CN215921952U - 动力电池系统和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种动力电池系统和电动汽车。动力电池系统包括动力电池、电机、电机控制器和开关电路；开关电路与电机控制器相连，包括并联设置在动力电池和电机之间的A相上下桥开关电路、B相上下桥开关电路和C相上下桥开关电路；A相上下桥开关电路通过第一连接线与电机相连；B相上下桥开关电路通过第二连接线与电机相连；C相上下桥开关电路通过第三连接线与电机相连；还包括电池加热电路，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与所述第一连接线、所述第二连接线或者所述第三连接线相连，可利用已有开关电路实现加热控制，无需额外配置加热控制器和开关元件，可降低电动汽车的成本。

Description

动力电池系统和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及动力电池加热技术领域，尤其涉及一种动力电池系统和电动汽车。

背景技术

现有电动汽车动力电池加热方式主要包括PTC水加热、电阻片加热和电池自加热这三种，其中，PTC水加热和电阻片加热过程中，需采用独立配置IGBT或者继电器等开关元件实现加热功率调控，导致动力电池成本增加。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种动力电池系统和电动汽车，以解决现有动力电池加热技术额外配置开关元件导致成本较大的问题。

本实用新型提供一种动力电池系统，包括动力电池、电机、电机控制器和开关电路，所述开关电路与所述电机控制器相连，包括并联设置在所述动力电池和所述电机之间的A相上下桥开关电路、B相上下桥开关电路和C相上下桥开关电路；所述A相上下桥开关电路通过第一连接线与所述电机相连；所述B相上下桥开关电路通过第二连接线与所述电机相连；所述C相上下桥开关电路通过第三连接线与所述电机相连；还包括电池加热电路，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与所述第一连接线、所述第二连接线或者所述第三连接线相连。

优选地，所述电池加热电路包括串联设置的加热元件和加热控制开关，所述加热控制开关与所述电机控制器相连。

优选地，所述A相上下桥开关电路包括串联设置的A相上桥开关管和A相下桥开关管，所述A相上桥开关管与所述动力电池的正极连接端相连，所述A相下桥开关管与所述动力电池的负极连接端相连，所述A相上桥开关管和所述A相下桥开关管之间的连接节点通过所述第一连接线与所述电机相连；

所述B相上下桥开关电路包括串联设置的B相上桥开关管和B相下桥开关管，所述B相上桥开关管与所述动力电池的正极连接端相连，所述B相下桥开关管与所述动力电池的负极连接端相连，所述B相上桥开关管和所述B相下桥开关管之间的连接节点通过所述第二连接线与所述电机相连；

所述C相上下桥开关电路包括串联设置的C相上桥开关管和C相下桥开关管，所述C相上桥开关管与所述动力电池的正极连接端相连，所述C相下桥开关管与所述动力电池的负极连接端相连，所述C相上桥开关管和所述C相下桥开关管之间的连接节点通过所述第三连接线与所述电机相连。

优选地，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端相连，另一端与所述第一连接线相连，形成A相下桥加热回路。

优选地，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的负极连接端相连，另一端与所述第一连接线相连，形成A相上桥加热回路。

优选地，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端相连，另一端与所述第二连接线相连，形成B相下桥加热回路。

优选地，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的负极连接端相连，另一端与所述第二连接线相连，形成B相上桥加热回路。

优选地，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端相连，另一端与所述第三连接线相连，形成C相下桥加热回路。

优选地，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的负极连接端相连，另一端与所述第三连接线相连，形成C相上桥加热回路。

优选地，本实用新型提供一种电动汽车，包括上述动力电池系统。

上述动力电池系统和电动汽车，电池加热电路的一端与动力电池的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与第一连接线、第二连接线或者第三连接线相连，可通过电机控制器控制A相上下桥开关电路、B相上下桥开关电路或者C相上下桥开关电路导通，以使电池加热电路与动力电池形成加热回路，以便利用动力电池给电池加热电路加热，从而实现利用电动汽车已有的开关电路进行加热功率调控，无需额外配置加热控制器和开关元件，有助于降低电池加热电路的成本。

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，下面将对本实用新型实施例的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是本实用新型一实施例中动力电池系统的一电路示意图；

图2是本实用新型一实施例中动力电池系统的另一电路示意图；

图3是本实用新型一实施例中动力电池系统的另一电路示意图；

图4是本实用新型一实施例中动力电池系统的另一电路示意图；

图5是本实用新型一实施例中动力电池系统的另一电路示意图；

图6是本实用新型一实施例中动力电池系统的另一电路示意图。

图中：10、动力电池；11、动力电池；12、主正继电器；13、预充电路；131、预充继电器；132、预充电阻；14、主负继电器；20、电机；30、开关电路；31、A相上下桥开关电路；VT1、A相上桥开关管；VT2、A相下桥开关管；32、B相上下桥开关电路；VT3、B相上桥开关管；VT4、B相下桥开关管；33、C相上下桥开关电路；VT5、C相上桥开关管；VT6、C相下桥开关管；34、第一连接线；35、第二连接线；36、第三连接线；40、电池加热电路；41、加热元件；42、加热控制开关。

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。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实用新型实施例提供一种动力电池系统，如图1-图6所示，动力电池系统包括动力电池11、电机20、电机控制器和开关电路30，开关电路30与电机控制器相连，包括并联设置在动力电池11和电机20之间的A相上下桥开关电路31、B相上下桥开关电路32和C相上下桥开关电路33；A相上下桥开关电路31通过第一连接线34与电机20相连；B相上下桥开关电路32通过第二连接线35与电机20相连；C相上下桥开关电路33通过第三连接线36与电机20相连；电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与第一连接线34、第二连接线35或者第三连接线36相连。

其中，动力电池系统包括动力电池11、主正继电器12、预充电路13和主负继电器14。主正继电器12的一端与动力电池11的正极相连，另一端为动力电池11的正极连接端。预充电路13的一端与动力电池11的正极相连，另一端为动力电池11的正极连接端，预充电路13包括串联设置的预充继电器131和预充电阻132。主负继电器14一端与动力电池11的负极相连，另一端为动力电池11的负极连接端。

其中，电机20可以为动力电池系统上的驱动电机或者其他电机。电机控制器是动力电池系统上的与电机20相连的控制器，用于控制电机20工作。开关电路30是设置在动力电池11和电机20之间，受电机控制器控制导通或关闭的电路。A相上下桥开关电路31是与电机20的A相绕组相连的开关电路30，B相上下桥开关电路32是与电机20的B相绕组相连的开关电路30，C相上下桥开关电路33是与电机20的C相绕组相连的开关电路30。本示例中，A相上下桥开关电路31通过第一连接线34与电机20相连；B相上下桥开关电路32通过第二连接线35与电机20相连；C相上下桥开关电路33通过第三连接线36与电机20相连。

本实施例中，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与第一连接线34、第二连接线35或者第三连接线36相连，可通过电机控制器控制A相上下桥开关电路31、B相上下桥开关电路32或者C相上下桥开关电路33导通，以使电池加热电路40与动力电池11形成加热回路，以便利用动力电池11给电池加热电路40加热，从而实现利用动力电池系统已有的开关电路30进行加热功率调控，无需额外配置加热控制器和开关元件，有助于降低电池加热电路40的成本。

作为一示例，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与第一连接线34、第二连接线35或者第三连接线36相连，具体包括如下示例：如图1所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第一连接线34相连。如图2所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第一连接线34相连。如图3所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第二连接线35相连。如图4所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第二连接线35相连。如图5所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第三连接线36相连。如图6所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第三连接线36相连。

在一实施例中，如图1-6所示，电池加热电路40包括串联设置的加热元件41和加热控制开关42，加热控制开关42与电机控制器相连。

作为一示例，电池加热电路40包括串联设置的加热元件41和加热控制开关42，加热控制开关42与电机控制器相连，可通过电机控制器控制加热控制开关42导通或关闭，以确定是否需要采用动力电池11给加热元件41加热。

作为一示例，加热元件41包括PTC元件和加热电阻。

作为一示例，加热元件41可以为PTC元件，可利用动力电池11给PTC元件或者加热电阻进行加热，以使加热后的PTC元件或者加热电阻，可加热与其接触的其他器件。

作为一示例，加热控制开关42可以为加热继电器。本示例中，加热继电器包括塑料外壳，塑料外壳装配在电动汽车的高压配电盒内。该塑料外壳可以为方形外壳。

由于上述实施例中的电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与第一连接线34、第二连接线35或者第三连接线36相连，可通过电机控制器控制A相上下桥开关电路31、B相上下桥开关电路32或者C相上下桥开关电路33导通，以使电池加热电路40与动力电池11形成加热回路，以便利用动力电池11给电池加热电路40加热，从而实现利用动力电池系统已有的开关电路30进行加热功率调控，无需额外配置加热控制器和开关元件，有助于降低电池加热电路40的成本。

在一实施例中，如图1-图6所示，A相上下桥开关电路31包括串联设置的A相上桥开关管VT1和A相下桥开关管VT2，A相上桥开关管VT1与动力电池11的正极连接端相连，A相下桥开关管VT2与动力电池11的负极连接端相连，A相上桥开关管VT1和A相下桥开关管VT2之间的连接节点通过第一连接线34与电机20相连；B相上下桥开关电路32包括串联设置的B相上桥开关管VT3和B相下桥开关管VT4，B相上桥开关管VT3与动力电池11的正极连接端相连，B相下桥开关管VT4与动力电池11的负极连接端相连，B相上桥开关管VT3和B相下桥开关管VT4之间的连接节点通过第二连接线35与电机20相连；C相上下桥开关电路33包括串联设置的C相上桥开关管VT5和C相下桥开关管VT6，C相上桥开关管VT5与动力电池11的正极连接端相连，C相下桥开关管VT6与动力电池11的负极连接端相连，C相上桥开关管VT5和C相下桥开关管VT6之间的连接节点通过第三连接线36与电机20相连。

作为一示例，A相上下桥开关电路31、B相上下桥开关电路32和C相上下桥开关电路33并联设置在动力电池11和电机20之间，而A相上下桥开关电路31包括串联的A相上桥开关管VT1和A相下桥开关管VT2，B相上下桥开关电路32包括串联的B相上桥开关管VT3和B相下桥开关管VT4，C相上下桥开关电路33包括串联的C相上桥开关管VT5和C相下桥开关管VT6，A相上下桥开关电路31、B相上下桥开关电路32和C相上下桥开关电路33这三个开关电路30中，上桥开关管与动力电池11的正极连接端相连，下桥开关管与与动力电池11的负极连接端相连。第一连接线34的一端与A相上桥开关管VT1和A相下桥开关管VT2之间的连接节点相连，另一端与电机20相连。第二连接线35的一端与B相上桥开关管VT3和B相下桥开关管VT4之间的连接节点相连，另一端与电机20相连。第三连接线36的一端与C相上桥开关管VT5和C相下桥开关管VT6之间的连接节点相连，另一端与电机20相连。

本示例中，A相上桥开关管VT1、A相下桥开关管VT2、B相上桥开关管VT3、B相下桥开关管VT4、C相上桥开关管VT5和C相下桥开关管VT6均可以为IGBT管、MOSFET管和HEMT管。

在一实施例中，如图1所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第一连接线34相连，形成A相下桥加热回路。

如图1所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第一连接线34相连，以使动力电池11的正极连接端、电池加热电路40、第一连接线34、A相下桥开关管VT2和动力电池11的负极连接端之间，形成A相下桥加热回路，可通过电机控制器控制A相下桥开关管VT2的占空比，实现加热功率0至最大功率的调节。

在一实施例中，如图2所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第一连接线34相连，形成A相上桥加热回路。

如图2所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第一连接线34相连，以使动力电池11的正极连接端、A相上桥开关管VT1、第一连接线34、电池加热电路40和动力电池11的负极连接端之间，形成A相上桥加热回路，可通过电机控制器控制A相上桥开关管VT1的占空比，实现加热功率0至最大功率的调节。

在一实施例中，如图3所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第二连接线35相连，形成B相下桥加热回路。

如图3所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第二连接线35相连，以使动力电池11的正极连接端、电池加热电路40、第二连接线35、B相下桥开关管VT4和动力电池11的负极连接端之间，形成B相下桥加热回路，可通过电机控制器控制B相下桥开关管VT4的占空比，实现加热功率0至最大功率的调节。

在一实施例中，如图4所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第二连接线35相连，形成B相上桥加热回路。

如图4所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第二连接线35相连，电池加热电路40包括串联设置的加热元件41和加热控制开关42，以使动力电池11的正极连接端、B相上桥开关管VT3、第二连接线35、电池加热电路40和动力电池11的负极连接端之间，形成B相上桥加热回路，可通过电机控制器控制B相上桥开关管VT3的占空比，实现加热功率0至最大功率的调节。

在一实施例中，如图5所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第三连接线36相连，形成C相下桥加热回路。

如图5所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的正极连接端相连，另一端与第三连接线36相连，以使动力电池11的正极连接端、电池加热电路40、第三连接线36、C相下桥开关管VT6和动力电池11的负极连接端之间，形成C相下桥加热回路，可通过电机控制器控制C相下桥开关管VT6的占空比，实现加热功率0至最大功率的调节。

在一实施例中，如图6所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第三连接线36相连，形成C相上桥加热回路。

如图6所示，电池加热电路40的一端与动力电池11的负极连接端相连，另一端与第三连接线36相连，电池加热电路40包括串联设置的加热元件41和加热控制开关42，以使动力电池11的正极连接端、C相上桥开关管VT5、第三连接线36、电池加热电路40和动力电池11的负极连接端之间，形成C相上桥加热回路，可通过电机控制器控制C相上桥开关管VT5的占空比，实现加热功率0至最大功率的调节。

本实用新型还提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述实施例的动力电池系统，该动力电池系统中的电池加热电路40，一端与动力电池11的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与第一连接线34、第二连接线35或者第三连接线36相连，可通过电机控制器控制A相上下桥开关电路31、B相上下桥开关电路32或者C相上下桥开关电路33导通，以使电池加热电路40与动力电池11形成加热回路，以便利用动力电池11给电池加热电路40加热，从而实现利用动力电池系统已有的开关电路30进行加热功率调控，无需额外配置加热控制器和开关元件，有助于降低电池加热电路40的成本。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池系统，包括动力电池、电机、电机控制器和开关电路；所述开关电路与所述电机控制器相连，包括并联设置在所述动力电池和所述电机之间的A相上下桥开关电路、B相上下桥开关电路和C相上下桥开关电路；所述A相上下桥开关电路通过第一连接线与所述电机相连；所述B相上下桥开关电路通过第二连接线与所述电机相连；所述C相上下桥开关电路通过第三连接线与所述电机相连；其特征在于，还包括电池加热电路，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端或者负极连接端相连，另一端与所述第一连接线、所述第二连接线或者所述第三连接线相连。

2.如权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池加热电路包括串联设置的加热元件和加热控制开关，所述加热控制开关与所述电机控制器相连。

3.如权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述A相上下桥开关电路包括串联设置的A相上桥开关管和A相下桥开关管，所述A相上桥开关管与所述动力电池的正极连接端相连，所述A相下桥开关管与所述动力电池的负极连接端相连，所述A相上桥开关管和所述A相下桥开关管之间的连接节点通过所述第一连接线与所述电机相连；

所述B相上下桥开关电路包括串联设置的B相上桥开关管和B相下桥开关管，所述B相上桥开关管与所述动力电池的正极连接端相连，所述B相下桥开关管与所述动力电池的负极连接端相连，所述B相上桥开关管和所述B相下桥开关管之间的连接节点通过所述第二连接线与所述电机相连；

所述C相上下桥开关电路包括串联设置的C相上桥开关管和C相下桥开关管，所述C相上桥开关管与所述动力电池的正极连接端相连，所述C相下桥开关管与所述动力电池的负极连接端相连，所述C相上桥开关管和所述C相下桥开关管之间的连接节点通过所述第三连接线与所述电机相连。

4.如权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端相连，另一端与所述第一连接线相连，形成A相下桥加热回路。

5.如权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的负极连接端相连，另一端与所述第一连接线相连，形成A相上桥加热回路。

6.如权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端相连，另一端与所述第二连接线相连，形成B相下桥加热回路。

7.如权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的负极连接端相连，另一端与所述第二连接线相连，形成B相上桥加热回路。

8.如权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的正极连接端相连，另一端与所述第三连接线相连，形成C相下桥加热回路。

9.如权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池加热电路的一端与所述动力电池的负极连接端相连，另一端与所述第三连接线相连，形成C相上桥加热回路。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的动力电池系统。

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