CN220021304U - 混合电池系统、启动电池、动力电池和车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电池系统领域，提供了一种混合电池系统，包括：第一电池组，包括至少一个第一电池；与所述第一电池组并联电连接的第二电池组，所述第二电池组包括至少一个第二电池；其中，所述第一电池与所述第二电池具有不同的化学体系；与所述第一电池组和所述第二电池组电连接的温感开关，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。通过采用不同的化学体系，并在第一电池组和第二电池组之间加入温感开关，可以在不同温度条件下采用不同的电池回路，扩大电池系统应用的温度范围。本实用新型还提供一种启动电池、动力电池和车辆。
Description
技术领域
本实用新型属于电池系统领域，尤其涉及一种混合电池系统、启动电池、动力电池和车辆。
背景技术
出于减少温室气体排放和降低对化石能源依赖的考虑，电动汽车的市场份额近年来显著增加。锂离子电池是在新能源汽车动力电池领域应用最广泛的电池类型，但锂离子电池在低温环境下电荷转移动力缓慢、电解质电导率和固态锂扩散速率低，这限制了搭载锂离子电池的车辆在寒冷环境下的使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种应用温度范围更广的电池。
本发明提出了一种混合电池系统，包括：第一电池组，包括至少一个第一电池；与所述第一电池组并联电连接的第二电池组，所述第二电池组包括至少一个第二电池；其中，所述第一电池与所述第二电池具有不同的化学体系；与所述第一电池组和所述第二电池组电连接的温感开关，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。
进一步的，所述第一电池具有多个，多个所述第一电池通过第一高压汇流排以串联、并联或者串并联的形式进行电连接，形成所述第一电池组；所述第二电池具有多个，多个所述第二电池通过第二高压汇流排以串联、并联或者串并联的形式进行电连接，形成所述第二电池组。
进一步的，所述温感开关在第一温度范围导通第一电池组，在第二温度范围导通第二电池组；所述第一温度范围为所述第一电池组工作温度范围，所述第二温度范围为所述第二电池组工作温度范围。
进一步的，所述第一电池组包括钠离子电池，所述第二电池组包括锂离子电池；所述第一温度范围小于所述第二温度范围。
进一步的，所述第一温度范围为小于-10℃；所述第二温度范围为大于等于-10℃。
进一步的，所述第一电池组具有第一正输出极，所示第二电池组具有第二正输出极，所述温感开关分别与所述第一正输出极和所述第二正输出极电连接，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。
进一步的，所述温感开关分别与所述第一负输出极和所述第二负输出极电连接，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。
进一步的；所述温感开关为电连接到所述第一电池组和所述第二电池组的单刀双掷开关。
本实用新型还提供了一种启动电池，包括上述混合电池系统。
本实用新型又提供了一种动力电池，包括上述混合电池系统。
本实用新型另提供了一种车辆，包括上述启动电池，和/或，上述动力电池。
本实用新型提出了一种混合电池系统，包括：第一电池组，包括至少一个第一电池；与所述第一电池组并联电连接的第二电池组，所述第二电池组包括至少一个第二电池；其中，所述第一电池与所述第二电池具有不同的化学体系；与所述第一电池组和所述第二电池组电连接的温感开关，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。通过采用不同的化学体系，并在第一电池组和第二电池组之间加入温感开关，可以在不同温度条件下采用不同的电池回路，扩大电池系统应用的温度范围。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
图1是本实用新型的混合电池系统的示意图。
图2是本实用新型的混合电池系统的另一示意图。
图中：1 第一电池组，11第一电池；2第二电池组，22第二电池；3温感开关。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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做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。
实施例1
本实施例提供了一种混合电池系统，包括：第一电池组1，包括至少一个第一电池11；与第一电池组1并联电连接的第二电池组2，第二电池组2包括至少一个第二电池22；其中，第一电池11与第二电池22具有不同的化学体系；与第一电池组1和第二电池组2电连接的温感开关3，温感开关3被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组1输出，或导通所述第二电池组2输出。
在不同温度条件下使用不同材料体系的电池组，可以利用不同电池的优点，同时规避其不足，满足全温度范围内的应用。
可以理解的是，不同的化学体系，指的是电池采用不同的正极材料。
在本实施例中，参见图1， 第一电池11与第二电池22并联，第一电池11与第二电池22具有不同的化学体系；混合电池系统还包括与第一电池组1和第二电池组2电连接的温感开关3，温感开关3被配置为在不同温度条件下导通第一电池11输出，或导通第二电池22输出。通过采用不同的化学体系，并在第一电池组和第二电池组之间加入温感开关，可以在不同温度范围内采用不同的电池回路，扩大电池系统应用的温度范围。
具体的，当温感开关3导通第一电池11时，第一电池11可以单独工作；当温感开关3导通第二电池22时，第二电池22可以单独工作。通过温感开关3在不同温度条件下导通不同的电池工作，可以使不同化学体系的电池不同时工作，发挥不同电池组各自的优异性能。
在一些实施方式中，温感开关3在第一温度范围导通第一电池11，在第二温度范围导通第二电池22；其中，第一温度范围为第一电池工作温度范围，第二温度范围为第二电池工作温度范围。可以理解的是，第一温度范围是根据第一电池采用的化学体系确定的，是第一电池能够工作的温度范围；第二温度范围是根据第二电池采用的化学体系确定的，是第二电池能够工作的温度范围。
在一些实施方式中，第一电池为钠离子电池，所述第二电池为锂离子电池。即第一电池采用含钠的化合物作为正极，第二电池采用含锂的化合物作为正极。此时，第一温度范围的温度小于第二温度范围的温度，即第一电池（钠离子电池）在相对低温的环境下工作，第二电池（锂离子电池）在相对高温的环境下工作，以发挥不同化学体系的电池各自的性能。
由于钠离子电池具有优异的低温性能，锂离子电池具有更佳的功率性能；两种电池分别工作时能够发挥其各自的优异性能。在本实施例中，低温时温感开关自动导通钠离子电池回路，电池组以钠离子电池进行工作，低温性能优异。温度升高后，温感开关跳转到锂离子电池回路，电池功率性能得以提升。
在一些实施方式，第一温度范围为小于-10℃；第二温度范围为大于等于-10℃。
在一些实施方式中，当温度小于-10℃时，温感开关3导通钠离子电池（即第一电池11）；在温度大于等于-10℃时导通锂离子电池（第二电池22），以在温度较低的条件下发挥钠离子电池的低温性能，在温度较高的条件下发挥锂离子电池的功率性能，扩大了电池系统能够应用的温度范围。
在一些实施方式中，第一电池11具有第一正输出极，第二电池22具有第二正输出极，温感开关3分别与所述第一正输出极和所述第二正输出极电连接，温感开关3被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池11输出，或导通所述第二电池22输出。
或者，第一电池11具有第一负输出极，第二电池22具有第二负输出极，温感开关3分别与所述第一负输出极和所述第二负输出极电连接，温感开关被配置为在不同温度条件下导通第一电池11输出，或导通第二电池22输出。
具体的，温感开关3设置在两个电池的正极负极均可，可根据实际情况确定。
在一些实施方式中，温感开关3为电连接到第一电池11和第二电池22的单刀双掷开关。
在一些实施方式中，混合电池系统还可以包括与第一电池和第二电池材料体系均不同的第三电池，在不同温度条件下实现多种电池切换工作，以满足更多的应用场景。
实施例2
在一些实施例中，混合电池系统，包括：并联的第一电池组1和第二电池组2，第一电池11具有多个，多个第一电池11通过第一高压汇流排以串联、并联或者串并联的形式进行电连接，形成第一电池组1；第二电池22具有多个，多个第二电池22通过第二高压汇流排以串联、并联或者串并联的形式进行电连接，形成所述第二电池组2。由此，实施例1中的方案也可以适用于高电压电池组。
参见图2，第一电池组1包括多个串联的第一电池11，第二电池组2包括多个串联的第二电池22，多个第一电池11通过第一高压汇流排（未示出）实现电连接以形成第一电池组1；多个第二电池22通过第二高压汇流排（未示出）实现电连接以形成第二电池组2。
在一些实施方式中，温感开关3被配置为在不同温度条件下导通第一电池组1输出，或导通第二电池组2输出。当温感开关3导通第一电池组1时，第一电池组1可以单独工作；当温感开关3导通第二电池组2时，第二电池组2可以单独工作。通过温感开关3在不同温度条件下导通不同的电池组工作，可以使不同化学体系的电池组不同时工作，发挥不同电池组各自的优异性能。
在一些实施方式中，温感开关3在第一温度范围导通第一电池组1，在第二温度范围导通第二电池组2；其中，第一温度范围为第一电池组工作温度范围，第二温度范围为第二电池组工作温度范围。可以理解的是，第一温度范围是根据第一电池组采用的化学体系确定的，是第一电池组能够工作的温度范围；第二温度范围是根据第二电池组采用的化学体系确定的，是第二电池能够工作的温度范围。
在一些实施方式中，第一电池组1包括钠离子电池，第二电池组2包括锂离子电池。可以理解的是，第一电池组1中，多个第一电池11可以均为钠离子电池；第二电池组2中，多个第二电池22可以均为锂离子电池，其中，可以为磷酸铁锂电池，也可以为其他锂离子电池，在此不做限定。
由于钠离子电池具有优异的低温性能，锂离子电池具有更佳的功率性能；两种电池分别工作时能够发挥其各自的优异性能。在本实施例中，低温时温感开关自动导通钠离子电池回路，电池组以钠离子电池进行工作，低温性能优异。温度升高后，温感开关跳转到锂离子电池回路，电池功率性能得以提升。
在一些实施方式中，第一温度范围为小于-10℃；所述第二温度范围为大于等于-10℃。
在一些实施方式中，当温度小于-10℃时，温感开关3导通钠离子电池（即第一电池组1）；在温度大于等于-10℃时导通锂离子电池（第二电池组2），以在温度较低的条件下发挥钠离子电池的低温性能，在温度较高的条件下发挥锂离子电池的功率性能，扩大了电池系统能够应用的温度范围。
在一些实施方式中，第一电池组1具有第一正输出极，第二电池组2具有第二正输出极，温感开关3分别与所述第一正输出极和第二正输出极电连接，温感开关3被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组1输出，或导通所述第二电池组2输出。
或者，第一电池组1具有第一负输出极，第二电池组2具有第二负输出极，温感开关3分别与所述第一负输出极和所述第二负输出极电连接，温感开关被配置为在不同温度条件下导通第一电池组1输出，或导通第二电池组2输出。
具体的，温感开关3设置在两种电池组的正极负极均可，可根据实际情况确定。
在一些实施方式中，混合电池系统还可以包括与第一电池组和第二电池组材料体系均不同的第三电池组，在不同温度条件下实现多种电池组切换工作，以满足更多的应用场景。
实施例3
本实施例提供一种启动电池，包括上述混合电池系统。
具体的，采用混合电池系统的启动电池，若不同化学体系的电池同时工作，电池冷启动的性能本质上还是取决于冷启动性能差的电芯。本实施例中，启动电池采用不同化学体系的电池分别工作，尤其是在低温时单独采用钠离子电池，可以提升启动电池的冷启动性能，使启动电池在低温条件下也能够工作。
实施例4
本实施例提供一种动力电池，包括上述混合电池系统。
实施例5
本实施例提供一种车辆，包括上述启动电池，和/或，上述动力电池。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (11)
1.一种混合电池系统，其特征在于，包括：
第一电池组，包括至少一个第一电池；
与所述第一电池组并联电连接的第二电池组，所述第二电池组包括至少一个第二电池；其中，所述第一电池与所述第二电池具有不同的化学体系；
与所述第一电池组和所述第二电池组电连接的温感开关，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。
2.根据权利要求1所述的混合电池系统，其特征在于，
所述第一电池具有多个，多个所述第一电池通过第一高压汇流排以串联、并联或者串并联的形式进行电连接，形成所述第一电池组；
所述第二电池具有多个，多个所述第二电池通过第二高压汇流排以串联、并联或者串并联的形式进行电连接，形成所述第二电池组。
3.根据权利要求1或2所述的混合电池系统，其特征在于，所述温感开关在第一温度范围导通第一电池组，在第二温度范围导通第二电池组；所述第一温度范围为所述第一电池组工作温度范围，所述第二温度范围为所述第二电池组工作温度范围。
4.根据权利要求3所述的混合电池系统，其特征在于，所述第一电池组包括钠离子电池，所述第二电池组包括锂离子电池，所述第一温度范围小于所述第二温度范围。
5.根据权利要求4所述的混合电池系统，其特征在于，所述第一温度范围为小于-10℃；所述第二温度范围为大于等于-10℃。
6.根据权利要求1或2所述的混合电池系统，其特征在于，所述第一电池组具有第一正输出极，所示第二电池组具有第二正输出极，所述温感开关分别与所述第一正输出极和所述第二正输出极电连接，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。
7.根据权利要求1或2所述的混合电池系统，其特征在于，所述第一电池组具有第一负输出极，所示第二电池组具有第二负输出极，所述温感开关分别与所述第一负输出极和所述第二负输出极电连接，所述温感开关被配置为在不同温度条件下导通所述第一电池组输出，或导通所述第二电池组输出。
8.根据权利要求1或2所述的混合电池系统，其特征在于，所述温感开关为电连接到所述第一电池组和所述第二电池组的单刀双掷开关。
9.一种启动电池，其特征在于，包括权利要求1至8任一所述的混合电池系统。
10.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求1至8任一所述的混合电池系统。
11.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求9所述的启动电池，和/或，权利要求10所述的动力电池。
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