动力电池组、复合电源、控制方法以及车辆技术

本公开涉及一种动力电池组、复合电源、控制方法以及车辆，涉及电池技术领域，该动力电池组包括：串联连接的N个电池模组组成的串联电池组，以及用于控制N个电池模组的开关组；其中，串联电池组的正极与第一直流母线连接，串联电池组的负极与第二直流母线连接，开关组用于在N个电池模组中的一个或多个电池模组发生故障时，将一个或多个电池模组从所述串联电池组中脱开。能够在该串联电池组中的电池模组故障时脱开发生故障的电池模组而维持其余正常电池模组正常工作。该复合电源包括该动力电池组、电压转换单元以及电容模组，能够避免在某一个或多个电池模组脱开后动力电池组的电压降低的影响，以保证使用该动力电池组的设备或车辆的正常运行。

Power battery pack, composite power source, control method and vehicle

The present disclosure relates to a power battery pack, a composite power supply, a control method and a vehicle, and relates to the battery technology field. The power battery pack includes a series battery pack consisting of N battery modules connected in series and a switch pack used to control N battery modules, in which the positive pole of the series battery pack is connected with a direct current bus. Connected, the negative pole of the series battery pack is connected with the second DC bus, and the switch pack is used to disconnect one or more battery packs from the series battery pack when one or more of the N battery modules fail. The battery module in the series battery pack can be detached from the malfunctioning battery module when the battery module in the series battery pack fails, and the other normal battery modules can be maintained to work normally. The composite power supply includes the power battery pack, the voltage conversion unit and the capacitance module, which can avoid the influence of the voltage reduction of the power battery pack after one or more battery modules are detached, so as to ensure the normal operation of the equipment or vehicle using the power battery pack.

【技术实现步骤摘要】
动力电池组、复合电源、控制方法以及车辆
本公开涉及电池
，尤其涉及一种动力电池组、复合电源、控制方法以及车辆。
技术介绍
随着机动车性能和功能不断提升，机动车辆对车载蓄电池的容量和故障处理的要求也随之不断提高。锂离子电池时车载蓄电池的种类之一，在实际使用过程中，锂离子电池组通常由n个锂离子电池单体以串并联的方式组成一个模组，再由m个模组串联组成一个电池组。电池组在使用时可能发生多种故障，如：单体电芯电压异常、单体电芯温度异常、电池管理系统(BatteryManagementSystem，简称BMS)的硬件故障、通信故障、电流过高故障、电池组继电器故障等。在进行电池故障处理时，可以将电池组的故障类型分为两类，一类是单体电芯故障，如单体电芯温度异常、单体电芯电压异常等；另一类是电池组故障，如BMS硬件故障、电池组通讯故障、电池组继电器故障等。现有技术中，对于电池组的故障的处理方法主要是降低电池组充放电功率或断开电池组继电器，当出现BMS的硬件故障、通信故障、电池组继电器故障等故障时，通常只能通过断开继电器的方式停止整个电池组的使用以保证车辆的安全。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种动力电池组、复合电源、控制方法以及车辆。根据本公开实施例的第一方面，提供一种动力电池组，所述动力电池组包括：串联连接的N个电池模组组成的串联电池组，以及用于控制所述N个电池模组的开关组；其中，所述串联电池组的正极与第一直流母线连接，所述串联电池组的负极与第二直流母线连接，所述开关组用于在所述N个电池模组中的一个或多个电池模组发生故障时，将所述一个或多个电池模组从所述串联电池组中脱开。可选的，所述开关组包括：N-1个第一开关以及N+1个第二开关；其中，在所述N个电池模组中的每两个相邻的电池模组之间设置有所述第一开关，前N个所述第二开关中的第i个所述第二开关的一端与第i个所述电池模组的正极连接，第i个所述第二开关的另一端与其他N个所述第二开关连接，1≥i≥N，第N+1个所述第二开关的一端与所述第二直流母线连接。可选的，当所述N个电池模组处于正常状态时，所述N-1个第一开关均闭合，所述N+1个第二开关均断开，用于连通所述第一直流母线、所述N个电池模组以及所述第二直流母线；当所述N个电池模组中的第i个电池模组发生故障时，第i个所述第一开关、所述第i个所述第二开关以及所述第i+1个所述第二开关均闭合，用于使所述第i个电池模组从所述N个电池模组中脱开。根据本公开实施例的第二方面，提供一种复合电源，所述复合电源包括：前述的动力电池组、电压转换单元以及电容模组；其中，所述动力电池组的正极通过第三开关与第一直流母线连接，所述动力电池组的负极与第二直流母线连接，所述电压转换单元的一端与所述动力电池组的正极连接，所述电压转换单元的另一端与所述第二直流母线连接，所述电容模组的一端与所述动力电池组的正极连接，并且通过第四开关与所述第一直流母线连接，所述电容模组的另一端与所述第二直流母线连接。可选的，当所述动力电池组中的N个电池模组处于正常状态时，所述第三开关闭合，所述第四开关断开，所述动力电池组通过所述第三开关与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通，所述电容模组通过所述电压转换单元与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通；当所述动力电池组中的至少一个电池模组脱开时，所述第三开关断开，所述第四开关闭合，所述电容模组通过所述第四开关与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通，所述动力电池组通过所述电压转换单元与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通。可选的，所述电容模组包括：超级电容组，所述电压转换单元包括双向DC-DC变换器。根据本公开实施例的第三方面，提供一种动力电池组的控制方法，应用于动力电池组，所述动力电池组包括：串联连接的N个电池模组组成的串联电池组，以及用于控制所述N个电池模组的开关组，其中，所述串联电池组的正极与第一直流母线连接，所述串联电池组的负极与第二直流母线连接，所述方法包括：在所述N个电池模组中的一个或多个电池模组发生故障时，通过所述开关组将所述一个或多个电池模组从所述串联电池组中脱开。可选的，所述开关组包括：N-1个第一开关以及N+1个第二开关，其中，在所述N个电池模组中的每两个相邻的电池模组之间设置有所述第一开关，前N个所述第二开关种的第i个所述第二开关的一端与第i个所述电池模组的正极连接，第i个所述第二开关的另一端与其他N个所述第二开关连接，1≥i≥N，第N+1个所述第二开关的一端与所述第二直流母线连接，所述在所述N个电池模组中的一个或多个电池模组发生故障时，通过所述开关组将所述一个或多个电池模组从所述串联电池组中脱开，包括：当所述N个电池模组处于正常状态时，控制所述N-1个第一开关闭合，所述N+1个第二开关断开，使所述第一直流母线、所述N个电池模组以及所述第二直流母线连通；当所述N个电池模组中的第i个电池模组发生故障时，控制第i个所述第一开关、所述第i个所述第二开关以及所述第i+1个所述第二开关闭合，使所述第i个电池模组从所述N个电池模组中脱开。根据本公开实施例的第四方面，提供一种复合电源的控制方法，应用于复合电源，所述复合电源包括：前述的动力电池组、电压转换单元以及电容模组；其中，所述动力电池组的正极通过第三开关与第一直流母线连接，所述动力电池组的负极与第二直流母线连接，所述电压转换单元的一端与所述动力电池组的正极连接，所述电压转换单元的另一端与所述第二直流母线连接，所述电容模组的一端与所述动力电池组的正极连接，并且通过第四开关与所述第一直流母线连接，所述电容模组的另一端与所述第二直流母线连接，所述方法包括：当所述动力电池组中的N个电池模组处于正常状态时，控制所述第三开关闭合，所述第四开关断开，使所述动力电池组通过所述第三开关与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通，以及使所述电容模组通过所述电压转换单元与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通；当所述动力电池组中的至少一个电池模组脱开时，控制所述第三开关断开，所述第四开关闭合，使所述电容模组通过所述第四开关与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通，以及使所述动力电池组通过所述电压转换单元与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通。根据本公开实施例的第五方面，提供一种车辆，所述车辆包括：前述的复合电源。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开提供的动力电池组包括N个电池模组串联组成的串联电池组和用于控制N个电池模组的开关组，能够在该N个电池模组中的一个或多个电池模组发生故障时，通过开关组将故障的电池模组从该串联电池组中脱开，并且在至少一个电池模组脱开时，能够通过控制开关的断开与闭合，切换电容模组、电压转换单元以及该动力电池组与直流母线的连接方式，将该动力电池组与该直流母线隔离。能够在该串联电池组中的某一个或几个电池模组故障时脱开发生故障的电池模组而维持其余正常电池模组正常工作，并且本公开提供的复合电源能够避免在某一个或多个电池模组脱开后动力电池组的电压降低的影响，从而保证使用该动力电池组的设备或车辆的正常运行。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明附图是用来提供对本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池组，其特征在于，包括：串联连接的N个电池模组组成的串联电池组，以及用于控制所述N个电池模组的开关组；其中，所述串联电池组的正极与第一直流母线连接，所述串联电池组的负极与第二直流母线连接，所述开关组用于在所述N个电池模组中的一个或多个电池模组发生故障时，将所述一个或多个电池模组从所述串联电池组中脱开。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组，其特征在于，包括：串联连接的N个电池模组组成的串联电池组，以及用于控制所述N个电池模组的开关组；其中，所述串联电池组的正极与第一直流母线连接，所述串联电池组的负极与第二直流母线连接，所述开关组用于在所述N个电池模组中的一个或多个电池模组发生故障时，将所述一个或多个电池模组从所述串联电池组中脱开。2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述开关组包括：N-1个第一开关以及N+1个第二开关；其中，在所述N个电池模组中的每两个相邻的电池模组之间设置有所述第一开关，前N个所述第二开关中的第i个所述第二开关的一端与第i个所述电池模组的正极连接，第i个所述第二开关的另一端与其他N个所述第二开关连接，1≥i≥N，第N+1个所述第二开关的一端与所述第二直流母线连接。3.根据权利要求1所述的动力电池组，其特征在于，当所述N个电池模组处于正常状态时，所述N-1个第一开关均闭合，所述N+1个第二开关均断开，用于连通所述第一直流母线、所述N个电池模组以及所述第二直流母线；当所述N个电池模组中的第i个电池模组发生故障时，第i个所述第一开关、所述第i个所述第二开关以及所述第i+1个所述第二开关均闭合，用于使所述第i个电池模组从所述N个电池模组中脱开。4.一种复合电源，其特征在于，包括：权利要求1-3任一项所述的动力电池组、电压转换单元以及电容模组；其中，所述动力电池组的正极通过第三开关与第一直流母线连接，所述动力电池组的负极与第二直流母线连接，所述电压转换单元的一端与所述动力电池组的正极连接，所述电压转换单元的另一端与所述第二直流母线连接，所述电容模组的一端与所述动力电池组的正极连接，并且通过第四开关与所述第一直流母线连接，所述电容模组的另一端与所述第二直流母线连接。5.根据权利要求4所述的复合电源，其特征在于，当所述动力电池组中的N个电池模组处于正常状态时，所述第三开关闭合，所述第四开关断开，所述动力电池组通过所述第三开关与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通，所述电容模组通过所述电压转换单元与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通；当所述动力电池组中的至少一个电池模组脱开时，所述第三开关断开，所述第四开关闭合，所述电容模组通过所述第四开关与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通，所述动力电池组通过所述电压转换单元与所述第一直流母线、所述第二直流母线连通。6.根据权利要求4或5所述的复合电源，其特征在于，所述电容模组包括：超级电容组，所述电压转换单元包括双向DC-DC变换器。7.一种动力电池组的控制方法，其特征在于，应用于动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：王言子，严二冬，刘溧，
申请(专利权)人：宝沃汽车中国有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11