一电芯可能会出现亏点或严重偏离电池系统电芯的剩余电量(State of Charge，SOC)水平线时，必须对其进行补电操作。而单体电芯补电必须进行拆箱处理，利用电池系统已存在的被动均衡装置，在被动均衡回路中引出导线并且引出箱体系统来进行箱体外的单体电芯补电，多次拆箱对电池系统气密性以及箱盖螺栓螺纹会产生不可逆的影响，且耗时时间长。当对电池系统进行测试时，会影响测试计划，甚至延长开发流程。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种电池模组及电动汽车，用以解决现有技术中，对电池系统中的单体电芯补电操作复杂，且需要在箱体外进行补电的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供如下技术方案：
本实用新型其中一实施例提供一种电池模组，包括：
多个单体电芯，多个所述单体电芯依次串联在模组负极与模组正极之间；
其中，与每一所述单体电芯并联设置有均衡回路，所述均衡回路通过第一开关单元连接所述单体电芯的负极，通过第二开关单元连接所述单体电芯的正极；
电源连接端口，包括第一负极端口和第一正极端口，所述第一负极端口连接至第一连接节点，所述第一正极端口连接至第二连接节点；
其中，第一连接节点为第一均衡回路与所连接的第一开关单元之间的连接节点，所述第二连接节点为第二均衡回路与所连接的第二开关单元之间的连接节点；
所述第一均衡回路为与第一单体电芯并联的均衡回路，其中所述第一单体电芯与所述模组负极连接；
所述第二均衡回路为与第二单体电芯并联的均衡回路，其中所述第二单体电芯与所述模组正极连接。
可选地，所述均衡回路包括：均衡开关和均衡电阻；
其中，所述均衡开关和所述均衡电阻串联。
可选地，依次串联的多个所述单体电芯中，第四单体电芯的第一开关单元与相邻的第三单体电芯的第二开关单元为同一个开关单元。
可选地，所述第一正极端口与所述第一连接节点之间设置有熔断器，或者所述第一负极端口与所述第二连接节点之间设置有熔断器。
可选地，所述电池模组还包括动力电池端口，所述动力电池端口包括第二负极端口和第二正极端口；
所述第二负极端口连接至所述第一单体电芯的负极，所述第二正极端口连接至所述第二单体电芯的正极。
本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括上述的电池模组。
可选地，所述电动汽车还包括：动力电池，所述动力电池与所述动力电池端口连接。
可选地，所述电动汽车还包括：充电电源，所述充电电源与所述电源连接端口连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型方案，在与单体电芯并联的均衡回路上设置第一开关单元和第二开关单元，分别通过第一开关单元和第二开关单元与单体电芯的正极和负极相连接，在某一单体电芯需要补电时，只需在电源连接口接通电源，闭合与该单体电芯相连的第一开关单元和第二开关单元，并且调整其他单体电芯的均衡回路的通断，即可实现在不拆箱的情况下，为单体电芯补电的操作。
附图说明
图1表示本实用新型实施例的电池模组的结构示意图。
附图标记说明：
1-电源连接端口；2-熔断器；3-动力电池端口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
本实用新型针对现有技术中，对电池系统中的单体电芯补电操作复杂，且需要在箱体外进行补电的问题提供一种电池模组及电动汽车。
下面在具体实施中对该电池模组的结构进行详细说明如下。
本实用新型实施例提供一种电池模组，如图1电池模组的结构示意图所示，包括：
多个单体电芯，多个所述单体电芯依次串联在模组负极与模组正极之间；
其中，与每一所述单体电芯并联设置有均衡回路，所述均衡回路通过第一开关单元连接所述单体电芯的负极，通过第二开关单元连接所述单体电芯的正极；
电源连接端口1，包括第一负极端口和第一正极端口，所述第一负极端口连接至第一连接节点，所述第一正极端口连接至第二连接节点；
其中，第一连接节点为第一均衡回路与所连接的第一开关单元之间的连接节点，所述第二连接节点为第二均衡回路与所连接的第二开关单元之间的连接节点；
所述第一均衡回路为与第一单体电芯并联的均衡回路，其中所述第一单体电芯与所述模组负极连接；
所述第二均衡回路为与第二单体电芯并联的均衡回路，其中所述第二单体电芯与所述模组正极连接。
需要说明的是，电池模组包括模组负极与模组正极，在模组负极与模组正极之间串联多个单体电芯，其中，每一个电芯都并联一均衡回路，在所述均衡回路上设置两个开关单元，且两个开关单元分别设置在所述单体电芯的负极与正极的两侧，即所述均衡回路通过第一开关单元连接所述单体电芯的负极，通过第二开关单元连接所述单体电芯的正极。
电源连接端口1包括负极端口和正极端口，该负极端口与模组负极连接的单体电芯所并联的均衡回路相连，具体的连接的位置为该均衡回路与第一开关单元之间的连接节点。该正极端口与模组正极连接的单体电芯所并联的均衡回路相连，具体的连接的位置为该均衡回路与第二开关单元之间的连接节点。
所述均衡回路包括：均衡开关和均衡电阻；
其中，所述均衡开关和所述均衡电阻串联。
需要说明的是，如图1所示，每一均衡回路均设置一均衡开关和均衡电阻，其中所述均衡开关和所述均衡电阻串联。
在本实施例中，选取所述均衡电阻的阻值约为300-400Ω。
在图1的电池模组的结构示意图中，各个开关单元(分别为第一开关单元或第二开关单元)依次用符号S1、S2……Sn表示，各个均衡开关依次用符号L1、L2……Ln-1表示，各个均衡电阻依次用符号R1、R2……Rn-1表示。n-1为电池模组中的单体电芯的总个数。
依次串联的多个所述单体电芯中，第四单体电芯的第一开关单元与相邻的第三单体电芯的第二开关单元为同一个开关单元。
需要说明的是，为了使结构更加简便，除与模组负极相连的第一单体电芯的第一开关单元和与模组正极相连的第二单体电芯的第二开关单元外，每一单体电芯的第二开关单元和与该单体电芯正极相连的另一单体电芯的第一开关单元为同一个开关单元，同样，每一单体电芯的第一开关单元和与该单体电芯负极相连的另一单体电芯的第二开关单元为同一开关单元。
如图1所示，第一个单体电芯的第二开关单元为开关单元S2，与第一个单体电芯的正极相连的第二个单体电芯的第一开关单元也为开关单元S2。
依次串联的多个所述单体电芯中，第四单体电芯的第一开关单元与相邻的第三单体电芯的第二开关单元为同一个开关单元，该设计减少了开关单元的设置，使得电路更加简洁，减少设计成本。
所述第一正极端口与所述第一连接节点之间设置有熔断器2，或者所述第一负极端口与所述第二连接节点之间设置有熔断器2。
需要说明的是，在所述第一正极端口与所述第一连接节点之间设置有熔断器2，或者所述第一负极端口与所述第二连接节点之间设置有熔断器2，相比在均衡回路中设置熔断器，可以安全地对电池模组中任一单体电芯进行补电操作，也使电路更加简洁。
所述电池模组还包括动力电池端口3，所述动力电池端口包括第二负极端口和第二正极端口；
所述第二负极端口连接至所述第一单体电芯的负极，所述第二正极端口连接至所述第二单体电芯的正极。
需要说明的是，电源连接端口1与充电电源连接，用于为单体电芯充电，电池模组还包括：动力电池端口3，该动力电池端口3与电动汽车的动力电池连接，通过所述动力电池端口3，所述单体电芯为动力电池充电。
所述动力电池端口3包括负极端口和正极端口，负极端口连接至与模组负极相连的第一单体电芯的负极，正极端口连接至与模组正极相连的第二单体电芯的正极。
下面以一个具体的实施例说明，为单体电芯补电的过程：
若电池模组中第一个单体电芯需要补电，则闭合开关单元S1和S2，调节均衡开关L2、L3……Ln-1，使其闭合，再通过电源连接端口1与充电电源连接，即可为第一个单体电芯补电。需要注意的是，在补电回路中，最大电流不超过2A。
本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括上述的电池模组。
所述电动汽车还包括：动力电池，所述动力电池与所述动力电池端口连接。
需要说明的是，设置有该电池模组的电动汽车，通过动力电池与所述电池模组的动力电池端口3连接，可以实现使用单体电芯为电动汽车的动力电池充电的功能。
所述电动汽车还包括：充电电源，所述充电电源与所述电源连接端口连接。
需要说明的是，设置有该电池模组的电动汽车，还包括有充电电源，可以利用所述充电电源与所述电源连接端口1连接，可以实现为单体电芯补电的功能。也可利用外接电源，与所述电源连接端口1连接，可以实现为单体电芯补电的功能。
在为单体电芯补电时，只需在电源连接口1接通电源，闭合与该需要补电的单体电芯相连的第一开关单元和第二开关单元，并且调整其他单体电芯的均衡回路的通断，即可实现在不拆箱的情况下，为单体电芯补电的操作。
以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：
多个单体电芯，多个所述单体电芯依次串联在模组负极与模组正极之间；
其中，与每一所述单体电芯并联设置有均衡回路，所述均衡回路通过第一开关单元连接所述单体电芯的负极，通过第二开关单元连接所述单体电芯的正极；
电源连接端口，包括第一负极端口和第一正极端口，所述第一负极端口连接至第一连接节点，所述第一正极端口连接至第二连接节点；
其中，第一连接节点为第一均衡回路与所连接的第一开关单元之间的连接节点，所述第二连接节点为第二均衡回路与所连接的第二开关单元之间的连接节点；
所述第一均衡回路为与第一单体电芯并联的均衡回路，其中所述第一单体电芯与所述模组负极连接；
所述第二均衡回路为与第二单体电芯并联的均衡回路，其中所述第二单体电芯与所述模组正极连接。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于，所述均衡回路包括：均衡开关和均衡电阻；
其中，所述均衡开关和所述均衡电阻串联。
3.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于，依次串联的多个所述单体电芯中，第四单体电芯的第一开关单元与相邻的第三单体电芯的第二开关单元为同一个开关单元。
4.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于，所述第一正极端口与所述第一连接节点之间设置有熔断器，或者所述第一负极端口与所述第二连接节点之间设置有熔断器。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括动力电池端口，所述动力电池端口包括第二负极端口和第二正极端口；
所述第二负极端口连接至所述第一单体电芯的负极，所述第二正极端口连接至所述第二单体电芯的正极。
6.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的电池模组。
7.根据权利要求6所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车还包括：动力电池，所述动力电池与动力电池端口连接。
8.根据权利要求6所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车还包括：充电电源，所述充电电源与所述电源连接端口连接。
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