电动汽车电池箱的带电切换系统、方法和电动汽车技术方案

本发明专利技术实施方式公开了一种电动汽车电池箱的带电切换系统、方法和电动汽车。包括：m个相互并联的电池组，每个电池组包含n个相互串联的电芯单元，每个电芯单元包括x个相互并联的电芯，其中m、n和x为大于等于2的正整数；该带电切换系统包括：m个高压板，其中每个高压板与对应的电池组串联；m个组内继电器，其中每个组内继电器与对应的电池组串联；(m‑1)个限流电阻，其中每个限流电阻分别在相邻的电池组之间串联；(m‑1)个组间继电器，其中每个组间继电器分别与相应的限流电阻并联；其中所述m个组内继电器和所述(m‑1)个组间继电器与电池管理系统连接。本发明专利技术实施方式可以减缓或克服回流危险，提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车电池箱的带电切换系统、方法和电动汽车
本专利技术实施方式涉及电动汽车
，特别涉及电动汽车电池箱的带电切换系统、方法和电动汽车。
技术介绍
能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。电池为电动汽车的关键零部件，其技术也不断在发展。电池技术的发展是多方面的，包括电芯生产的技术、电芯的应用技术等。在电量要求较多且电压要求较低的情况下，现有技术的传统用法是将标准箱先并联后串联，然后将所有标准箱串联。在现有技术中，并联标准箱间的切换时经常发生回流危险，具有安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种电动汽车电池箱的带电切换系统、方法和电动汽车。本专利技术实施方式的技术方案如下：一种电动汽车电池箱的带电切换系统，所述电动汽车电池箱包括：m个相互并联的电池组，每个电池组包含n个相互串联的电芯单元，每个电芯单元包括x个相互并联的电芯，其中m、n和x为大于等于2的正整数；该带电切换系统包括：m个高压板，其中每个高压板与对应的电池组串联；m个组内继电器，其中每个组内继电器与对应的电池组串联；(m-1)个限流电阻，其中每个限流电阻分别在相邻的电池组之间串联；(m-1)个组间继电器，其中每个组间继电器分别与相应的限流电阻并联；其中所述m个组内继电器和所述(m-1)个组间继电器与电池管理系统连接。在一个实施方式中，每个高压板包括分流器和采集电路；所述分流器，用于采集与所述高压板相对应的电池组的电流值，将所述电流值发送到所述采集电路；所述采集电路，用于采集与所述高压板相对应的组内继电器的状态，发送所述电流值和所述状态。在一个实施方式中，所述电池管理系统，用于从每个高压板分别接收所述电流值和所述状态，基于所述电流值和所述状态确定故障电池组，并断开与故障电池组串联的组内继电器。一种电动汽车电池箱的带电切换方法，该方法适用于电动汽车电池箱的带电切换系统，所述电动汽车电池箱包括：m个相互并联的电池组，每个电池组包含n个相互串联的电芯单元，每个电芯单元包括x个相互并联的电芯，其中m、n和x为大于等于2的正整数；该带电切换系统包括：m个高压板，其中每个高压板与对应的电池组串联；m个组内继电器，其中每个组内继电器与对应的电池组串联；(m-1)个限流电阻，其中每个限流电阻分别在相邻的电池组之间串联；(m-1)个组间继电器，其中每个组间继电器分别与相应的限流电阻并联；其中所述m个组内继电器和所述(m-1)组间继电器与电池管理系统连接；该方法包括：闭合第一组的电池组的组内继电器，断开(m-1)个组间继电器，使能第一组的电池组放电；当所述第一组的电池组的荷电状态低于预定门限值时，断开第一组的电池组与第二组的电池组之间的组间继电器，以将所述第一组的电池组与第二组的电池组之间的限流电阻串联到第一组的电池组的放电回路中；闭合第二组的电池组的组内继电器，使能第二组的电池组放电；断开第一组的电池组的组内继电器，闭合第一组的电池组与第二组的电池组之间的组间继电器。在一个实施方式中，该方法还包括：当所述第二组的电池组的荷电状态低于预定门限值时，断开第二组的电池组与第三组的电池组之间的组间继电器，以将所述第二组的电池组与第三组的电池组之间的限流电阻串联到第二组的电池组的放电回路中；闭合第三组的电池组的组内继电器，使能第三组的电池组放电；断开第二组的电池组的组内继电器，闭合第二组的电池组与第三组的电池组之间的组间继电器。在一个实施方式中，该方法还包括：当所述第三组的电池组的荷电状态低于预定门限值时，断开第三组的电池组与第四组的电池组之间的组间继电器，以将所述第三组的电池组与第四组的电池组之间的限流电阻串联到第三组的电池组的放电回路中；闭合第四组的电池组的组内继电器，使能第四组的电池组放电；断开第三组的电池组的组内继电器，闭合第三组的电池组与第四组的电池组之间的组间继电器。在一个实施方式中，每个高压板包括分流器和采集电路；该方法还包括：使能高压板的分流器采集与所述高压板相对应的电池组的电流值，将所述电流值发送到所述采集电路；使能所述采集电路采集与所述高压板相对应的组内继电器的状态，发送所述电流值和所述状态；电池管理系统从每个高压板分别接收所述电流值和所述状态，基于所述电流值和所述状态确定故障电池组，并断开与故障电池组串联的组内继电器。一种电动汽车的电池箱，包括如上所述的电动汽车电池箱的带电切换系统。一种电动汽车，包括如上所述的电动汽车电池箱的带电切换系统。从上述技术方案可以看出，在本专利技术实施方式中，m个相互并联的电池组，每个电池组包含n个相互串联的电芯单元，每个电芯单元包括x个相互并联的电芯，其中m、n和x为大于等于2的正整数；该带电切换系统包括：m个高压板，其中每个高压板与对应的电池组串联；m个组内继电器，其中每个组内继电器与对应的电池组串联；(m-1)个限流电阻，其中每个限流电阻分别在相邻的电池组之间串联；(m-1)个组间继电器，其中每个组间继电器分别与相应的限流电阻并联；其中所述m个组内继电器和(m-1)个组间继电器与电池管理系统连接。可见，本专利技术实施方式的成组过程中，标准箱内电芯并联数目减少，减小了激光焊接的加工难度，尤其减小了虚焊、漏焊的可能，增加了其焊接可靠性。而且，本专利技术实施方式在相邻电池组之间串联设置了限流电阻以及设置了用于控制限流电阻是否串联到供电回路中的组间继电器，使得回流电流处于安全电流以下，保证了供电安全。附图说明以下附图仅对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1为本专利技术电动汽车电池箱的带电切换系统的第一示范性结构图。图2为本专利技术电动汽车电池箱的带电切换系统的第二示范性结构图。图3为本专利技术电动汽车电池箱的带电切换方法的流程图。具体实施方式为了对专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本专利技术的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本专利技术的方案。但是很明显，本专利技术的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本专利技术的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。现有技术中针对电芯成组的方式为：电芯之间先并联成组，然后组间再相互串联以形成电池箱。然而，在电量较多、电压要求较低的情况下，电芯容量较高，如若使用上述电芯成组方法，导致电池的并联数目过多。在本专利技术实施方式中，首先将x个电芯并联成电池单元，然后将n个电池单元串联以形成电池组，再将m个电池组相互并联以形成电池箱。每一颗电芯出现故障的几率相同，因此并联数目较大的电池箱出现故障几率越大。本专利技术实施方式通过降低电池箱内的并联数目，可以降低故障率。图1为本专利技术电动汽车电池箱的带电切换系统的第一示范性结构图。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车电池箱的带电切换系统，其特征在于，所述电动汽车电池箱包括：m个相互并联的电池组，每个电池组包含n个相互串联的电芯单元，每个电芯单元包括x个相互并联的电芯，其中m、n和x为大于等于2的正整数；该带电切换系统包括：m个高压板，其中每个高压板与对应的电池组串联；m个组内继电器，其中每个组内继电器与对应的电池组串联；(m‑1)个限流电阻，其中每个限流电阻分别在相邻的电池组之间串联；(m‑1)个组间继电器，其中每个组间继电器分别与相应的限流电阻并联；其中所述m个组内继电器和所述(m‑1)个组间继电器与电池管理系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电池箱的带电切换系统，其特征在于，所述电动汽车电池箱包括：m个相互并联的电池组，每个电池组包含n个相互串联的电芯单元，每个电芯单元包括x个相互并联的电芯，其中m、n和x为大于等于2的正整数；该带电切换系统包括：m个高压板，其中每个高压板与对应的电池组串联；m个组内继电器，其中每个组内继电器与对应的电池组串联；(m-1)个限流电阻，其中每个限流电阻分别在相邻的电池组之间串联；(m-1)个组间继电器，其中每个组间继电器分别与相应的限流电阻并联；其中所述m个组内继电器和所述(m-1)个组间继电器与电池管理系统连接。2.根据权利要求1所述的电动汽车电池箱的带电切换系统，其特征在于，每个高压板包括分流器和采集电路；所述分流器，用于采集与所述高压板相对应的电池组的电流值，将所述电流值发送到所述采集电路；所述采集电路，用于采集与所述高压板相对应的组内继电器的状态，发送所述电流值和所述状态。3.根据权利要求2所述的电动汽车电池箱的带电切换系统，其特征在于，所述电池管理系统，用于从每个高压板分别接收所述电流值和所述状态，基于所述电流值和所述状态确定故障电池组，并断开与故障电池组串联的组内继电器。4.一种电动汽车电池箱的带电切换方法，其特征在于，该方法适用于电动汽车电池箱的带电切换系统，所述电动汽车电池箱包括：m个相互并联的电池组，每个电池组包含n个相互串联的电芯单元，每个电芯单元包括x个相互并联的电芯，其中m、n和x为大于等于2的正整数；该带电切换系统包括：m个高压板，其中每个高压板与对应的电池组串联；m个组内继电器，其中每个组内继电器与对应的电池组串联；(m-1)个限流电阻，其中每个限流电阻分别在相邻的电池组之间串联；(m-1)个组间继电器，其中每个组间继电器分别与相应的限流电阻并联；其中所述m个组内继电器和所述(m-1)组间继电器与电池管理系统连接；该方法包括：闭合第一组的电池组的组内继电器，断开(m-1)个组间继电器，使能第一组的电池组放电；当所述第一组的电池组的荷电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王克坚，李晓侠，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11