CN215883385U - 一种电池包、电池管理系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池包、电池管理系统及车辆，电池包包括：电池组、开关模块、限流模块和控制模块，电池组与开关模块电连接，限流模块与开关模块并联，控制模块分别与开关模块和限流模块电连接；电池组通过开关模块与外接电源电连接，或者，电池组通过限流模块与外接电源电连接；控制模块用于在外接电源对电池组进行充电，且充电电流的波动超过预设阈值的情况下，断开开关模块与电池组之间的电连接，且控制限流模块与电池组之间的电连接接通。通过限流模块的限流作用，提高了充电电流的稳定性，减少由于电流波动而出现过充电流的情况，能够释放输出电流的限制，提高了负载端的用电功率，减少出现负载欠压的情况，进而，提高了电池包的安全性。

Description

一种电池包、电池管理系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包、电池管理系统及车辆。

背景技术

锂离子电池得到了广泛的应用，但是在低温环境中，锂离子电池在低温环境，比如温度在零摄氏度以下，充电能力会迅速下降，此时，如果使用较大的电流给电池充电，会导致电池出现析锂现象，长时间析锂可能造成电芯内部短路，引发电池热失控，导致安全事故。目前，一般通过电池包主动向车载DC/DC 变换器(DC/DC converter)充电机发送请求，以控制充电电流和电压。

然而，车载DC-DC直流电(Direct Current，简称DC)充电机在对电池进行充电时，还需要给车辆上其他负载进行供电。在对电池进行充电的过程中，负载出现负荷波动，容易导致充电电流出现波动，产生较大的充电电流，从而导致电池热失控，尤其在低温环境下，容易引发安全事故。

可见，现有技术中电池包存在安全性差的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池包、电池管理系统及车辆，以解决现有技术中电池包安全性差的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池包，包括：电池组、开关模块、限流模块和控制模块，所述电池组与所述开关模块电连接，所述限流模块与所述开关模块并联，所述控制模块分别与所述开关模块和所述限流模块电连接；

所述电池组通过所述开关模块与外接电源电连接，或者，所述电池组通过所述限流模块与外接电源电连接；

所述控制模块用于在外接电源对所述电池组进行充电，且充电电流的波动超过预设阈值的情况下，断开所述开关模块与所述电池组之间的电连接，且控制所述限流模块与所述电池组之间的电连接接通。

可选地，还包括通讯模块，所述控制模块用于获取所述电池组的状态信息，在所述电池组需要充电的情况下，通过所述通讯模块向外接电源发送充电请求，并根据所述状态信息控制所述开关模块或所述限流模块对所述电池组进行充电。

可选地，还包括信息采集模块，所述信息采集模块与所述电池组串联，所述控制模块通过所述信息采集模块获取所述电池组的所述状态信息。

可选地，所述信息采集模块包括电流信息采集单元、电压信息采集单元和温度信息采集单元；

所述电流信息采集单元与所述电池组串联，所述控制模块通过所述电流信息采集单元获取所述电池组的电流状态信息；

所述电压信息采集单元与所述电池组串联，所述控制模块通过所述电压信息采集单元获取所述电池组的电压状态信息；

所述温度信息采集单元与所述电池组串联，所述控制模块通过所述温度信息采集单元获取所述电池组的温度状态信息。

可选地，所述限流模块设置有限流驱动电路，所述控制模块与所述限流驱动电路电连接；

所述限流模块包括储能电感、第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端与所述储能电感的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述限流驱动电路的第一接口连接，所述第二开关管的第一端与所述储能电感的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述限流驱动电路的第二接口连接，所述储能电感的第二端与所述电池组连接；

所述控制模块通过调整所述限流驱动电路的所述第一接口和所述第二接口的信号，控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通时间，且所述第一开关管导通时，所述第二开关管截止，所述储能电感存储能量；所述第一开关管截止时，所述第二开关管导通，所述储能电感释放能量。

可选地，所述限流模块还包括输入电容和输出电容，所述输入电容用于对输入所述限流模块的电流进行滤波，所述输出电容用于对所述限流模块输出的电流进行滤波。

可选地，所述限流模块还包括防反接开关管，所述防反接开关管与所述第一开关管串联，在所述第一开关管导通的情况下，电流依次通过所述防反接开关管、所述第一开关管和所述储能电感。

可选地，所述开关模块设置有充电驱动电路和放电驱动电路，所述开关模块包括第一充电开关管、第二充电开关管、第一放电开关管和第二放电开关管；

所述第一充电开关管和所述第一放电开关管串联后与所述第二充电开关管和所述第二放电开关管并联，且所述第一充电开关管和所述第二充电开关管接入所述充电驱动电路，所述第一放电开关管和所述第二放电开关管接入所述放电驱动电路，所述放电驱动电路和所述充电驱动电路分别接入所述控制模块；

在对所述电池组进行充电的情况下，所述控制模块通过所述充电驱动电路控制充电状态的启停；

在所述电池组进行放电的情况下，所述控制模块通过所述放电驱动电路控制放电状态的启停。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电池管理系统，包括上述的电池包，所述电池包接入所述电池管理系统的车载充电机和车载负载的电路。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括上述的电池管理系统。

本实用新型实施例中，在电池包中设置限流模块，在外接电源对电池组进行充电时，且充电电流的波动超过预设阈值的情况下，控制模块能够控制断开开关模块与电池组之间的电连接，且控制限流模块与电池组之间的电连接接通，使得外部电源的充电电流经过限流模块，通过限流模块的限流作用后，再流经电池组，以对电池组进行充电。从而，提高了对电池组进行充电时充电电流的稳定性，减少由于电流波动而出现过充电流的情况，能够释放车载DC/DC充电机输出电流的限制，提高了负载端的用电功率，减少出现负载欠压的情况，进而，提高了电池包的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电池包的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的电池包的设计原理架构图，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种电池包1，电池包1包括：电池组 10、开关模块20、限流模块30和控制模块40，电池组10与开关模块20电连接，限流模块30与开关模块20并联，控制模块40分别与开关模块20和限流模块30电连接；

电池组10通过开关模块20与外接电源电连接，或者，电池组10通过限流模块30与外接电源电连接；

控制模块40用于在外接电源对电池组10进行充电，且充电电流的波动超过预设阈值的情况下，断开开关模块20与电池组10之间的电连接，且控制限流模块30与电池组10之间的电连接接通。

其中，电池组10可以由4节锂电池串联组成，电池组10与开关模块20 串联连接，且开关模块20连接在电池组10的正极一侧，限流模块30与开关模块20并联；电池包1可以对车载12V负载2进行放电，而外接电源也可对电池包1进行充电，外接电源可以是车载DC/DC变换器(DC/DC converter) 充电机3，电池包1的充电和放电都受到控制模块40的控制，控制模块40可以是电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS)，在外接电源对电池组10进行充电时，BMS对电池组10的信息进行采集与管理，监测到充电电流的波动超过预设阈值的情况下，控制模块40可以通过控制开关模块20与电池组10之间断开电连接，且控制限流模块30与电池组10之间的电连接接通，来实现对电池包1的限流充电。

本实施方式中，在电池包1中设置限流模块30，在外接电源对电池组10 进行充电时，且充电电流的波动超过预设阈值的情况下，控制模块40能够控制断开开关模块20与电池组10之间的电连接，且控制限流模块30与电池组 10之间的电连接接通，使得外部电源的充电电流经过限流模块30，通过限流模块30的限流作用后，再流经电池组10，以对电池组10进行充电。从而，提高了对电池组10进行充电时充电电流的稳定性，减少由于电流波动而出现过充电流的情况，进而，减少电池组10出现热失控的情况，提高了电池包1 的安全性。

如果外接电源对电池组10进行充电时，充电条件良好，充电电流的波动没有超过预设阈值的情况下，无需启动限流模块30，控制模块40能够控制断限流模块30与电池组10之间的电连接，控制接通开关模块20与电池组10 之间的电连接，此时，外部电源可以通过开关模块20直接对电池组10进行充电。这样，通过设置限流模块30，提高了电池包1充电电流的稳定性，不会因为整车12V负载2的电流的波动而出现过充电流，同时，能够释放车载DC/DC充电机3输出电流的限制，保证了负载端有足够的用电功率，提高了负载端的用电功率，减少出现负载2欠压的情况。

可选地，还包括通讯模块50，控制模块40用于获取电池组10的状态信息，在电池组10需要充电的情况下，通过通讯模块50向外接电源发送充电请求，并根据状态信息控制开关模块20或限流模块30对电池组10进行充电。

本实施方式中，状态信息可以包括充电电流信息、电压信息以及电池组10的电芯温度信息等。电池包1可以对车载12V负载2进行放电，电池包1 放电一段时间后，控制模块40监测到电池包1中的电池组10处于亏电状态，通过通讯模块50向外接电源发送充电请求，在充电条件良好，即温度适宜、电路中电流稳定，此时，无需启动限流模块30，控制模块40能够控制断限流模块30与电池组10之间的电连接，控制接通开关模块20与电池组10之间的电连接，外部电源可以通过开关模块20直接对电池组10进行充电；

电池组10可以由4节锂电池串联组成，锂离子电池已经开始在汽车12V 启动电池上应用，逐渐替代传统的12V铅酸电池，在实际应用过程中如果环境温度比较低，由于锂离子电池在低温(小于0℃)环境下充电能力将快速下降，此时如果使用较大的电流给电池充电就可能导致电池出现析锂现象，导致电芯容量出现不可逆的下降，长时间析锂可能导致电芯内部短路，引发电池热失控，导致出现电池起火等安全事故。比如：车载DC/DC直流电(Direct Current，简称DC)充电机3对电池包1充电时的额定充电电流可以是2安，车载DC/DC 充电机3对电池包1充电的同时还要给车载12V负载2供电，如果在充电过程中车载12V负载2出现负荷波动，就会导致充电电流出现波动，例如车载 12V负载2突然卸载，此时充电电流可能变为2.1安，导致出现充电电流过大的问题。通常，在这种情况下，控制模块40会通过通讯模块50向车载DC/DC 充电机3发送降低充电电流的请求，由于控制周期问题(一般在几十到几百毫秒)，在调节完成前仍然会出现电池包1过充问题；

若控制模块40监测到状态信息中充电电流的波动超过预设阈值的情况下，尤其是在低温环境下，控制模块40可以通过控制开关模块20与电池组10之间断开电连接，且控制限流模块30与电池组10之间的电连接接通，通过限流模块30对电池组10进行充电，可以减少由于过充电流导致电池组10出现析锂现象的出现，减小长时间析锂导致电芯内部短路的可能，从而，提升了电池包1的安全性。

其中，电池包1还可以包括信息采集模块60，信息采集模块60与电池组 10串联，控制模块40通过信息采集模块60获取电池组10的状态信息。

信息采集模块60可以获取电池组10的电流信息、电压信息以及电芯温度信息等。控制模块40可以通过信息采集模块60获取电池组10的状态信息，以减少12V母线失电的情况。比如：如果电池组10请求的充电能力较小，恰巧电池组10又处于亏电状态，如果此时车载12V负载2突然增大，电池组10 无法提供足够放电能力，此时可能会出现12V母线电压过低的风险，引发12V 母线失电。控制模块40基于状态信息，在车载DC/DC充电机3给电池包1进行充电时，控制模块40通过控制限流模块30以对电池组10进行小电流充电，减少对电池组10过充的情况，同时无需限制车载DC/DC充电机3的输出电流，可以减少限流状态下的车载DC/DC充电机3由于车载12V负载2大幅波动时母线电压过低的问题出现。

可选地，信息采集模块60可以包括电流信息采集单元、电压信息采集单元和温度信息采集单元；

电流信息采集单元与电池组10串联，控制模块40通过电流信息采集单元获取电池组10的电流状态信息；

电压信息采集单元与电池组10串联，控制模块40通过电压信息采集单元获取电池组10的电压状态信息；

温度信息采集单元与电池组10串联，控制模块40通过温度信息采集单元获取电池组10的温度状态信息。

电流信息采集单元可以是直接串联在充电/放电电路中，且与电池组10串联控制模块40通过电流信息采集单元获取电池组10的电流状态信息，以确定充电电流的波动是否超过预设阈值，以及电流的其他状态信息；电压信息采集单元设置在信息采集模块60中，信息采集模块60与电池组10串联，控制模块40通过电压信息采集单元获取电池组10的总电压以及电芯电压，以判断电池组10的电容量，从而，确定是否需要通过通讯模块50向外接电源发送充电请求，以确定对电池组10进行充电的时间；温度信息采集单元设置在信息采集模块60中，信息采集模块60与电池组10串联，控制模块40通过温度信息采集单元获取电池组10的电芯温度，在低温环境时(低于零摄氏度)通过控制模块40提前控制开关模块20和限流模块30，使得车载DC/DC充电机3在低温环境下对电池包1进行充电时，充电电流经过限流模块30的限流作用，提高了对电池组10进行充电时充电电流的稳定性，减少由于电流波动而出现过充电流的情况，进而，减少电池组10出现热失控的情况，提高了电池包1 的安全性。

其中，信息采集模块60可以包括电芯均衡单元，以进一步监测电池组10 的状态信息，提升电池组10的稳定性。

可选地，限流模块30设置有限流驱动电路，控制模块40与限流驱动电路电连接；

限流模块30包括储能电感301、第一开关管302和第二开关管303，第一开关管302的第一端与储能电感301的第一端连接，第一开关管302的第二端与限流驱动电路的第一接口连接，第二开关管303的第一端与储能电感301 的第一端连接，第二开关管303的第二端与限流驱动电路的第二接口连接，储能电感301的第二端与电池组10连接；

控制模块40通过调整限流驱动电路的第一接口和第二接口的信号，控制第一开关管302和第二开关管303的导通时间，且第一开关管302导通时，第二开关管303截止，储能电感301存储能量；第一开关管302截止时，第二开关管303导通，储能电感301释放能量。

本实施方式中，如图1所示，可以是在12V的电池包1内部正极侧的高边与开关模块20并联一个DC/DC限流模块30，电池组10需要充电限流时，通过限流模块30限制充电电流，限流模块30中限流驱动电路可以采用电流闭环的降压式变换电路(BUCK控制电路)，第一开关管302和第二开关管303 可以选用金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor, 简称MOSFET)；第一开关管302导通时，第二开关管303截止，第一开关管 302截止时，第二开关管303导通，其作用等同于整流二极管；

第一开关管302的第二端可以与限流驱动电路的第一接口高边(high side，简称HS)连接，第二开关管303的第二端可以与限流驱动电路的第二接口低边(low side，简称LS)连接；控制模块40上设置有脉冲宽度调制(Pulse widthmodulation，简称PWM)接口，限流驱动电路可以是BUCK电源变换器的驱动集成电路(integrated circuit，简称IC)，限流模块30的限流驱动电路由控制模块40输出的PWM信号控制；

控制模块40基于信息采集模块60获取的电流信号去调整PWM信号的占空比，从而改变DC/DC限流模块30的限流驱动电路中HS、LS控制信号，进而改变第一开关管302导通和截止的时间，以进行限流。

其中，限流模块30还可以包括输入电容304和输出电容305，输入电容 304用于对输入限流模块30的电流进行滤波，输出电容305用于对限流模块 30输出的电流进行滤波。输入电容304一端接地，另一端接入输入限流模块 30的电路一侧。输处电容305一端接地，另一端接入限流模块30输出的电路一侧，以对电流进行滤波，提电流的稳定性；

其中，限流模块30还可以包括防反接开关管306，防反接开关管306与第一开关管302串联，在第一开关管302导通的情况下，电流依次通过防反接开关管306、第一开关管302和储能电感301，以减少限流模块30正负极反接入电路后对电池组10的损坏，提高了电池包1的安全性；

当第一开关管302导通时，电流从图1中的12V+依次经过防反接开关管 306、第一开关管302、储能电感301、电池组10、信息采集模块60，然后回到12V－；

当第一开关管302截止时，储能电感301中存储的能量经过输出电容305 滤波后，通过第二开关管303向电池组10充电，即此时的充电电流从储能电感301流出，依次经过电池组10、信息采集模块60、12V－、第二开关管303，返回到储能电感301；

在进行DC/DC限流充电过时，控制模块40通过信息采集模块60监控电池组10的状态信息，并在充电电流的波动超过预设阈值的情况下，断开开关模块20与电池组10之间的电连接，且控制限流模块30与电池组10之间的电连接接通，通过通讯模块50与车载DC/DC充电机3请求充电命令和数据。对电池组10的充电电流从车载DC/DC充电机3的正极流出，经过电池包1的 12V+接线端子、DC/DC限流模块30，流入到电池组10，然后经过信息采集模块60、电池包1的12V－接线端子，最后回流到车载DC/DC充电机3的负极。在此过程，控制模块40通过信息采集模块60实时监控电池的单体电压、温度、电流等信息状态，如果出现故障，控制模块40可以关闭DC/DC限流模块30，以免出现电池过充热失控或其它安全故障。这样，通过限流模块30限制充电电流，提高了电池包1的安全性。

可选地，开关模块20设置有充电驱动电路和放电驱动电路，开关模块20 包括第一充电开关管201、第二充电开关管202、第一放电开关管203和第二放电开关管204；

第一充电开关管201和第一放电开关管203串联后与第二充电开关管202 和第二放电开关管204并联，且第一充电开关管201和第二充电开关管202 接入充电驱动电路，第一放电开关管203和第二放电开关管204接入放电驱动电路，放电驱动电路和充电驱动电路分别接入控制模块40；

在对电池组10进行充电的情况下，控制模块40通过充电驱动电路控制充电状态的启停；

在电池组10进行放电的情况下，控制模块40通过放电驱动电路控制放电状态的启停。

本实施方式中，第一充电开关管201、第二充电开关管202、第一放电开关管203和第二放电开关管204均可以选用MOSFET开关，且可以采用了高边连接方式，即MOSFET开关连接在电池组10的正极。MOSFET开关模块 20可以由两条MOSFET开关支路并联组成及其驱动电路组成，其中一条 MOSFET开关支路可以由第一充电开关管201和第一放电开关管203串联组成，另一条MOSFET开关支路可以由第二充电开关管202和第二放电开关管 204串联组成；

开关模块20通过采用两条支路并联的方式，可以减低MOSFET带载诊断的技术困难，而减小对电池包1正常充放电的功能的影响。电池包1在放电过程中，电池包1的电压通过MOSFET开关模块20输出到12V负载端；而在充电过程中，如果电池包1不需要启动DC/DC限流功能，那么充电电流也是通过MOSFET开关模块20流入到电池包1。

具体的，如图1所示，放电时，控制模块40通过信息采集模块60监控电池组10的状态信息，控制DC/DC限流模块30不工作，闭合MOSFET开关模块20。电池包1的电流从电池组10的正极BAT+流出，经过MOSFET开关模块20、电池包1的12V+接线端子，流入到车载12V负载2，然后返回到电池包1的12V－接线端子，再经过信息采集模块60，最后回流到电池组10 的负极BAT－。在此过程，控制模块40实时监控电池组10的单体电压、温度、电流等信息状态，如果出现故障，控制模块40可以关闭MOSFET开关模块20的放电驱动电路，从而断开放电MOSFET开关(第一放电开关管203和第二放电开关管204)，那么电池组10就会与负载2放电回路断开，以免出现电池热失控或其它安全故障。该放电过程中，控制模块40还会实时监控MOSFET开关装置的故障状态。当负载2电流小于设定电流值I时，控制模块 40启动MOSFET在线诊断功能，控制模块40通过控制MOSFET放电驱动电路，断开其中一个MOSFET放电MOS开关支路，控制模块40检测该支路的电压，很容易得出该支路的MOSFET开关状态。同理，可判断出另一支路的 MOSFET开关状态。在这个诊断过程中，负载2不需要断开，实现了带载诊断的功能。提升了电池包1的便捷性。

充电时，控制模块40根据当前电池包1的温度、电压等信息，判断电池包1是否需要启动DC/DC限流模块30。如果当前的电池组10充电条件良好，无需启动限流模块30，那么电池包1就会通过MOSFET开关模块20直接进行充电，即一般充电过程。本实施方式中可以分为一般充电过程和DC/DC限流充电过程；

一般充电过程控制方式与放电过程类似，可以是放电过程的逆过程。充电时，控制模块40通过信息采集模块60监控电池组10的状态信息，闭合 MOSFET开关模块20，通过通讯模块50与车载DC/DC充电机3请求命令和数据。电池包1的电流从车载DC/DC充电机3的正极流出，经过电池包1的 12V+接线端子、MOSFET开关模块20，流入到电池组10，然后经过信息采集模块60、电池包1的12V－接线端子，最后回流到车载DC/DC充电机3的负极。在此过程，控制模块40可以实时监控电池组10的单体电压、温度、电流等信息状态，如果出现故障，控制模块40可以关闭MOSFET开关模块20 的充电驱动电路，从而断开充电MOSFET开关(第一充电开关管201、第二充电开关管202)，那么电池组10就会与充电回路断开，以免出现电池过充热失控或其它安全故障。该充电过程中，控制模块40还可以实时监控MOSFET 开关装置的故障状态。当负载2电流小于设定电流值I时，控制模块40启动 MOSFET在线诊断功能，控制模块40通过控制MOSFET充电驱动电路，断开其中一个MOSFET充电MOS开关支路，检测该支路的电压，很容易得出该支路的MOSFET开关状态。同理，可判断出另一支路的MOSFET开关状态。在这个诊断过程中，车载DC/DC充电机3的充电回路不需要断开，实现了带载诊断的功能。提升了电池包1的便捷性。

限流充电过程中，DC/DC限流模块30可以是一个BUCK电源变换器，可以采用电流闭环控制的方式。DC/DC限流模块30的限流驱动电路中包括：储能电感301、输入电容304、输出电容305、第一开关管302(MOSFET主开关管)、防反接开关管306、第二开关管303(同步整流开关管)，当第一开关管302导通时，第二开关管303截止，而当第一开关管302截止时，第二开关管303导通，其作用等同于整流二极管。限流驱动电路可以是BUCK电源变换器的驱动IC，可以由控制模块40输出的PWM信号来控制。该DC/DC限流模块30工作原理可以是：控制模块40基于信息采集模块60获取的电流信号去调整PWM信号的占空比，从而改变DC/DC限流模块30的限流驱动电路中HS、LS控制信号，进而改变第一开关管302(MOSFET主开关管)导通和截止的时间，以进行限流。当第一开关管302导通时，电流从图1中的12V +依次经过防反接开关管306、第一开关管302、储能电感301、电池组10、信息采集模块60，然后回到12V－；当第一开关管302截止时，储能电感301 中存储的能量经过输出电容305滤波后，通过第二开关管303向电池组10充电，即此时的充电电流从储能电感301流出，依次经过电池组10、信息采集模块60、12V－、第二开关管303，返回到储能电感301。

在进行DC/DC限流充电过时，控制模块40通过信息采集模块60监控电池组10的状态信息，断开MOSFET开关模块20的充电驱动电路，通过通讯模块50与车载DC/DC充电机3请求命令和数据。电池包1的电流从车载 DC/DC充电机3的正极流出，经过电池包1的12V+接线端子、DC/DC限流模块30，流入到电池组10，然后经过信息采集模块60、电池包1的12V－接线端子，最后回流到车载DC/DC充电机3的负极。在此过程，控制模块40 可以实时监控电池组10的单体电压、温度、电流等信息状态，如果出现故障，控制模块40可以关闭DC/DC限流模块30，以减少电池包1出现过充热导致失控或其它安全故障的情况。

本实用新型实施例还提供一种电池管理系统，包括如图1所示的电池包1，电池包1接入电池管理系统的车载充电机3和车载负载2的电路。

需要说明的是，上述电池包的实施例的实现方式同样适应于该电池管理系统的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供一种车辆，包括上述的电池管理系统。

需要说明的是，上述电池管理系统的实施例的实现方式同样适应于该车辆的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本实用新型实施方式中的方法和装置的范围不限于按所讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：电池组、开关模块、限流模块和控制模块，所述电池组与所述开关模块电连接，所述限流模块与所述开关模块并联，所述控制模块分别与所述开关模块和所述限流模块电连接；

所述电池组通过所述开关模块与外接电源电连接，或者，所述电池组通过所述限流模块与外接电源电连接；

所述控制模块用于在外接电源对所述电池组进行充电，且充电电流的波动超过预设阈值的情况下，断开所述开关模块与所述电池组之间的电连接，且控制所述限流模块与所述电池组之间的电连接接通。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括通讯模块，所述控制模块用于获取所述电池组的状态信息，在所述电池组需要充电的情况下，通过所述通讯模块向外接电源发送充电请求，并根据所述状态信息控制所述开关模块或所述限流模块对所述电池组进行充电。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，还包括信息采集模块，所述信息采集模块与所述电池组串联，所述控制模块通过所述信息采集模块获取所述电池组的所述状态信息。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述信息采集模块包括电流信息采集单元、电压信息采集单元和温度信息采集单元；

所述电流信息采集单元与所述电池组串联，所述控制模块通过所述电流信息采集单元获取所述电池组的电流状态信息；

所述电压信息采集单元与所述电池组串联，所述控制模块通过所述电压信息采集单元获取所述电池组的电压状态信息；

所述温度信息采集单元与所述电池组串联，所述控制模块通过所述温度信息采集单元获取所述电池组的温度状态信息。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述限流模块设置有限流驱动电路，所述控制模块与所述限流驱动电路电连接；

所述限流模块包括储能电感、第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端与所述储能电感的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述限流驱动电路的第一接口连接，所述第二开关管的第一端与所述储能电感的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述限流驱动电路的第二接口连接，所述储能电感的第二端与所述电池组连接；

所述控制模块通过调整所述限流驱动电路的所述第一接口和所述第二接口的信号，控制所述第一开关管和所述第二开关管的导通时间，且所述第一开关管导通时，所述第二开关管截止，所述储能电感存储能量；所述第一开关管截止时，所述第二开关管导通，所述储能电感释放能量。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述限流模块还包括输入电容和输出电容，所述输入电容用于对输入所述限流模块的电流进行滤波，所述输出电容用于对所述限流模块输出的电流进行滤波。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述限流模块还包括防反接开关管，所述防反接开关管与所述第一开关管串联，在所述第一开关管导通的情况下，电流依次通过所述防反接开关管、所述第一开关管和所述储能电感。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述开关模块设置有充电驱动电路和放电驱动电路，所述开关模块包括第一充电开关管、第二充电开关管、第一放电开关管和第二放电开关管；

所述第一充电开关管和所述第一放电开关管串联后与所述第二充电开关管和所述第二放电开关管并联，且所述第一充电开关管和所述第二充电开关管接入所述充电驱动电路，所述第一放电开关管和所述第二放电开关管接入所述放电驱动电路，所述放电驱动电路和所述充电驱动电路分别接入所述控制模块；

在对所述电池组进行充电的情况下，所述控制模块通过所述充电驱动电路控制充电状态的启停；

在所述电池组进行放电的情况下，所述控制模块通过所述放电驱动电路控制放电状态的启停。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的电池包，所述电池包接入所述电池管理系统的车载充电机和车载负载的电路。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池管理系统。

Images