一种便于梯次利用和换电的电池系统电路技术方案

本发明专利技术公开了一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，包括电池包，电池包内包括动力电池以及与电源连接的电池管理系统，电池管理系统用于监控电池的使用状态；采用多包并联系统且每个电池子系统又可独立为整车供电，非所有包出现异常的情况下，车辆可通过切换供电模式来确保车辆行驶，电池包经快换连接器实现与高压盒连接同时间接的完成与整车间连接；电池包还连接有高压盒；高压盒用于整车集成配电。本发明专利技术的兼顾充电和换电设计，使得电池系统在脱离换电站后仍能够适应充电枪座进行充电，拓展了可换电电池系统车辆的充电场景。使得可以根据其实际情况更好的为梯次利用服务，增加使用安全，降低安全风险。降低安全风险。降低安全风险。

【技术实现步骤摘要】
一种便于梯次利用和换电的电池系统电路


[0001]本专利技术涉及新能源汽车电池领域，具体为一种便于梯次利用和换电的电池系统电路。

技术介绍

[0002]新能源汽车的保有量稳步提升，但只有充电功能的电动汽车，充电难、充电时间长(大约0.5～2小时)，快充又损耗电池、降低电池使用寿命及等因素的存在，同时当动力电池包的衰减低于初始容量的80％时需要进行更换，更换后的电池包仍旧可以进行梯次利用，而现有退役电池包存在拆解困难，损耗多，污染多，重组匹配难，应用到别的场景时需要进行分拣等造成电池梯次利用流程繁琐和成本高，安全性也差的问题。
[0003]换电是电动车补充电能的一种重要方式，目前已经大量投放市场的换电模式，主要以底盘一体式换电为主，该换电方式具有换电速度快的优点，但也面临着车辆行驶过程中电池内部任一模块出现问题时车辆抛锚，且需要更换整个电池包，导致车辆存在安全风险且维修成本的增加。
[0004]鉴于以上，实有必要提供一种便于梯次利用和换电的电池系统电路以解决以上问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，包括电池包，电池包内包括动力电池以及与电源连接的电池管理系统，电池管理系统用于监控电池的使用状态；
[0007]电池包还连接有高压盒；
[0008]电池包经快换插件与快换控制器连接；
[0009]电池包还连接有高压盒；
[0010]高压盒用于整车集成配电。
[0011]优选的，电池包数量为大于等于1个，且每个电池包间采用并联通过快换连接器与高压盒连接。采用多个电池包并联且每个电池包可作为独立模块为整车供电。该连接方式既能满足电池系统平台电压不变的情况下通过增加或减少电池包的数量来满足车辆对电池电量的使用需求。同时，当车辆装有多包的情况下，非所有包出现异常的情况下，车辆可通过切换模式来确保车辆保持有电量的供应，减少车辆抛锚的风险，保证车辆的使用安全。
[0012]优选的，包括充电回路，充电回路包括相互串联的快充继电器、主负继电器、电流传感器和电阻，当需要充电时闭合快充继电器和主负继电器，当完成充电后则断开快充继电器和主负继电器；
[0013]主负继电器位于每个电池包内，快充继电器位于高压盒内，且快充继电器连接至
快充座。
[0014]优选的，包括放电回路，放电回路包括预充继电器以及预充电阻，预充继电器以及预充电阻与主正继电器并联后串联至电池包；
[0015]当供电时，先闭合电池包内主负继电器后闭合预充继电器，当预充完成后，闭合主正继电器，断开预充继电器，当需要断开放电时，则断开主正继电器以及主负继电器。
[0016]优选的，电池包内还包括与动力电池串联的电流传感器以及电阻。
[0017]优选的，还包括加热回路，加热回路分为充电加热和放电加热，充电加热回路包含相互串联的加热电阻、快充继电器以及加热继电器；
[0018]当处于电池充电状态且需要加热时，则闭合快充继电器和加热继电器，及加热完成后则断开加热继电器；
[0019]放电回路包括相互串联的主负继电器、加热电阻以及加热继电器。
[0020]优选的，电池管理系统包括BMS主机以及BMS从机，电池的使用状态包括但不限于如下数据：每个电芯的电压值、系统电流值、模块温度值和系统绝缘值,并记录每个电芯和模块的SOH状态、累积充放电电量。
[0021]优选的，跨电池包的连接采用均经过高低压插件。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术的兼顾充电和换电设计，使得电池系统在脱离换电站后仍能够适应充电枪座进行充电，拓展了可换电电池系统车辆的充电场景；
[0024]每个独立的电池包中配置独立的BMS管理系统,当电池脱离车辆后，还能都对电池系统中电池模组和电芯的状态进行监控，对充放电电量进行计量。使得可以根据其实际情况更好的为梯次利用服务，增加使用安全，降低安全风险。当车辆电池包达到使用寿命后，只需将电池包拆解下来，直接装入备电柜或别的可匹配用电设备中，作为新的电源进行使用。
附图说明
[0025]图1为单包连接的无加热可快充的换电电池系统电路示意图；
[0026]图2为双包连接无加热可快充的换电电池系统电路示意图；
[0027]图3为双包连接的无快充的换电电池系统示意图；
[0028]图4为双包连接含加热可快充的换电电池系统电路图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例：请参阅图1中所示，一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，包括所述电池包C01、高压盒C33、快换控制器C04；
[0031]电池包内，包括串联的动力电池、电阻H03、电流传感器K1以及主负继电器H02。另外，每个电池包内均独立安装有电池管理系统。BMS从机B2和BMS主机B1负责实时记录并采
集电池包内每个电芯的电压值、模块温度值和系统绝缘值,并记录每个电芯和模块的SOH状态、累积充放电电量等；
[0032]高压盒C33，包含高压插件Q1、高压插件Q2、高压插件Q3、高压插件Q4、高压插件Q5、高压插件Q12、高压插件Q8、高压插件Q7、低压插件Q9、低压插件Q6、主正继电器H01、预充继电器M01、快充继电器L01、预充电阻M11、和电阻H26。高压盒用于整车的集中配电。
[0033]如图，包括放电回路，包含主正继电器H01、动力电池B11、主负继电器H02、电流传感器K1、电阻H03、电阻H26和电阻M11，其中预充继电器M01与预充电阻M11串联后与主正继电器H01并联后与其余各元器件间采用串联方式，当需要向整车提供电能时，先闭合主负继电器H02后闭合预充继电器M01，当预充完成后闭合主正继电器H01，断开预充继电器M01。当放电需要断开时则断开主正继电器H01、主负继电器H02；
[0034]包括充电回路，包含快充继电器L01、主负继电器H02、电流传感器K1和电阻H03，其中各元器件之间采用串联方式，当动力电池系统需要进行充电时则闭合快充继电器L01和主负继电器H02，当完成充电后则断开快充继电器L01和主负继电器H02。
[0035]电池包C01当达到退役要求时，可通过BMS主机B1读取相关模组和电芯的SOH状态、累积充放电电量。优选的，用户可根据该数据进行梯次利用比如作为储能装置。
[0036]继续参照图2所示，在图2的优选实施例中，与图1不同之处在于，采用两个电池包并联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，其特征在于：包括电池包，电池包内包括动力电池以及与电源连接的电池管理系统，电池管理系统用于监控电池的使用状态；电池包还连接有高压盒；电池包经快换插件与快换控制器连接；电池包还连接有高压盒；高压盒用于整车集成配电。2.根据权利要求1所述的一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，其特征在于：电池包数量为大于等于1个，且每个电池包间采用并联后通过快换连接器与高压盒连接。3.根据权利要求1所述的一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，其特征在于：包括充电回路，充电回路包括相互串联的快充继电器、主负继电器、电流传感器和电阻，当需要充电时闭合快充继电器和主负继电器，当完成充电后则断开快充继电器和主负继电器；主负继电器位于每个电池包内，快充继电器位于高压盒内，且快充继电器连接至快充座。4.根据权利要求1所述的一种便于梯次利用和换电的电池系统电路，其特征在于：包括放电回路，放电回路包括预充继电器以及预充电阻，预充继电器以及预充电阻与主正继电器并联后串联至电池包；当供电时，先闭合电池包内主负继电器后闭合预充...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚晴，潘立升，蔡宝来，赵国华，杨志刚，朱凌，
申请(专利权)人：奇瑞商用车安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：