一种多电池模块电动汽车电源管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多电池模块电动汽车电源管理系统，涉及电源管理技术领域，包括电池管理模块和电池模组，所述电池模组设置有两组，两组电池模组的能量密度不同且能够相互独立工作，所述电源管理模块根据电池模组的状态切换使用两组能量密度不同的锂电池模组，本发明专利技术的电池模组采用能量密度较高和能量密度较低的电池模组组合的方式设计，并通过电源管理模块根据电池模组的状态切换使用两组能量密度不同的锂电池模组对电动汽车进行供电，从而提升了电池模组在低温环境下的能量利用率，并在一定程度上解决电动汽车在冬季续航短的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种多电池模块电动汽车电源管理系统


[0001]本专利技术涉及电源管理
，具体涉及一种多电池模块电动汽车电源管理系统。

技术介绍

[0002]电动汽车现在大多使用锂电池，锂电池性能完全的温度一般在0
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40℃，然而一旦温度超过这个温度区间，锂电池的寿命和容量就会打折扣。目前大多车企使用单一型号的电池对电动汽车进行供电，电源管理控制方式大多为电池直接放电，在低温条件下电池以该方式运行时，因内电池温度过低而使得电池欧姆内阻过大导致很大一部分能量消耗，使得电池温度快速上升，电池处于放热状态导致大量能源的浪费，从而导致电动汽车在低温条件下的续航能力降低。因此，需要一种多电池模块电动汽车电源管理系统，以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种多电池模块电动汽车电源管理系统，以解决上述
技术介绍
中提出的现有技术中存在的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种多电池模块电动汽车电源管理系统，包括电池管理模块和电池模组，所述电池模组设置有两组，两组电池模组的能量密度不同且能够相互独立工作，所述电源管理模块根据电池模组的状态切换使用两组能量密度不同的锂电池模组。
[0006]优选的，所述电源管理模块根据设定的温度阈值判断对两组能量密度不同的锂电池模组进行切换使用。
[0007]优选的，所述电池模组中能量密度较高的电池模组所采用的单体电池数量小于能量密度较低的电池模组。
[0008]优选的，所述电源管理模块包括数据采集单元、主控单元、通讯单元和热管理系统，数据采集单元用于对电池模组的状态进行监测，并将数据传输至所述主控单元，通讯单元用于主控单元与车辆控制器之间的信息通讯，热管理系统用于执行电池模组的加热和散热操作。
[0009]优选的，所述数据采集单元包括电流传感器、电压传感器和温度传感器。
[0010]优选的，所述电池模组中能量密度较高的电池模组与能量密度较低的电池模组两者所采用的单体电池数量的比值为1:5。
[0011]优选的，所述温度阈值设置为
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10℃，当单体电池的温度处于
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10℃以下时，优先采用能量密度较高的电池模组进行供电，所述热管理系统对整个电池模组进行加热，当能量密度较低的电池模组达到正常工作温度时，所述电池管理模块将电池模组切换为能量密度较低的电池模组供电；当单体电池的温度大于
‑
10℃时，优先采用能量密度较低的电池模组进行供电。
[0012]优选的，所述电池模组的封装方式为：能量密度较低的电池模组设置于整个电池模组的外围，能量密度较高的电池模组设置于整个电池模组的内部。
[0013]优选的，对所述电池模组进行充电时，电池管理模块控制充电单元优先对能量密度较低的电池模组进行充电，再对能量密度较高的电池模组进行充电。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术的电池模组采用能量密度较高和能量密度较低的电池模组组合的方式设计，并通过电源管理模块根据电池模组的状态切换使用两组能量密度不同的锂电池模组对电动汽车进行供电，从而提升了电池模组在低温环境下的能量利用率，并在一定程度上解决电动汽车在冬季续航短的问题。
[0016]2、本专利技术通过采用将能量密度较低的电池模组设置于整个电池模组的外围，能量密度较高的电池模组设置于整个电池模组的内部的封装方式，使得电池在使用过程中更加安全，且也充分利用能量密度较高和能量密度较低的电池模组组合的方式降低了电动汽车的电池成本。
附图说明
[0017]图1为现有的电动汽车的电池模组工作示意图。
[0018]图2为本专利技术的电池模组工作示意图。
[0019]图3为本专利技术25℃时1C状态放电曲线图。
[0020]图4为本专利技术
‑
10℃时1C状态放电曲线图。
[0021]图5为本专利技术电池模组的封装示意图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0023]请参阅图1
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5，本专利技术提供一种技术方案：
[0024]一种多电池模块电动汽车电源管理系统，包括电池管理模块和电池模组，所述电池模组设置有两组，两组电池模组的能量密度不同且能够相互独立工作，所述电源管理模块根据电池模组的状态切换使用两组能量密度不同的锂电池模组。
[0025]如图2所示，所述电源管理模块根据设定的温度阈值判断对两组能量密度不同的锂电池模组进行切换使用；所述温度阈值设置为
‑
10℃，当单体电池的温度处于
‑
10℃以下时，优先采用能量密度较高的电池模组进行供电，所述热管理系统对整个电池模组进行加热，当能量密度较低的电池模组达到正常工作温度时，所述电池管理模块将电池模组切换为能量密度较低的电池模组供电；当单体电池的温度大于
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10℃时，优先采用能量密度较低的电池模组进行供电；通过该方式能够有效缓解能量密度较低的电池模组在低温环境下放电大量产热损耗电能的问题，且能量密度较高的电池模组在汽车启动时仅需要短时间供电，并能够快速达到适宜的工作温度。
[0026]所述电池模组中能量密度较高的电池模组所采用的单体电池数量小于能量密度较低的电池模组；所述电池模组中能量密度较高的电池模组与能量密度较低的电池模组两者所采用的单体电池数量的比值为1:5，如电动汽车采用的单节4.2V单体电池、总电压为
403V，能量密度较高电池模组：8个单体电池串联形成电池组，每12个电池组并联，再将并联好的12个电池组串联形成能量密度较高电池模组；能量密度较低电池模组：16个单体电池串联形成电池组，6个电池组进行串联，再将串联后的电池60个并联连接形成能量密度较低电池模组；两者总电压为403V，与电动汽车电压相同，高能量密度容量和低能量密度相比为1：5。
[0027]如图3
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4所示，采用三组相同容量和电压的电池模组进行试验，三组电池模组分别为：完全采用能量密度较高的电池模组、完全采用能量密度较低的电池模组、能量密度较高和能量密度较低的电池模组容量比为1:5的组合电池模组；在25℃1C状态放电时，三组电池模组的放电曲线较为接近，三组电池模组的放电性能基本相同；而在
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10℃1C状态放电时，完全采用能量密度较低的电池模组的放电性能最差，而能量密度较高和能量密度较低的电池模组容量比为1:5的组合电池模组比完全采用能量密度较高的电池模组的放电性能略高，因此，在该电源管理系统的作用下能够提升低温情况下锂电池的能量利用率，增大电动汽车的续航能力。
[0028]所述电源管理模块包括数据采集单元、主控单元、通讯单元和热管理系统，数据采集单元用于对电池模组的状态进行监测，并将数据传输至所述主控单元，通讯单元用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电池模块电动汽车电源管理系统，其特征在于，包括电池管理模块和电池模组，所述电池模组设置有两组，两组电池模组的能量密度不同且能够相互独立工作，所述电源管理模块根据电池模组的状态切换使用两组能量密度不同的锂电池模组。2.根据权利要求1所述的一种多电池模块电动汽车电源管理系统，其特征在于：所述电源管理模块根据设定的温度阈值判断对两组能量密度不同的锂电池模组进行切换使用。3.根据权利要求1所述的一种多电池模块电动汽车电源管理系统，其特征在于：所述电池模组中能量密度较高的电池模组所采用的单体电池数量小于能量密度较低的电池模组。4.根据权利要求1所述的一种多电池模块电动汽车电源管理系统，其特征在于：所述电源管理模块包括数据采集单元、主控单元、通讯单元和热管理系统，数据采集单元用于对电池模组的状态进行监测，并将数据传输至所述主控单元，通讯单元用于主控单元与车辆控制器之间的信息通讯，热管理系统用于执行电池模组的加热和散热操作。5.根据权利要求4所述的一种多电池模块电动汽车电源管理系统，其特征在于：所述数据采集单元包括电流传感器、电压传感器和温度传感器。6.根据权利要求3所述的一种多电池模块电动汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴勇，王东，严琴，金京，葛林男，何振伟，何滇，檀生辉，宋小龙，刘恒，王凯，孙鸿健，
申请(专利权)人：西电芜湖研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：