电池包及电池模块的连接电路制造技术

电池包及电池模块的连接电路。所述电池包包括多个串联连接的电池模块，其中每个电池模块都具有连接电路。在电池模块正常工作时，连接电路将当前电池模块串联连接到前置电池模块和后续电池模块。在电池模块异常工作时，连接电路选择性地断开当前电池模块，并且如果连接电路断开当前电池模块，则其将前置电池模块和后续电池模块直接串联连接。在电池模块受到损坏或异常时，可以从串联电池包断开并绕过当前损坏的电池模块。这样，前置电池模块将与后续电池模块直接连接，从而确保串联电路的正常接通。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年3月16日提交的申请号为62/133,991和2015年4月22日提交的申请号为62/150,848的美国临时专利申请的优先权，所述美国临时专利申请所披露的全部内容以引用的方式并入本文以用于达到本说明书所有目的、用途或要求。
本专利技术的示例性实施例涉及电动车的电池包，并且更具体来说涉及电动车的能够自动绕过或旁路故障电池模块的电池包。
技术介绍
环保节能的新型电动车属于未来汽车发展的新兴领域，并且未来将会得到极大的发展，市场前景广阔。电池充电和放电技术是电动车发展的一个关键。通常，电动车的电池包是通过将多个电池(例如电池模块)串联来形成。例如，电动车可以具有总共10个电池模块，每个电池模块提供40V的电压输出。因此，串联的电池模块将提供400V的总电压输出。然而，在这种串联的电池模块结构中，当一个或多个电池模块出现故障时，串联电池的电路便无法接通。因此，整个电池包便无法正常工作。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的各方面旨在提供一种能够自动绕过或旁路故障电池模块的电池包，所述电池包可以提供诸如提高电动车的安全性的优点。根据本专利技术的第一方面，提供一种电池包。所述电池包可以包括多个串联连接的电池模块，其中每个电池模块都与连接电路相连接。在实施例中，在电池模块正常工作时，连接电路通过当前电池模块串联连接前置电池模块和后续电池模块。在实施例中，在当前电池模块异常工作时，连接电路可以可选择地断开或不断开当前电池模块。在实施例中，当断开当前电池模块时，其前置电池模块和后续电池模块被直接串联连接。电池包可以进一步包括多个驱动电路，所述驱动电路分别与连接电路相连接并且用于控制连接电路以断开当前电池模块。在一些实施例中，电池包中的每个电池模块都具有连接电路。在实施例中，在当前电池模块异常时，控制电路可以将当前异常的电池模块从串联的电池包中断开。这样做，就绕过或旁路了当前电池模块，并且其前置电池模块和后续电池模块被直接连接在一起。在一些实施例中，可以实现额外的绕过或旁路，例如：如果前置和/或后续电池模块进入异常状态。本专利技术的实施例可以提供若干优点，诸如确保串联电路的正常接通、减少道路救援的几率、降低维修成本以及使得车辆的驾驶者有机会驶去最近的维修站进行检修。本专利技术的额外特征、优点和实施例将通过以下详细描述、附图和权利要求来阐明或变得显而易见。此外，应理解，本专利技术的以上概述和以下详细描述是示例性的，并且旨在提供进一步解释而非限制本专利技术所请求保护的范围。然而，详细描述和具体实例仅指出本专利技术的优选实施例。通过此详细描述，在本专利技术的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。附图说明附图被包括以提供对本专利技术的进一步理解，其被并入此说明书中并构成此说明书的一部分、说明本专利技术的实施例并且与详细描述一起用来解释本专利技术的
原理。并未试图更详细地展示对于本专利技术的基本理解而言可能不必要的本专利技术的结构细节和可能实践本专利技术的各种方式。附图中：图1是示出根据本专利技术的实施例的电池包的电路结构的示意图；图2A是示出根据本专利技术的实施例的处于正常状态下的电池模块的连接电路的示意图；图2B是示出根据本专利技术的实施例的处于异常状态下的电池模块的连接电路的示意图；图3A是示出根据本专利技术的实施例的控制装置的内部结构的示意图；图3B是示出根据本专利技术的实施例的驱动电路的结构的示意图；图4是示出根据本专利技术的实施例的当电池包的某个电池模块故障时的连接电路的示意图；以及图5是示出根据本专利技术的实施例的故障处理策略的流程示意图。具体实施方式以下将参考构成说明书的一部分的附图对本专利技术的各种示例性实施例进行描述。应该理解，虽然在本专利技术中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等来描述本专利技术的各种示例性结构部分和元件，但是本文使用这些术语仅出于方便说明的目的，并且这些术语是基于附图中展示的示例性方位来确定。由于本专利技术所披露的实施例可以根据不同的方向来布置，所以这些表示方向的术语仅用于说明而不应视作为限制。在可能的情况下，本专利技术中使用的相同或者相类似的参考标记指代相同的部件。除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的意义相同的意义。本专利技术的实施例以及其各种特征和优点细节将参照在附图中描述和/或示出并在以下描述中详述的非限制性实施例和实例来更完整地解释。应注意，附图中所示出的特征不必按比例绘制，并且如
本领域的技术人员可以认识到的，即使本文并未明确陈述，一个实施例中的特征也可以用于其他实施例。可以省略熟知部件和处理技术的描述以免不必要地模糊本专利技术的实施例。本文使用的实例仅旨在促进对可以实践本专利技术的方式的理解和进一步使得本领域技术人员能够实践本专利技术的实施例。因此，本文的实例和实施例不应解释为限制本专利技术的范围，本专利技术的范围仅由随附的权利要求和适用法律限定。此外，应注意，相似的参考数字在附图的几个视图中指代类似部分。图1是示出根据本专利技术的实施例的电池包的电路结构的示意图。如图1中所示，电池包100可以包括电池模块、连接电路、驱动电路、监控电路及控制装置等。具体来说，电池包100可以包括多个电池模块101.1、101.2、101.3、……、101.i、……、101.N。另外，电池模块101.1、101.2、101.3、……、101.i、……、101.N可以分别具有连接电路111.1、111.2、111.3、……、111.i、……、111.N和监控电路141.1、141.2、141.3、……、141.i、……、141.N。连接电路111.1、111.2、111.3、……、111.i、……、111.N可以将电池模块串联连接以形成电池包100的供电电路。在一些实施例中，监控电路141.1、141.2、141.3、……、141.i、……、141.N可以分别监控电池模块的工作状态并将工作状态传送给控制装置130。在一些实施例中，连接电路111.i、……、111.N分别由驱动电路121.1、121.2、121.3、……、121.i、……、121.N控制。例如，驱动电路121.1、121.2、121.3、……、121.i、……、121.N可以分别地控制连接电路111.1、111.2、111.3、……、111.i、……、111.N的接通和断开，以使得对应电池模块101.i可以接入到串联电路中或者从串联电路中断开。驱动电路121.1、121.2、121.3、……、121.i、……、121.N可以由控制装置130控制。在一些实施例中，控制装置130根据监控电路141.1、141.2、141.3、……、141.i、……、141.N对电池模块101.1、101.2、101.3、……、101.i、……、101.N的监控信号，来判断或分析电池模块101.1、101.2、101.3、……、101.i、……、101.N是否在异常状态或故障下工作。如果某个电池模块101.i(例如，电池模块
101.2)在异常状态下工作(如图4中所示)，则控制装置130根据异常的具体情况来选择性地断开或者不断开该异常的电池模块101.2。在一些实施例中，如果控制装置130选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池包，包括：多个串联连接的电池模块，其中：每个电池模块均连接到连接电路；在当前电池模块在正常状态下工作时，所述连接电路通过所述当前电池模块将第一电池模块和第二电池模块串联连接；在所述当前电池模块在异常状态下工作时，所述连接电路选择性地断开所述当前电池模块，并且如果所述当前电池模块被断开，则所述连接电路将所述第一电池模块和所述第二电池模块直接串联连接；以及所述电池包进一步包括多个驱动电路，所述驱动电路分别与所述连接电路相连接并且被配置成控制所述连接电路断开所述当前电池模块。

【技术特征摘要】
2015.03.16 US 62/133,991;2015.04.22 US 62/150,848;1.一种电池包，包括：多个串联连接的电池模块，其中：每个电池模块均连接到连接电路；在当前电池模块在正常状态下工作时，所述连接电路通过所述当前电池模块将第一电池模块和第二电池模块串联连接；在所述当前电池模块在异常状态下工作时，所述连接电路选择性地断开所述当前电池模块，并且如果所述当前电池模块被断开，则所述连接电路将所述第一电池模块和所述第二电池模块直接串联连接；以及所述电池包进一步包括多个驱动电路，所述驱动电路分别与所述连接电路相连接并且被配置成控制所述连接电路断开所述当前电池模块。2.如权利要求1所述的电池包，其中：每个电池模块包括一个或多个电池单元。3.如权利要求1所述的电池包，其中每个电池模块都具有正极端子和负极端子，并且每个连接电路都包括：第一开关；第二开关；以及过桥，所述过桥包括彼此电气地连接的第一端点和第二端点；其中所述第一开关将所述第一电池模块的所述负极端子与所述当前电池模块的所述正极端子选择性地连接或断开，并且对应地将所述第一电池模块的所述负极端子与所述过桥的所述第一端点断开或连接；所述第二开关将所述第二电池模块的所述正极端子与所述当前电池模块
\t的所述负极端子选择性地连接或断开，并且对应地将所述第二电池模块的所述正极端子与所述过桥的所述第二端点断开或连接。4.如权利要求3所述的电池包，其进一步包括：控制装置，所述控制装置包括处理器，所述处理器用于传送控制信号以控制所述第一开关和所述第二开关。5.如权利要求4所述的电池包，其中，所述多个驱动电路中的一个驱动电路根据由所述控制装置所传送的所述控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关的连接状态。6.如权利要求5所述的电池包，其进一步包括：监控电路，所述监控电路分别与所述多个电池模块相连接，并且被配置成监控所述多个电池模块的工作状态并将监控信号传送给所述控制装置；以及电池监控单元，所述电池监控单元提供在所述控制装置内，并且被配置成接收所述监控电路的所述监控信号并分析所述监控信号，其中所述控制装置根据所述电池监控单元对于所述电池模块的所述工作状态的判定结果来控制所述多个驱动电路。7.如权利要求6所述的电池包，其中，所述电池监控单元通过所述监控电路来监控所述多个电池模块的工作电压V和工作温度T；当所述当前电池模块的所述工作电压V小于下限Vbot1或者所述工作温度T大于上限Ttop1时，所述电池监控单元判定所述当前电池模块在所述异常状态下工作，并将指示所述异常状态的信号传送给所述处理器；所述处理器分析所述当前电池模块的工作电压状态和工作温度状态，以
\t判定是否断开在所述异常状态下工作的所述当前电池模块，并将一个或多个故障信号传送给车辆控制单元(VCU)；其中，当所述处理器分析所述当前电池模块的所述工作电压状态时，将所述当前电池模块的所述工作电压V与安全下限Vbot2相比较，如果Vbot1＞V＞Vbot2，则判定所述当前电池模块处于状态A下，并且如果V＜Vbot2，则判定所述当前电池模块处于状态B下；当所述处理器分析所述当前电池模块的所述工作温度状态时，将所述当前电池模块的所述工作温度T与安全上限Ttop2相比较，如果Ttop2＞T＞Ttop1，则判定所述当前电池模块处于状态C下，并且如果T＞Ttop2，则判定所述当前电池模块处于状态D下；其中，如果所述处理器判定所述当前电池模块处于所述状态A或C下，则所述处理器判定所述当前电池模块在所述异常状态下工作但没有立即的危险，并判定不断开所述当前电池模块、维持所述当前电池模块的所述连接，并将警告驾驶者尽早驶去维修站的故障信号传送给所述VCU；如果所述处理器判定所述当前电池模块处于所述状态B、B且C、A且C、A且D或D下，则所述处理器判定所述当前电池模块在所述异常状态下工作且存在潜在的危险，并且判定断开所述当前电池模块，并将警告所述驾驶者立即驶去所述维修站的故障信号传送给所述VCU；以及如果所述处理器判定所述当前电池模块处于所述状态B且D下，则所述处理器判定所述当前电池模块在所述异常状态下工作且存在立即的危险，并且判定断开所述异常电池模块，并将警告所述驾驶者立即离开所述车辆的故障信号传送给所述VCU。8.一种控制具有多个串联连接的电池模块的车辆电池包的方法，其中每个电池模块均连接到连接电路，所述方法包括：通过电池监控单元监控当前电池模块的状态，所述当前电池模块通过第
\t一连接电路串联连接在第一电池模块与第二电池模块之间；通过所述电池监控单元检测所述当前电池模块的异常状态；至少部分地基于所述检测，将开关信号发送给连接到所述第一连接电路的驱动电路；至少部分地基于所述开关信号，通过所述第一连接电路将所述当前电池模块与所述第一电池模块和所述第二电池模块断开；以及至少部分地基于所述开关信号，通过所述第一连接电路将所述第一电池模块与所述第二电池模块串联连接。9.如权利要求8所述的方法，其中每个电池模块都具有正极端子和负极端子，并且每个连接电路都包括：第一开关；第二开关；以及过桥，所述过桥包括彼此电气地连接的第一端点和第二端点；其中所述断开包括：所述第一开关将所述第一电池模块的所述负极端子与所述当前电池模块的所述正极端子选择性地断开，并且将所述第一电池模块的所述负极端子与所述过桥的所述第一端点连接，以及所述第二开关将所述第二电池模块的所述正极端子与所述当前电池模块的所述负极端子选择性地断开，并且将所述第二电池模块的所述正极端子与所述过桥的所述第二端点连接。10.如权利要求9所述的方法，其中所述断开包括通过控制装置传送控制信号以控制所述第一开关和所述第二开关。11.如权利要求10所述的方法，其中所述多个驱动电路中的一个驱动电路根据由所述控制装置所传送的所述控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关的连接状态。12.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：连柏翰，
申请(专利权)人：中国新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81