CN216958368U - 一种多元电池模组及动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多元电池模组及动力系统，该多元电池模组包括：多个电池单元；相邻的所述电池单元连接；每个所述电池单元包括多个电池，每个所述电池单元中不同电池的类型不同；相同类型的所述电池在各所述电池单元中的位置相同；相同类型的所有所述电池并联或串联。通过本方案，在电池模组中混合设置多种不同类型的电池，以此相较于现有技术中只设置单一电池的方式，实现了性能均衡，更能满足电动车的使用需要。

Description

一种多元电池模组及动力系统

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种多元电池模组及动力系统。

背景技术

目前，电池类型有多种，随着近年来电池的快速发展，电池被大量应用到新能源电动车这个行业。但是，目前，不管是哪种类型的电动车，在同一电动车动力系统中仅有一种体系，而每一种体系都有各自的优缺点，而电动车需要的电池性能需要比较均衡，单一的电池无法很好的满足。

由此，现在需要有一种更好的方案来解决现有技术中的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种多元电池模组及动力系统，通过在电池模组中设置多种不同类型的电池，实现了电池性能的均衡。

本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型实施例提出了一种多元电池模组，包括：多个电池单元；相邻的所述电池单元连接；每个所述电池单元包括多个电池，每个所述电池单元中不同电池的类型不同；相同类型的所有所述电池并联或串联。

在一个具体的实施例中，所述电池的类型包括：三元电池、磷酸铁锂电池、钠离子电池、氢燃料电池、钛酸锂电池和铅酸电池。

在一个具体的实施例中，若所述电池单元由三元电池和磷酸铁锂电池组成，同一个电池单元中，三元电池和磷酸铁锂电池相邻设置。

在一个具体的实施例中，所述三元电池的容量是所述磷酸铁锂电池的容量的5％～90％。

在一个具体的实施例中，距离最近的同一类型的两所述电池的正负极位置相反。

在一个具体的实施例中，预定数量的所述电池单元形成电池块；

每个所述电池块的外侧设置有保护外壳。

在一个具体的实施例中，相同类型的所有所述电池连接形成电池子模组；

所有的所述电池子模组串联或并连。

在一个具体的实施例中，各所述电池子模组均连接有电池管理系统，不同的所述电池子模组连接不同的所述电池管理系统。

在一个具体的实施例中，还包括：电池信息采集系统；其中，所述电池信息采集系统连接各所述电池，以获取各所述电池的电池信息。

在一个具体的实施例中，所述电池信息包括：电流信息、电压信息以及温度信息。

本实用新型实施例还提出了一种动力系统，包括上述的多元电池模组。

在一个具体的实施例中，该动力系统还包括：一个或多个电机；各所述电机均与所述多元电池模组连接。

本实用新型的实施例具有如下优点：

本实用新型实施例提出了一种多元电池模组及动力系统，该多元电池模组包括：多个电池单元；相邻的所述电池单元连接；每个所述电池单元包括多个电池，每个所述电池单元中不同电池的类型不同；相同类型的所有所述电池并联或串联。通过本方案，在电池模组中混合设置多种不同类型的电池，以此相较于现有技术中只设置单一电池的方式，实现了性能均衡，更能满足电动车的使用需要。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提出的一种多元电池模组的一种结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提出的一种多元电池模组的第二种结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提出的一种多元电池模组的一种连线结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提出的一种多元电池模组的另一种连线结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例提出的一种动力系统的结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例提出的另一种动力系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-电池单元；200-电池；300-电池块；400-保护外壳。

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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。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。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

本实用新型实施例1公开了一种多元电池模组，如图1与图2所示，包括：多个电池单元100；相邻的所述电池单元100连接；每个所述电池单元100包括多个电池200，每个所述电池单元100中不同电池200的类型不同；相同类型的所有所述电池200并联或串联。

具体的，例如，如图1所示，有两种电池200，分别为第一电池和第二电池，第一电池(例如图1中标识为A)和第二电池(例如图1中标识为B)组成，一个电池单元100包括一个第一电池和一个第二电池，也即第一电池与第二电池相邻设置。

进一步的，假使第一电池为三元电池、第二电池为磷酸铁锂电池，通过三元电池和磷酸铁锂电池相邻设置，当三元电池产生热失控时候，由相邻的磷酸铁锂电池阻挡，有效阻隔了热失控的进一步扩散，提升系统的安全性。

由此，由于采用多元体系，如采用主流的三元电池加磷酸铁锂电池，相比只采用三元电池体系，能提升系统的倍率特性和安全性；相比只采用磷酸铁锂体系，能提升系统的能量密度以及循环寿命，有助于成本控制。

在一个具体的实施例中，所述电池200的类型包括：三元电池、磷酸铁锂电池、钠离子电池、氢燃料电池、钛酸锂电池和铅酸电池。

具体的，电池200的类型可以有多种，本方案中的电池模组可以选择上述类型中的任意多种来组成，具体的，类型的选取可以根据实际的情况来进行选择，在此不再进行赘述。

在一个具体的实施例中，若所述电池单元100由三元电池和磷酸铁锂电池组成，在同一电池单元中，三元电池和磷酸铁锂电池相邻设置。所述三元电池的容量是所述磷酸铁锂电池的容量的5％～90％。

具体的，考虑到主流的电池200，目前为三元电池和磷酸铁锂电池，主流电池的性能比较稳定，数量庞大，价格也相对较低，因此可以选择三元电池和磷酸铁锂电池来组成多元电池模组。

三元电池的工作电压通常为2.8V～4.3V、磷酸铁锂电池的电压范围为2.5V～3.2V。在具体方案中，可以将两组不同体系电池200进行串联连接。三元锂离子电池通过串联形成电池组1；磷酸铁锂电池通过串联形成电池组2；电池组1与电池组2并联形成混合模组3。

具体的，所述三元电池的容量是所述磷酸铁锂电池的容量的5％～90％；三元电池与磷酸铁锂电池不同容量比可以满足高功率、高循环、低温性能等不同的要求。

在一个具体的实施例中，距离最近的同一类型的两所述电池200的正负极位置相反。

具体的，如图1、图3以及图4所示，相间隔的同一种类电池200串联连接，每两个电池200的正极在电池200中心的同一侧，电池200的正极和负极分别位列在电池200中心两侧。即第i、i+1个电池200的正极与第i+2、i+3个电池200的负极在同一侧，以下依次类推。第i个电池200的正极通过汇流排与第i+2个电池200的负极相连接，第i+1个电池200的正极与第i+3个电池200的正极相连接，依次类推。沿着模组内电池200的排列方向，电池200的数量为N个，三元电池的数量为a,磷酸铁锂电池的数量为b，a+b＝N；同一模组内，不限于只间隔一个电池200排布。磷酸铁锂电池排布在三元电池之间，a和b之间关系满足：a＝b，或a＝b+1，或a＝b+2i。

在一个具体的实施例中，如图2、图3以及图4所示，预定数量的所述电池单元100形成电池块300；

每个所述电池块300的外侧设置有保护外壳400。

具体的，基于电池块300以及电池块300外保护外壳400的设置，可以实现多元电池模组的强化保护，且可以基于电池块300进行模块化的安装，方便安装与维护。

进一步的，如图3与图4所示，相同类型的所有所述电池200连接形成电池子模组；

所有的所述电池子模组串联或并连。

先将相同类型的电池200连接形成电池子模组，再将电池子模组连接，形成完整的多元电池模组。

具体的，以电池200的类型包括三元电池和磷酸铁锂电池为例，首先可以将所有的三元电池串联形成三元电池组，将所有的磷酸铁锂电池形成磷酸铁锂电池组，再将三元电池组与磷酸铁锂电池并联或串联形成多元电池模组。

为了能更好的管理电池200，各所述电池子模组均连接有电池管理系统，不同的所述电池子模组连接不同的所述电池管理系统。

具体的，电池管理系统用于实现各电池200的均衡管理。

进一步的，还包括：电池信息采集系统；其中，所述电池信息采集系统连接各所述电池200，以获取各所述电池200的电池信息。

所述电池信息包括：电流信息、电压信息以及温度信息。

具体的，在例如三元电池与磷酸铁锂电池组成的混合电池系统中，三元电池与磷酸铁锂电池进行间隔设置，但两组电池200分别串联连接。这样形成两个电池组，分别采集电压、温度等信息。在整个系统形成的电路中，两组电池200并联连接。分别连接一个电机，具有两个BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)，形成双电机多元电池动力系统。具有两个充电口，可以分别进行充电。

实施例2

本实用新型实施例2还公开了一种动力系统，包括实施例1中所述的多元电池模组。

进一步的，在一个具体的实施例中，该动力系统还包括：一个或多个电机；各所述电机均与所述多元电池模组连接。

在例如三元电池与磷酸铁锂电池组成的混合电池系统中，三元电池与磷酸铁锂电池进行相邻设置，但两组电池200分别串联连接。这样形成两个电池组，分别采集电压、温度等信息，以此形成的动力系统中两组电池200并联连接，该动力系统中可以有一个电机，如图5所示；也可以有多个电机，例如可以有两个电机，如图6所示。

本实用新型实施例提出了一种多元电池模组及动力系统，该多元电池模组包括：多个电池单元100；相邻的所述电池单元100连接；每个所述电池单元100包括多个电池200，每个所述电池单元100中不同电池200的类型不同；相同类型的所有所述电池200并联或串联。通过本方案，在电池模组中混合设置多种不同类型的电池200，以此相较于现有技术中只设置单一电池200的方式，实现了性能均衡，更能满足电动车的使用需要。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多元电池模组，其特征在于，包括：多个电池单元；相邻的所述电池单元通过汇流排连接；每个所述电池单元包括多个电池，每个所述电池单元中不同电池的类型不同；距离最近的同一类型的两所述电池的正负极位置相反，相间隔的同一类型的所述电池串联连接。

2.根据权利要求1所述的多元电池模组，其特征在于，所述电池的类型包括：三元电池、磷酸铁锂电池、钠离子电池、氢燃料电池、钛酸锂电池和铅酸电池。

3.如权利要求2所述的多元电池模组，其特征在于，若所述电池单元由三元电池和磷酸铁锂电池组成，在同一电池单元中，三元电池和磷酸铁锂电池相邻设置。

4.如权利要求3所述的多元电池模组，其特征在于，所述三元电池的容量是所述磷酸铁锂电池的容量的5％～90％。

5.如权利要求1所述的多元电池模组，其特征在于，预定数量的所述电池单元形成电池块；

每个所述电池块的外侧设置有保护外壳。

6.如权利要求1所述的多元电池模组，其特征在于，相同类型的所有所述电池连接形成电池子模组；

所有的所述电池子模组串联或并连。

7.如权利要求6所述的多元电池模组，其特征在于，各所述电池子模组均连接有电池管理系统，不同的所述电池子模组连接不同的所述电池管理系统。

8.如权利要求1所述的多元电池模组，其特征在于，还包括：电池信息采集系统；其中，所述电池信息采集系统连接各所述电池，以获取各所述电池的电池信息。

9.一种动力系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的多元电池模组。

10.如权利要求9所述的一种动力系统，其特征在于，还包括：一个或多个电机；各所述电机均与所述多元电池模组连接。

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