CN220172273U - 一种电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车辆技术领域，本申请提供了一种电池包和车辆，电池包包括电池组、低压接口、高压接口；电池组由多个电芯串联而成，多个串联电芯的两端分别形成电池组的第一端和第二端，多个串联电芯中相邻两个电芯之间的任意一点形成电池组的第三端；电池组的第一端连接高压接口，电池组的第二端连接高压接口和低压接口，电池组的第三端连接低压接口。本申请提供的一种电池包和车辆提高了电池包的集成度和结构紧凑性。

Description

一种电池包和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种电池包和车辆。

背景技术

随着人们环保意识的不断增强，越来越多的电动汽车走进了人们的视野。电池作为电动汽车的主要动力组件，对电动汽车的长期稳定运行起着关键的作用。

电动汽车上的电池包括启动电池和动力电池，传统车辆的启动电池通常布置在前机舱内，而动力电池包布置在底盘位置。启动电池和动力电池的分散布置不仅给两者之间的电能传输造成了障碍，同时也降低了车辆电池部分的集成度，不利于车辆电池部分电能传输的效率提升。

发明内容

本申请旨在解决车辆电池集成度低，电能传输效率低的问题，提出了一种电池包和车辆。

本申请一方面提供了一种电池包，包括：电池组、低压接口、高压接口；

所述电池组由多个电芯串联而成，多个串联电芯的两端分别形成所述电池组的第一端和第二端，多个串联电芯中相邻两个电芯之间的任意一点形成所述电池组的第三端；

所述电池组的第一端连接高压接口，所述电池组的第二端连接高压接口和低压接口，所述电池组的第三端连接低压接口。

进一步的，所述电池组的第二端与所述电池组的第三端之间的电压为12V、24V或48V。

进一步的，还包括信息采集单元，所述信息采集单元与所述电池组通讯，并用于监控所述电池组的电池信息。

进一步的，还包括直流变换器，所述直流变换器的第一端连接所述电池组的第一端和第三端，所述直流变换器的第二端连接所述电池组的第三端和第二端，所述直流变换器用于将所述电池组的第一端和第三端两端的高电压转换为所述电池组的第三端和第二端两端的低电压。

进一步的，还包括辅助熔断器、第一低压熔断器和第二低压熔断器所述辅助熔断器第一端连接所述电池组的第一端，所述辅助熔断器第二端连接所述直流变换器的第一端；所述第一低压熔断器的两端分别连接所述电池组的第二端和低压接口，和所述第二低压熔断器的两端分别连接所述电池组的第三端和低压接口。

进一步的，还包括高压开关组件和低压开关组件，所述高压开关组件连接于所述电池组的第一端与所述辅助熔断器之间；所述低压开关组件连接于所述电池组的第二端与所述低压接口之间。

进一步的，所述电池组的第一端或第二端与所述电池组的第三端之间包括至少1个依次串联的电芯，所述电芯为铁锂电芯。

本申请另一方面提供了一种车辆，包括所述的电池包。

所述车辆包括发电模块，所述发电模块与所述高压接口连接。

所述车辆包括变换器，所述变换器连接于所述低压接口和所述发电模块之间。

综上所述，本申请的至少一个技术效果在于：

本申请将所述电池组的第一端连接高压接口，所述电池组的第二端连接高压接口和低压接口，所述电池组的第三端连接低压接口，电池组的第三端设置于多个串联电芯中相邻两个电芯之间的任意一点，使得能够通过电池组整体实现高压充放电，并能够通过电池组中部分电芯实现低压充放电，从而提高了电池包的集成度和结构紧凑性。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

图1是根据本申请中电池包的示意图一；

图2是根据本申请中电池包的示意图二。

其中，100-电池包，110-电池组，111-电池组的第一端，112-电池组的第二端，113-电池组的第三端，121-低压接口，122-高压接口，123-通讯连接器，130-信息采集单元，140-直流变换器，150-辅助熔断器，160-高压开关组件，170-低压开关组件，180-高压熔断器，191-第一低压熔断器，192-第二低压熔断器。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例一

如图1所示，本申请实施例一提供了一种电池包100，包括：电池组110、低压接口121、高压接口122；

所述电池组110由多个电芯串联而成，多个串联电芯的两端分别形成所述电池组的第一端111和第二端112，多个串联电芯中相邻两个电芯之间的任意一点形成所述电池组的第三端113；

所述电池组的第一端111连接高压接口122，所述电池组的第二端112连接高压接口122和低压接口121，所述电池组的第三端113连接低压接口121。

通过将所述电池组的第一端111连接高压接口122，所述电池组的第二端112连接高压接口122和低压接口121，所述电池组的第三端113连接低压接口121，电池组的第三端113设置于多个串联电芯中相邻两个电芯之间的任意一点，使得能够通过电池组整体实现高压充放电，并能够通过电池组中部分电芯实现低压充放电，从而提高了电池包的集成度和结构紧凑性。

高压接口122用于连接高压供电系统，低压接口121用于连接低压供电系统。当电池包处于车辆中时，高压供电系统可包括车辆驱动系统、车载充电器等高压负载，低压供电系统可包括车辆中的低压负载，如车灯、车机系统、继电器开关驱动等提供电源。

电池组第一端111和第三端113之间的电芯或电池组第一端111和第二端112之间的电芯可以为车辆的高压系统供电；而电池组第二端112和第三端113之间的电芯可以为车辆的低压系统供电。即本实施例中电池组第二端112和第三端113之间的电芯既可以与电池组第一端111和第二端112之间的电芯一起作为高压电池用作高压供电，也可以单独作为低压电池进行低压供电，进而将高压电池和低压电池的集成到一个模块中，减少了电池模块，节省了成本。同时，车辆中，通常情况下低压电池模块强度低，在整车碰撞时，低压供电可能发生中断，从而造成安全隐患；当对高压电池和低压电池的集成之后，进而有效避免了之前两个模块分开布置中某一模块强度低所带来的安全隐患。

进一步的，所述电池组的第二端112与所述电池组的第三端113之间的电压为12V、24V或48V。

进一步的，如图2所示，还包括信息采集单元130，所述信息采集单元130与所述电池组110通讯，并用于监控所述电池组110的电池信息。

信息采集单元130（Battery Information Collector，简称BIC）插电式混合动力汽车的动力电池是由多个单体电池串联成电池组，供车辆以纯电动模式行驶。BIC通常设置于电池管理系统（Battery Management System，BMS）中，BIC的主要功能是电压采样、温度采样、电池均衡、采样线异常检测等。

电池组的第二端112与第三端113之间的电芯，即低压电池还可用于给BIC或BMS供电。

进一步的，还包括直流变换器140，所述直流变换器140的第一端连接所述电池组的第一端111和第三端113，所述直流变换器140的第二端连接所述电池组的第三端113和第二端112，所述直流变换器140用于将所述电池组的第一端111和第三端113两端的高电压转换为所述电池组的第三端113和第二端112两端的低电压。

电池组的第一端111和第三端113之间的电芯通过直流变换器140给电池组的第三端113和第二端112之间的电芯供电。这是由于电池组的第三端113和第二端112之间的电芯既可以作为高压电池的部分电芯进行高压供电，也可作为低压电池的电芯进行高压供电，相对更易出现亏电风险，而直流变换器140的设置，可以有效减少亏电风险。

具体的，高压电池为车辆驱动提供能量的同时，又能在车辆熄火时（高压电池没有给车辆提供驱动能量的情况下，通过所述高压电池给低压电池提供电源。

通常在车辆中，直流变换器140与BMS连接，通过BMS单对直流变换器140的通断进行控制。比如当低压电池的电压低于阈值电压时，BMS控制直流变换器140开启，利用高压电池给低压电池进行智能补电。阈值电压可为低压电池满电电压的30％、50％或者70％。

进一步的，还包括辅助熔断器150、第一低压熔断器191和第二低压熔断器192，所述辅助熔断器150第一端连接所述电池组的第一端111，所述辅助熔断器150第二端连接所述直流变换器140的第一端；所述第一低压熔断器191的两端分别连接所述电池组的第二端112和低压接口121，和所述第二低压熔断器192的两端分别连接所述电池组的第三端113和低压接口121。

通过设置辅助熔断器150、第一低压熔断器191和第二低压熔断器192是使得当高压供电与低压供电发生短路时，及时熔断保护。

辅助熔断器150的两端分别连接至电池组的第一端111和直流变换器140的第一端。辅助熔断器150的设置便可对高压电池和低压电池之间的充电回路进行保护，避免高压电池对低压电池的充电电流过大而造成低压电池的损坏。

第一低压熔断器191和第二低压熔断器192分别设置在低压电池的正极端和负极端，可避免低压电池在充放电过程中的电流过大，对低压电池的充放电回路形成保护。

本实施例还包括高压熔断器180，高压熔断器180的两端分别连接电池组的第一端和高压接口122，高压熔断器180可以避免高压电池在充放电过程中的电流过大，对高压电池的充放电回路形成保护。

进一步的，还包括高压开关组件160和低压开关组件170，所述高压开关组160件连接于所述电池组的第一端111与所述辅助熔断器150之间；所述低压开关组件170连接于所述电池组的第二端112与所述低压接口121之间。

高压开关组件160可为预充开关电路，以保护高压充放电电路的安全；低压开关组件170为常用继电器，以保护低压供电电路的安全。

低压开关组件170连接于低压电池的输出路径上时，低压开关组件170可以用于控制所述低压电池对低压负载的回路的通断，所述低压电池输出的灵活控制。而且当车辆部分功能重启或者检修时，为了保证检修的安全性，可以通过断开低压开关组件170来切断低压电池的输出。

进一步的，所述电池组的第一端111或第二端112与所述电池组的第三端113之间包括至少1个依次串联的电芯，所述电芯为铁锂电芯。

具体地，电池组的第二端112与电池组的第三端113之间的电芯在给车辆的提供电能时，具体的可根据单电芯的电压和低压供电的需求选择电池组的第二端112与电池组的第三端113之间的电芯的数量。

当低压供电的需求为12V，单电芯的电压为12V时，电池组的第二端112与电池组的第三端113之间的电芯的数量为1个；同时，当低压供电的需求为12V，单电芯的电压为3V时，电池组的第二端112与电池组的第三端113之间的电芯的数量为4个。

而电池包100上还具有通讯连接器123，电池包100通过通讯连接器123与整车的驱动系统连接，车辆在驱动系统的驱动下可以保持稳定运行。

实施例二

本申请实施例二提供了一种车辆，包括所述的电池包100。

进一步的，所述车辆包括发电模块，所述发电模块与所述高压接口122连接。电池包可为发电模块提供电能，进而通过发电模块将电能转化为机械能后驱动车辆运行，以实现对车辆的稳定控制。发电模块为发电机或驱动电机。

进一步的，所述车辆包括变换器，所述变换器连接于所述低压接口121和所述发电模块之间。

变换器连接于低压接口121和发电模块之间时，可以将发电模块产生的电能通过变换器降压后供给低压电池进行补电，或供给低压负载进行供电。

即本实施例为低压电池提供了多种补电的形式，可以使低压电池的电池性能始终保持良好状态，提高低压电池的使用寿命。同时，也保证了车辆中低压负载的正常使用。低压负载与变换器之间通常还设置有低压配电，低压配电可对车辆中的多个低压负载进行合理分配，从而保证车辆低压负载的正常运行。

本申请中选取电池组的第二端112与电池组的第三端113之间的电芯做低压电池，低压电池不仅参与动力电池对外放电与充电工作，也负责车辆OFF档下的低压供电。当整车OFF档时，低压电池或直流变换器开启，动力电池完成对外低压供电；当整车ON档时，高压上电后，此时高压电池通过电池包100外部的变换器完成低压供电，同时，变换器也可以给低压电池充电。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池包（100），其特征在于，包括：电池组（110）、低压接口（121）、高压接口（122）；

所述电池组（110）由多个电芯串联而成，多个串联电芯的两端分别形成所述电池组的第一端（111）和第二端（112），多个串联电芯中相邻两个电芯之间的任意一点形成所述电池组的第三端（113）；

所述电池组的第一端（111）连接高压接口，所述电池组的第二端（112）连接高压接口（122）和低压接口（121），所述电池组的第三端（113）连接低压接口（121）。

2.根据权利要求1所述的电池包（100），其特征在于，所述电池组的第二端（112）与所述电池组的第三端（113）之间的电压为12V、24V或48V。

3.根据权利要求1所述的电池包（100），其特征在于，还包括信息采集单元（130），所述信息采集单元（130）与所述电池组（110）通讯，并用于监控所述电池组（110）的电池信息。

4.根据权利要求1所述的电池包（100），其特征在于，还包括直流变换器（140），所述直流变换器（140）的第一端连接所述电池组的第一端（111）和第三端（113），所述直流变换器（140）的第二端连接所述电池组的第三端（113）和第二端（112），所述直流变换器（140）用于将所述电池组的第一端（111）和第三端（113）两端的高电压转换为所述电池组的第三端（113）和第二端（112）两端的低电压。

5.根据权利要求4所述的电池包（100），其特征在于，还包括辅助熔断器（150）、第一低压熔断器（191）和第二低压熔断器（192），所述辅助熔断器（150）第一端连接所述电池组的第一端（111），所述辅助熔断器（150）第二端连接所述直流变换器（140）的第一端；所述第一低压熔断器（191）的两端分别连接所述电池组的第二端（112）和低压接口（121），和所述第二低压熔断器（192）的两端分别连接所述电池组的第三端（113）和低压接口（121）。

6.根据权利要求5所述的电池包（100），其特征在于，还包括高压开关组件（160）和低压开关组件（170），所述高压开关组件（160）连接于所述电池组的第一端（111）与所述辅助熔断器（150）之间；所述低压开关组件（170）连接于所述电池组的第二端（112）与所述低压接口（121）之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池包（100），其特征在于，所述电池组的第一端（111）或第二端（112）与所述电池组的第三端（113）之间包括至少1个依次串联的电芯，所述电芯为铁锂电芯。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的电池包（100）。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括发电模块，所述发电模块与所述高压接口（122）连接。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括变换器，所述变换器连接于所述低压接口（121）和所述发电模块之间。