一种动力电池系统、电动汽车及动力电池系统控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种动力电池系统、电动汽车及动力电池系统控制方法，动力电池系统包括至少两个电池、切换模块和控制模块，切换模块包括负载端口和限流电路，控制模块在接收到高压上电指令时，确定至少两个电池的电压差；在电压差大于或等于预设阈值时控制切换模块中的限流电路连接至少两个电池，电压高的电池对电压低的电池放电，在电压差小于预设阈值时控制切换模块将至少两个电池并联至负载端口，实现了充电结束后电池之间的电压差大于或等于阈值时通过限流电路构成电池之间的环路，通过限流电路限制环路电流大小，保证环路电流大小在安全范围内，避免了线路中开关由于环路电流过大而粘连损坏，提高了整个系统的安全性能和可靠性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池系统、电动汽车及动力电池系统控制方法


[0001]本专利技术涉及动力电池
，尤其涉及一种动力电池系统、电动汽车及动力电池系统控制方法。

技术介绍

[0002]目前，鉴于电动汽车的市场占有量迅速提高，市场上出现了多种电池系统的电气架构，其中双支路是一种广泛应用的电气架构。同时为了解决电动汽车充电慢的痛点，推出了高压充电平台(约550V～930V)对电动汽车的动力电池进行极速充电，然而目前大部分电动车辆仍在沿用低电压(约230V～450V)电气系统架构，故超充时串联、放电时并联也是一种较优的解决方案。其中串并联转化过程双支路的建立过程中的环流是行业内的一大难题。
[0003]电动汽车通常使用多个动力电池对负载供电，如图1所示，以动力电池包括电池Batte1和电池Batte2作为示例，电池Batte1和电池Batte2本身存在性能差异，在电池Batte1和电池Batte2充电、放电过程中，由于充电模式、放电模式的不同，导致电池Batte1和电池Batte2的电压不相等，如图1所示，在电池Batte1和电池Batte2需要并联对负载端口HV+上电时，如果电池Batte1的电压大于电池Batte2的电压，电池Batte1与电池Batte2之间形成环路，电池Batte1会对电池Batte2补电形成环路电流(如图1中虚线为环路电流方向)，该环路电流较大，容易造成流过线路上的开关的电流过大，导致开关发生粘连损坏，降低整个系统的可靠性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种动力电池系统、电动汽车及动力电池系统控制方法，其能够解决超高压充电后，电池之间存在电压差并联供电所形成的环路的电流过大，导致开关发生粘连损坏的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种动力电池系统，包括至少两个电池、切换模块和控制模块，所述电池与所述切换模块连接，所述切换模块与所述控制模块连接，所述切换模块包括负载端口和限流电路，所述控制模块用于：
[0006]在接收到对负载端口的高压上电指令时，确定所述至少两个电池的电压差；
[0007]在所述电压差大于或等于预设阈值时，控制所述切换模块中的限流电路连接所述至少两个电池，所述至少两个电池通过所述限流电路形成环路，所述电池中电压高的电池对电压低的电池放电；
[0008]在所述电压差小于预设阈值时，控制所述切换模块将所述至少两个电池并联至负载端口。
[0009]第二方面，本专利技术还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括第一方面所述的动力电池系统。
[0010]第三方面，本专利技术还提供了一种动力电池系统控制方法，应用于第一方面所述的
动力电池系统，所述动力电池系统包括至少两个电池、切换模块和控制模块，所述电池与所述切换模块连接，所述切换模块与所述控制模块连接，所述切换模块包括负载端口和限流电路，所述动力电池系统控制方法包括：
[0011]在接收到对负载端口的高压上电指令时，确定至少两个电池的电压差；
[0012]在所述电压差大于或等于预设阈值时，控制切换模块中的限流电路连接所述至少两个电池，所述至少两个电池通过所述限流电路形成环路，所述电池中电压高的电池对电压低的电池放电；
[0013]在所述电压差小于预设阈值时，控制所述切换模块将所述至少两个电池并联至负载端口。
[0014]本专利技术提供的动力电池系统包括至少两个电池、切换模块和控制模块，电池与切换模块连接，切换模块与控制模块连接，其中，切换模块包括负载端口和限流电路，控制模块在接收到对负载端口的高压上电指令时，确定至少两个电池的电压差，在电压差大于或等于预设阈值时控制切换模块中的限流电路连接至少两个电池，至少两个电池通过限流电路形成环路，电池中电压高的电池对电压低的电池放电，在电压差小于预设阈值时控制切换模块将至少两个电池并联至负载端口，实现了充电结束后电池之间的电压差大于或等于阈值时通过限流电路使得电池之间形成环路，以通过限流电路限制环路电流大小，保证环路电流大小在安全范围内，避免了线路中的开关由于环路电流过大而粘连损坏，提高了整个系统的安全性能和可靠性能。
附图说明
[0015]下面根据附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0016]图1为电池的电压不相等时并联放电所形成的环路电流的示意图；
[0017]图2为本专利技术一个实施例提供的一种动力电池系统的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术一个实施例提供的动力电池系统的电路结构示意图；
[0019]图4为本专利技术实施例中通过限流电路连接两个电池后，两个电池的电压变化示意图；
[0020]图5是本专利技术实施例中限流电路中第一电阻的电阻值变化示意图；
[0021]图6为本专利技术另一个实施例提供的动力电池系统的电路结构示意图；
[0022]图7为本专利技术另一个实施例提供的一种动力电池系统的结构示意图；
[0023]图8为本专利技术实施例的动力电池系统进入第一模式后的结构简图；
[0024]图9为本专利技术实施例的动力电池系统进入第二模式后的结构简图；
[0025]图10为本专利技术又一个实施例提供的动力电池系统的电路结构示意图；
[0026]图11为本专利技术又一个实施例提供的动力电池系统的电路结构示意图；
[0027]图12为本专利技术实施例提供的动力电池系统控制方法的流程图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在
没有作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。
[0029]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义，另外，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0030]图2为本专利技术实施例提供的一种动力电池系统的结构示意图，如图2所示，本专利技术实施例的动力电池系统包括至少两个电池(10，20)、切换模块30和控制模块40，电池(10，20)与切换模块30连接，切换模块30与控制模块40连接，切换模块30包括负载端口(HV+，HV
‑
)和限流电路301。
[0031]本实施例的动力电池系统可用于电动车辆、船舶等交通工具，还可以用于其他以电能为主要能源的设备，其中，电池可以是锂电池、铅酸电池等可充电电池，电池的数量可以是两个以上，切换模块30可以是包括限流电路301、负载端口、开关等器件的电路，其中，限流电路301设置在线路中时，用于调整流本文档来自技高网...

【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：至少两个电池、切换模块(30)和控制模块(40)，所述电池与所述切换模块(30)连接，所述切换模块(30)与所述控制模块(40)连接，所述切换模块(30)包括负载端口和限流电路(301)，所述控制模块(40)用于：在接收到对负载端口的高压上电指令时，确定所述至少两个电池的电压差；在所述电压差大于或等于预设阈值时，控制所述切换模块(30)中的限流电路(301)连接所述至少两个电池，所述至少两个电池通过所述限流电路(301)形成环路，所述至少两个电池中电压高的电池对电压低的电池放电；在所述电压差小于预设阈值时，控制所述切换模块(30)将所述至少两个电池并联至负载端口。2.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池包括第一电池(10)和第二电池(20)，所述切换模块(30)还包括第二开关(RL2)、第三开关(RL3)、第五开关(RL5)以及第六开关(RL6)，所述第一电池(10)的正极端依次通过所述第二开关(RL2)和所述第五开关(RL5)与所述第二电池(20)的正极端连接，所述限流电路(301)并联在所述第五开关(RL5)的两端，所述第一电池(10)的负极端通过所述第三开关(RL3)连接到所述第二电池(20)的负极端，所述第二电池(20)的负极端与所述第三开关(RL3)的公共节点通过所述第六开关(RL6)与所述负载端口的负接线端(HV
‑
)连接，所述第二开关(RL2)与所述第五开关(RL5)的公共节点与所述负载端口的正接线端(HV+)连接。3.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，所述限流电路(301)包括第一电阻(R1)和第一开关(RL1)，所述第一电阻(R1)和第一开关(RL1)串联后并联在所述第五开关(RL5)的两端。4.根据权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述第一电阻(R1)为可调电阻，所述控制模块(40)具体用于：在控制所述切换模块(30)中的限流电路(301)连接所述至少两个电池后，根据所述电压差和预设电流值调整所述第一电阻(R1)的电阻值。5.根据权利要求2或3或4所述的动力电池系统，其特征在于，所述控制模块(40)具体用于：在所述电压差大于或等于预设阈值时，控制所述第二开关(RL2)和第三开关(RL3)闭合以及控制所述限流电路(301)导通，所述第一电池(10)和所述第二电池(20)通过所述限流电路(301)连接；在所述电压差小于所述预设阈值时，控制所述限流电路(301)断开，以及控制所述第二开关(RL2)、所述第三开关(RL3)、第五开关(RL5)、第六开关(RL6)闭合，以使得所述第一电池(10)和所述第二电池(20)并联对所述负载端口上电。6.根据权利要求2或3或4所述的动力电池系统，其特征在于，所述切换模块(30)还包括第四开关(RL4)、第七开关(RL7)和第二电阻(R2)，所述第二开关(RL2)与所述第五开关(RL5)的公共节点通过所述第四开关(RL4)与所述负载端口的正接线端(HV+)连接，所述第二电阻(R2)和第七开关(RL7)串联后并联在所述第四开关(RL4)的两端，所述控制模块(40)在所述电压差小于所述预设阈值时，具体用于：在所述电压差小于所述预设阈值并且所述第一电池(10)和所述第二电池(20)并联之后，控制所述第六开关(RL6)和所述第七开关(RL7)闭合，所述第一电池(10)和所述第二电
池(20)并联对所述负载端口预上电；在所述负载端口的电压满足预设电压后，控制所述第四开关(RL4)闭合以及控制所述第七开关(RL7)断开。7.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述切换模块(30)还包括充电端口，所述控制模块(40)还用于：在检测到充电端口与充电设备连接时，确定所述充电设备的充电方式；在所述充电方式为高压快速充电时，控制所述切换模块(30)，以使得所述动力电池系统进入第一模式，所述第一模式下所述至少两个电池串联至充电端口，且目标电池对负载端口上电，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩岭，李毅崑，陈煜中，朱文伟，曹智敏，邹羽，石浩宇，李文学，
申请(专利权)人：广州巨湾技研有限公司，
类型：发明
国别省市：