动力电池系统及车辆技术方案

本公开涉及一种动力电池系统及车辆，属于动力电池领域，所述动力电池系统包括：动力电池包、高压控制器、低压蓄电池；其中，所述动力电池包包括动力电池模组以及智能断路器，所述高压控制器包括母线电容；所述动力电池模组以及所述智能断路器以及所述高压控制器形成第一回路，所述高压控制器与所述低压蓄电池形成第二回路；其中，所述低压蓄电池能够经过所述第二回路对所述高压控制器中的所述母线电容进行预充电，所述智能断路器能够在所述母线电容两端的电压与所述动力电池模组母线两端的电压之差小于预设阈值时，导通所述第一回路。能够在实现高压上电的基础上，大幅降低动力电池包内的布置高压元器件所占用的空间，降低了高压零部件的成本。高压零部件的成本。高压零部件的成本。

【技术实现步骤摘要】
动力电池系统及车辆


[0001]本公开涉及动力电池领域，具体地，涉及一种动力电池系统及车辆。

技术介绍

[0002]随着新能源企业行业的快速发展，动力电池的设计已经非常成熟及完善，动力电池目前发展的主流方向为提高电芯能量及整包能量密度，以适应更高的续航要求，那么在相对紧张的电池包空间内，整包的布局设计就显得尤为重要，在提高单个电芯能量的同时，增加电池包内部电芯的成组数也不可或缺，那么就会压缩电池包内其他零部件的布置空间。
[0003]而相关技术中，为了保证车辆能够实现基础高压上下电，过载短路及碰撞切断高压的功能，常采用BDU(Battery Disconnect Unit，电池包断路单元)布局设计，包括熔断器，主继电器，预充电组，预充继电器等高压元器件，占用了极大的动力电池包的空间。

技术实现思路

[0004]为了解决相关技术中存在的问题，本公开提供一种动力电池系统及车辆。
[0005]本公开第一方面提供一种动力电池系统，包括：
[0006]动力电池包、高压控制器、低压蓄电池；其中，所述动力电池包包括动力电池模组以及智能断路器，所述高压控制器包括母线电容；
[0007]所述动力电池模组以及所述智能断路器以及所述高压控制器形成第一回路，所述高压控制器与所述低压蓄电池形成第二回路；
[0008]其中，所述低压蓄电池能够经过所述第二回路对所述高压控制器中的所述母线电容进行预充电，所述智能断路器能够在所述母线电容两端的电压与所述动力电池模组母线两端的电压之差小于预设阈值时，导通所述第一回路。
[0009]可选地，所述动力电池系统还包括DC
‑
DC变换器，所述低压蓄电池的两端与所述DC
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DC变换器的低压端连接，所述DC
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DC变换器的高压端与所述高压控制器形成所述第二回路；
[0010]其中，所述高压控制器和所述DC
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DC变换器并联在所述动力电池模组正负母线的两端。
[0011]可选地，所述DC
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DC变换器为双向DC
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DC变换器，所述动力电池模组以及所述智能断路器以及所述双向DC
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DC变换器形成第三回路，所述双向DC
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DC变换器能够在所述第一回路导通、且整车上电完成后，将所述动力电池模组提供的电压降低，并为所述低压蓄电池充电。
[0012]可选地，所述智能断路器为多个，所述高压控制器的第一端与所述动力电池模组的正极之间设置有至少一个所述智能断路器和/或所述高压控制器的第二端与所述动力电池模组的负极之间设置有至少一个所述智能断路器。
[0013]可选地，所述动力电池系统还包括：BMS；
[0014]所述BMS分别与所述动力电池模组、所述高压控制器、所述智能断路器连接；
[0015]所述BMS用于在检测所述母线电容两端的电压与所述动力电池模组母线两端的电压之差小于预设阈值时，控制所述智能断路器闭合，以导通所述第一回路。
[0016]可选地，所述智能断路器中还包括至少一个电流传感器，所述电流传感器用于检测所述动力电池模组母线的电流大小；
[0017]所述BMS还用于获取所述电流大小，并在所述电流大小大于预设的安全电流阈值，且大于所述安全电流阈值的持续时间大于预设时长时，发送用于控制所述智能断路器断开的控制信号。
[0018]可选地，所述BMS还用于检测所述动力电池模块的电芯温度，在所述电芯温度异常的情况下，向所述智能断路器发送用于控制所述智能断路器断开的控制信号。
[0019]可选地，所述动力电池系统还包括与所述智能断路器连接的气囊传感器；
[0020]所述气囊传感器用于在检测到气囊弹出时，向所述智能断路器发送用于控制所述智能断路器断开的控制信号。
[0021]可选地，所述智能断路器还包括灭弧模块；
[0022]所述灭弧模块用于在所述智能断路器接收到用于控制所述智能断路器断开的控制信号时，熄灭断开时所述智能断路器的接触点间产生的高压电弧。
[0023]本公开第二方面提供一种车辆，所述车辆包括本公开第一方面提供的任一项所述的动力电池系统，以及与所述动力电池系统连接的高压用电器。
[0024]通过上述技术方案，可以通过该低压蓄电池为高压控制器的母线电容充电，在母线电容的电压与动力电池模组的电压差在安全电压阈值时，闭合智能断路器，导通动力电池模组与高压控制器的电流回路，该母线电容能够降低回路中的电流升高速度，能够保证高压上电时不会对高压控制器产生冲击伤害，保证高压上电的安全。并且，通过采用该智能断路器取代了常规的BDU布局设计，取消了熔断器，主继电器，预充电组，预充继电器等高压元器件，大幅降低了动力电池包内的布置高压元器件所占用的空间，降低了高压零部件的成本。
[0025]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0026]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0027]图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池系统的示意图。
[0028]图2是根据一示例性实施例示出的一种动力电池系统的另一示意图。
[0029]图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0031]图1是根据一示例性实施例示出的一种动力电池系统100的示意图，如图1所示，所述动力电池系统100包括：
[0032]动力电池包110、高压控制器120、低压蓄电池130；其中，所述动力电池包110包括动力电池模组111以及智能断路器112，所述高压控制器120包括母线电容121；
[0033]所述动力电池模组111以及所述智能断路器112以及所述高压控制器120形成第一回路，所述高压控制器120与所述低压蓄电池130形成第二回路；
[0034]其中，所述低压蓄电池130能够经过所述第二回路对所述高压控制器120中的所述母线电容121进行预充电，所述智能断路器112能够在所述母线电容121两端的电压与所述动力电池模组111母线两端的电压之差小于预设阈值时，导通所述第一回路。
[0035]其中，图1中智能断路器112可以理解为是连接在动力电池模组111的正极，也可以理解为是连接在动力电池模组111的负极，在另一种可能的实现方式中，智能断路器112可以为多个，分别连接在动力电池模组111的正极和动力电池模组111的负极(此种方式图中未示出)。
[0036]低压蓄电池130例如可以采用12V铅酸蓄电池。在一种可能的实施方式中，低压蓄电池130经过所述第二回路对所述高压控制器120本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池系统，其特征在于，包括：动力电池包、高压控制器、低压蓄电池；其中，所述动力电池包包括动力电池模组以及智能断路器，所述高压控制器包括母线电容；所述动力电池模组以及所述智能断路器以及所述高压控制器形成第一回路，所述高压控制器与所述低压蓄电池形成第二回路；其中，所述低压蓄电池能够经过所述第二回路对所述高压控制器中的所述母线电容进行预充电，所述智能断路器能够在所述母线电容两端的电压与所述动力电池模组母线两端的电压之差小于预设阈值时，导通所述第一回路。2.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，还包括DC
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DC变换器，所述低压蓄电池的两端与所述DC
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DC变换器的低压端连接，所述DC
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DC变换器的高压端与所述高压控制器形成所述第二回路；其中，所述高压控制器和所述DC
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DC变换器并联在所述动力电池模组正负母线的两端。3.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，所述DC
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DC变换器为双向DC
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DC变换器，所述动力电池模组以及所述智能断路器以及所述双向DC
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DC变换器形成第三回路，所述双向DC
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DC变换器能够在所述第一回路导通、且整车上电完成后，将所述动力电池模组提供的电压降低，并为所述低压蓄电池充电。4.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述智能断路器为多个，所述高压控制器的第一端与所述动力电池模组的正极之间设置有至少一个所述智能断路器和/或所述高压控制器的第二端与所述动力电池模组的负极之间设置有至少一个所述智能断路器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭爽，刘崇威，申大鹏，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：