电池包、电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车技术方案

本发明专利技术提供了一种电池包、采用该电池包的电动汽车电池脱箱续驶系统以及电动汽车。所述电池包中具有可将其中电池组进行脱箱操作的脱箱控制电路。将多个电池包串联组成电动汽车电池脱箱续驶系统，当其中的某个电池包的电池组处于非正常状态时，可直接通过该电池包中的脱箱控制电路将其中的电池组进行脱箱操作。进而实现了在不影响车辆正常行驶的情况下，对故障的维修和对电池的维护，保证了故障及时处理，不影响车辆正常运行，延长了电池的使用寿命，提高了车辆运行的可靠性和安全性。

Battery pack, electric vehicle battery off box drive system and electric vehicle

The present invention provides a battery pack, an electric vehicle battery box off driving system using the battery pack and an electric vehicle. The battery pack has a stripping control circuit in which the battery pack can be removed from the box. A plurality of battery pack series electric vehicle battery box and driving system, when the battery is a battery pack group which is in non normal state, can be directly through the battery pack in the control circuit of the battery box and the box off operation. Thus does not affect the normal running of the vehicle, the fault repair and maintenance on the battery, ensure the fault in time, does not affect the normal operation of the vehicle, prolong the service life of the battery, improves the reliability and safety of vehicle operation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车控制领域，尤其涉及一种电池包以及采用该电池包的电动汽车电池脱箱续驶系统和采用该系统的电动汽车。
技术介绍
电动汽车可充电储能系统，也叫RESS(RechargeableEnergyStorageSystem)系统，目前所使用的动力系统锂电池包基本是由锂离子单体电池通过不同的串、并联成组方式(单体电池串联达到所需电压，并联达到所需容量)来实现，最终使电池包可提供电动汽车所需的能量和功率输出，从而驱动电动汽车的电机工作，使得车辆行驶。目前，电动汽车中，电池包大多采用多包串联形式，即单体电池先组成一个电池包，然后多个电池包再组成动力电池组。如图1所示，电动汽车汽车动力总成中主要包含动力电池组9、高压配电及电机控制系统8和驱动电机7。其中，动力电池组9提供电能动力，高压配电及电机控制系统8对电能进行分配和控制，同时控制驱动电机7工作。图2示出了一个电池包的简化结构，其包括箱体901、电池模组902、第一电极903、第二电极904、低压接口905以及BMS从控单元906。其中，电池模组902位于箱体901中，电池模组902的第一极连接于第一电极903，即电池模组902的第一极从第一电极903中接出，电池模组902的第二极连接于第二电极904，即电池模组902的第二极从第二电极904中接出。其中，第一电极903以及电池模组902的第一极例如负极，第二电极904以及电池模组902的第二极例如正极，当然，第一电极903以及电池模组902的第一极也可以为正极，第二电极904以及电池模组902的第二极也可以为负极。如图3所示，动力电池组9一般由多个电池包连接而成，然后通过高压配电及电机控制系统8，最终驱动所述驱动电机7工作。图3中示出了多个电池包相互串联的连接方式，在某些情况下，多个电池包也可相互并联而组成动力电池组9。电池包由于内部或外部等原因会有如下典型故障或安全性问题出现：电池包内电池单体的电压和温度过高、过低和不均衡等，电池管理系统(BMS)工作异常，系统短路、绝缘或热失控等。因此，在动力电池组中，需要将出现问题的电池包从整个动力电池组中脱离，才不能影响动力电池组中其它电池包的正常工作。但是，目前多个电池包串联组成的动力电池系统很难实现单个电池包的脱离而不影响其他电池包的正常使用。因此，现有的方案往往采用一种妥协的方式进行处理，即当电动汽车动力电池组中的某个电池包出现轻微故障或问题后进行报警以进行警示，但是直至问题不断恶化到一定程度或突然出现极严重故障时，整车控制器(VCU)或电池管理系统(BMS)也只能直接断开动力电池系统的总正/总负连接，断开电池包高压连接，从而使车辆失去动力，因此车辆只能原地等待或维修，并不能对电池系统进行有效管理，也不能有效的避免问题扩大化，从而缩短电池包使用寿命，也给车辆使用和维修带来极大的不安全因素和不便。目前有一种快换电池系统可通过机械、液压等方式对故障电池包进行紧急、强制切除。虽然可实现故障电池包的脱离，但存在危险性高，可靠性低，处理不及时等弊端。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电池包，由该种电池包组成的电动汽车电池脱箱续驶系统以及电动汽车，以解决电动汽车动力电池组中电池包出现问题时无法及时脱箱而造成故障持续恶化的问题。本专利技术提供了一种电池包，所述电池包具有连接于外电路的第一连接端和第二连接端，所述电池包包括：电池组，所述电池组具有第一电极和第二电极，所述电池组的第二电极连接于所述电池包的第二连接端；脱箱控制电路，所述脱箱控制电路具有第四连接端、第五连接端和第六连接端，其中，所述脱箱控制电路的第四连接端连接于所述电池包的第一连接端，所述脱箱控制电路的第五连接端连接于所述电池组的第一电极，所述脱箱控制电路的第六连接端连接于所述电池包的第二连接端；当所述电池组处于正常状态时，所述脱箱控制电路的第四连接端和第五连接端之间通路，所述脱箱控制电路的第四连接端和第六连接端之间断路；当所述电池组处于非正常状态时，所述脱箱控制电路的第四连接端和第六连接端之间通路，所述脱箱控制电路的第四连接端和第五连接端之间断路。进一步，所述拖箱控制电路包括：第五高压接触器，所述第五高压接触器具有第十主触头、第十一主触头和第十二主触头，其中，所述第十主触头连接于所述脱箱控制电路的第四连接端，所述第十一主触头连接于所述脱箱控制电路的第五连接端，所述第十二主触头连接于所述脱箱控制电路的第六连接端；当所述电池组处于正常状态时，所述第十主触头和第十一主触头之间闭合，所述第十主触头和第十二主触头之间断开；当所述电池组处于非正常状态时，所述第十主触头和第十一主触头之间断开，所述第十主触头和第十二主触头之间闭合。进一步，所述电池包具有控制接口；所述第五高压接触器的控制端通过所述控制接口与电池包外的指令单元连接：当所述电池组处于正常状态时，所述指令单元控制所述第五高压接触器的第十主触头和第十一主触头闭合、第十主触头和第十二主触头断开；当所述电池组处于非正常状态时，所述指令单元控制所述第五高压接触器的第十主触头和第十一主触头断开、第十主触头和第十二主触头闭合。进一步，所述电池包还包括：BMS从控单元，所述BMS从控单元连接于所述电池组，并与电池包外控制电路连接。进一步，所述电池包具有壳体；所述电池组、第五高压接触器和BMS从控单元安装于所述壳体中；所述第一电极、第二电极和控制接口均安装于所述壳体以与外电路连接。进一步，所述第一电极为正极，所述第二电极为负极。进一步，所述第五高压接触器的第十主触头为静主触头、第十一主触头为常闭主触头、第十二主触头为常开主触头；或者，所述第五高压接触器的第十主触头为静主触头、第十一主触头为常开主触头、第十二主触头为常闭主触头。本专利技术还提供一种电动汽车电池脱箱续驶系统，包括：至少两个如上任一项所述的电池包，所述电池包相互串联组成电池包串联电路。进一步，在所述电池包串联电路中，相邻的两个电池包之间，其中一个电池包的第一连接端连接于另一个电池包的第二连接端；位于所述电池包串联电路中的两端的电池包中：未与电池包连接的第一连接端和第二连接端分别接入电动汽车的高压配电及电机控制系统的第一电极接入端和第二电极接入端。本专利技术还一种电动汽车，所述电动汽车采用如上任一项所述的电池包。从上述方案可以看出，本专利技术将拖箱控制电路整合进电池包中，在组装时，只需根据需求将电池包进行串联或者并联即可组成电动汽车电池脱箱续驶系统，不必额外针对脱箱功能进行新的电路设计。同时，本专利技术的电动汽车电池脱箱续驶系统还具有更多的好的效果，例如本专利技术的电动汽车电池脱箱续驶系统结合电动汽车的BMS系统，当出现低级别故障时，首先可进行报警和降功率运行等处理，然后根据车辆运行状态和故障情况，如车辆处于长时间待机或低频使用状态下，可以利用本专利技术的电动汽车电池脱箱续驶系统启用脱箱控制功能，将故障的电池包进行脱箱操作，在不影响车辆正常行驶情况下，可对故障进行维修，电池进行维护，之后恢复电池包的正常使用，这样既保证了故障及时处理，避免问题不断扩大或不可逆情况出现，又不影响车辆正常运行，从而延长电池使用寿命，提高车辆运行的可靠性和安全性。当出现高级别故障时，可以开启脱箱续驶功能，将故障的电池包进行脱箱操作，而其余正常的电池包组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池包，所述电池包具有连接于外电路的第一连接端(S1)和第二连接端(S2)，其特征在于，所述电池包包括：电池组(501)，所述电池组(501)具有第一电极(E1)和第二电极(E2)，所述电池组(501)的第二电极(E2)连接于所述电池包的第二连接端(S2)；脱箱控制电路(502)，所述脱箱控制电路(502)具有第四连接端(S4)、第五连接端(S5)和第六连接端(S6)，其中，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)连接于所述电池包的第一连接端(S1)，所述脱箱控制电路(502)的第五连接端(S5)连接于所述电池组(501)的第一电极(E1)，所述脱箱控制电路(502)的第六连接端(S6)连接于所述电池包的第二连接端(S2)；当所述电池组(501)处于正常状态时，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第五连接端(S5)之间通路，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第六连接端(S6)之间断路；当所述电池组(501)处于非正常状态时，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第六连接端(S6)之间通路，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第五连接端(S5)之间断路。...

【技术特征摘要】
1.一种电池包，所述电池包具有连接于外电路的第一连接端(S1)和第二连接端(S2)，其特征在于，所述电池包包括：电池组(501)，所述电池组(501)具有第一电极(E1)和第二电极(E2)，所述电池组(501)的第二电极(E2)连接于所述电池包的第二连接端(S2)；脱箱控制电路(502)，所述脱箱控制电路(502)具有第四连接端(S4)、第五连接端(S5)和第六连接端(S6)，其中，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)连接于所述电池包的第一连接端(S1)，所述脱箱控制电路(502)的第五连接端(S5)连接于所述电池组(501)的第一电极(E1)，所述脱箱控制电路(502)的第六连接端(S6)连接于所述电池包的第二连接端(S2)；当所述电池组(501)处于正常状态时，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第五连接端(S5)之间通路，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第六连接端(S6)之间断路；当所述电池组(501)处于非正常状态时，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第六连接端(S6)之间通路，所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)和第五连接端(S5)之间断路。2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述拖箱控制电路包括：第五高压接触器(KM5)，所述第五高压接触器(KM5)具有第十主触头、第十一主触头和第十二主触头，其中，所述第十主触头连接于所述脱箱控制电路(502)的第四连接端(S4)，所述第十一主触头连接于所述脱箱控制电路(502)的第五连接端(S5)，所述第十二主触头连接于所述脱箱控制电路(502)的第六连接端(S6)；当所述电池组(501)处于正常状态时，所述第十主触头和第十一主触头之间闭合，所述第十主触头和第十二主触头之间断开；当所述电池组(501)处于非正常状态时，所述第十主触头和第十一主触头之间断开，所述第十主触头和第十二主触头之间闭合。3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于：所述电池包具有控制接口；所述第五高压接触器(K...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆群，薛志强，
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