本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池組管理系統(tǒng)及電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛。

背景技術(shù)：

混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車因其相較于傳統(tǒng)動(dòng)力汽車具有更好的節(jié)能環(huán)保效果，因此越來(lái)越受到市場(chǎng)的青睞。電動(dòng)汽車動(dòng)力電池是混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，因此對(duì)于電池組的管控顯得尤為重要。

目前，電池組通常配置200V～400V的系統(tǒng)電壓和1KWH～2KWH的電能混合應(yīng)用程序。因此，為了符合一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及產(chǎn)品安全，現(xiàn)有技術(shù)中通過將電池組集成在一個(gè)整體封閉電池殼體內(nèi)，由于蓄電池及相關(guān)其他部件的使用壽命及易損程度不同，這樣一個(gè)密封的高電壓電池組設(shè)計(jì)，不便于后期針對(duì)電池組的維修或者替換，也將增加維修或更換的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了便于分離電池組的一種電池組管理系統(tǒng)及電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛以解決上述技術(shù)問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提出一種電池組管理系統(tǒng)，包括：

第一殼體；

電池管理單元，設(shè)置于所述第一殼體內(nèi)；

第二殼體；

儲(chǔ)能單元，設(shè)置于所述第二殼體內(nèi)，所述儲(chǔ)能單元包括由多個(gè)串聯(lián)的電池 單元組成的蓄電池組；

其中，所述第一殼體固定于車輛中，包括與所述電池管理單元連接的第一電氣接口，所述第二殼體包括與所述儲(chǔ)能單元連接且與所述第一電氣接口可適配連接的第二電氣接口，所述第二殼體通過所述第一電氣接口與所述第二電氣接口的連接可拆卸地裝配于所述第一殼體上，以使所述電池管理單元與所述儲(chǔ)能單元電連接，以至少可控制所述儲(chǔ)能單元的電能儲(chǔ)備及釋放。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電池管理單元包括電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊用以監(jiān)測(cè)所述蓄電池組的電壓、電流以及溫度中的至少一種。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電池管理單元還包括電池狀態(tài)分析模塊，所述電池狀態(tài)分析模塊用以評(píng)估所述蓄電池組的剩余電量和/或所述蓄電池組的老化程度。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電池管理單元還包括電池安全保護(hù)模塊，所述電池安全保護(hù)模塊用以對(duì)所述蓄電池組進(jìn)行過流保護(hù)、過充過放保護(hù)以及過溫保護(hù)中的至少一種。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括電路主接觸器，用以連接/斷開所述儲(chǔ)能單元的供電電路；其中，所述第一電氣接口、第二電氣接口及所述電池管理單元均與一高壓互鎖回路連接，當(dāng)所述電池管理單元通過所述高壓互鎖回路接收到第一電氣接口與第二電氣接口斷開的信號(hào)時(shí)，所述電池管理單元控制所述電路主接觸器斷開。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述儲(chǔ)能單元還包括與所述電池管理單元通信交互的電池管理子單元，所述電池管理子單元用以實(shí)時(shí)獲取蓄電池電壓、電流及溫度信息中的至少一種。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述系統(tǒng)還包括可拆卸地安裝于所述蓄電池組中串聯(lián)電池之間的手動(dòng)斷路裝置，所述手動(dòng)斷路裝置用以斷開所述串聯(lián)電池之間的連接。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述系統(tǒng)還包括可拆卸地安裝 在所述第一殼體內(nèi)的手動(dòng)斷路裝置，所述手動(dòng)斷路裝置用以斷開所述電池管理單元與所述儲(chǔ)能單元的電連接。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一殼體上還設(shè)置有用于所述電池管理單元進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)外信息交互的通信連接器、以及與外部直流電路連接的直流電源連接器。

本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一殼體內(nèi)組件的使用壽命大于所述第二殼體內(nèi)組件的使用壽命。

根據(jù)本公開實(shí)施例的第二方面，還提出一種電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛，包括上述中任一項(xiàng)所述的電池組管理系統(tǒng)。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：本發(fā)明電池管理系統(tǒng)通過物理性功能將電池組劃分為兩個(gè)子單元，通過將滿足車輛使用壽命的電池管理單元設(shè)計(jì)成永久嵌置在車輛內(nèi)，并使儲(chǔ)能單元通過電氣接口可拆卸地與電池管理系統(tǒng)電連接，從而可以實(shí)現(xiàn)將該儲(chǔ)能單元拆分出來(lái)，以便于維修或者替換，優(yōu)化了電池組管理系統(tǒng)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)中電池管理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)中儲(chǔ)能單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的功能模塊框圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖所示的具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施 方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

在本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”是指并包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。

應(yīng)當(dāng)理解，盡管在本發(fā)明可能采用術(shù)語(yǔ)第一、第二等來(lái)描述各種信息，但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語(yǔ)境，如在此所使用的詞語(yǔ)“如果”可以被解釋成為“在……時(shí)”或“當(dāng)……時(shí)”或“響應(yīng)于確定”。

如圖1至圖3所示，圖1為本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)中電池管理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)中儲(chǔ)能單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明電池組管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明將電池管理系統(tǒng)根據(jù)電池組的壽命使用情況，將電池組管理系統(tǒng)劃分為兩個(gè)子系統(tǒng)。其中，將使用壽命達(dá)到車輛使用壽命要求的子系統(tǒng)固定在車輛內(nèi)，而將易于出現(xiàn)故障或者需要更換的另一個(gè)子系統(tǒng)通過可拆卸的裝配方式進(jìn)行電氣連接，從而實(shí)現(xiàn)具有該電池組管理系統(tǒng)的車輛具有電池組可維護(hù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)包括：第一殼體11、第二殼體21、電池管理單元12、以及儲(chǔ)能單元22。其中，電池管理單元12設(shè)置于第一殼體11內(nèi)，第一殼體11固定于車輛中，儲(chǔ)能單元22設(shè)置于第二殼體21內(nèi)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過第一殼體11與第二殼體21分離設(shè)置將電池管理系統(tǒng)劃分為兩個(gè)部分，并使第一殼體11固定在車輛中。特別地，該第一殼體11內(nèi)組件的使用壽命大于第二殼體21內(nèi)組件的使用壽命。再使第二殼體21可被拆卸地連接在第一殼體11上，如此設(shè)置不僅使電池組管理系統(tǒng)滿足了密封設(shè)置的要求，也便于后期對(duì)第二殼體21內(nèi)的組件，例如儲(chǔ)能單元22進(jìn)行維護(hù)，且 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

進(jìn)一步地，第一殼體11包括與電池管理單元12連接的第一電氣接口13，第二殼體21包括與儲(chǔ)能單元22連接且與第一電氣接口13可適配連接的第二電氣接口23，該第二殼體21通過第一電氣接口13與第二電氣接口23的連接可拆卸地裝配于第一殼體11上，以使電池管理單元12與儲(chǔ)能單元22電連接，以至少可控制儲(chǔ)能單元22的電能儲(chǔ)備及釋放。該設(shè)計(jì)方案使第二殼體21可被分離地從第一殼體11上拆卸出來(lái)，從而可以在第二殼體21內(nèi)的組件，如儲(chǔ)能單元22出現(xiàn)故障或者需要更換時(shí)，可將該第二殼體21拆卸下來(lái)進(jìn)行維修或者更換，增加了第二殼體21內(nèi)組件維護(hù)的可操作性。

在本發(fā)明中，儲(chǔ)能單元22包括由多個(gè)串聯(lián)的電池單元組成的蓄電池組221。如圖1至圖4所示，電池管理單元12包括電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊121，該電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊121是電池組管理系統(tǒng)的一個(gè)最基本的功能，它是其他各項(xiàng)功能的前提與基礎(chǔ)。具體地，該電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊121用以監(jiān)測(cè)蓄電池組221的電壓、電流以及溫度中的至少一種。優(yōu)選的，該電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊121對(duì)第二殼體21內(nèi)蓄電池組221的電壓、電流及溫度進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè)，其中，該電池管理單元12包括電流傳感器、電壓傳感器以及溫度傳感器等以配合電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊121對(duì)蓄電池組221的電壓、電流以及溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。優(yōu)選地，該電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊121不僅監(jiān)測(cè)蓄電池組221本身的溫度，還同時(shí)第二殼體21內(nèi)的環(huán)境溫度、容置蓄電池組221的電池箱內(nèi)溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這將對(duì)于電池的剩余容量的評(píng)估、安全保護(hù)等方面具有非常重要的意義。

進(jìn)一步地，該儲(chǔ)能單元22還包括與電池管理單元21通信交互的電池管理子單元，該電池管理子單元用以實(shí)時(shí)獲取蓄電池電壓、電流及溫度信息中的至少一種，通過該電池管理子單元輔助電池管理單元21進(jìn)行管控，可以減少電池管理單元21的工作壓力，而且可以加快通信速度。

電池管理單元12還包括電池狀態(tài)分析模塊122，該電池狀態(tài)分析模塊122用以評(píng)估蓄電池組221的剩余電量和/或蓄電池組221的老化程度。對(duì)于一個(gè)電動(dòng)汽車的駕駛員而言，需要知道剩余的電量還剩余百分之幾，這就是電池狀態(tài) 分析模塊122所需要完成的功能，該電池狀態(tài)分析模塊122通過與儲(chǔ)能單元22通信連接以獲取儲(chǔ)能單元22的各種參數(shù)信息，從而可以使用百分比或者換算成等效時(shí)間/等效路程來(lái)表示，以讓駕駛員獲得更為直觀的信息。該電池狀態(tài)分析模塊122還用以對(duì)電池老化狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，這一狀態(tài)也常使用百分比來(lái)反映。也就是說，如果一個(gè)電池在“新”(剛出廠)的時(shí)候的最大容量為1，那么經(jīng)過多次深充電、深放電循環(huán)以后，電池所能裝載的最大容量相對(duì)于“新”的時(shí)候的百分比，就反映了電池的老化狀態(tài)。另外，需要指出的是，電池老化程度受電池使用過程中的工作溫度、放電流的大小等因素的影響，需要在使用過程中不斷進(jìn)行評(píng)估和更新，以確保駕駛員獲得更為準(zhǔn)確的信息。

電池管理單元12還包括電池安全保護(hù)模塊123，該電池安全保護(hù)模塊123用以對(duì)蓄電池組221進(jìn)行過流保護(hù)、過充過放保護(hù)以及過溫保護(hù)中的至少一種。電池安全保護(hù)模塊123無(wú)疑是電動(dòng)汽車管理系統(tǒng)首要的、最重要的功能。其中，過流保護(hù)是指在充電、放電過程中，如果工作電流超過了安全值，則采取相應(yīng)的安全保護(hù)措施。過充過放保護(hù)是指在電池的荷電狀態(tài)為100％的情況下，為了防止繼續(xù)充電造成的電池?fù)p壞，而電池管理單元12控制切斷電池的充電回路的保護(hù)措施；在另一方面，在電池的荷電狀態(tài)為0或低于預(yù)設(shè)的安全最低電量的情況下，若繼續(xù)對(duì)電池進(jìn)行放電，也會(huì)對(duì)電池造成損壞，此時(shí)電池管理單元12控制切斷電池的放電回路。過溫保護(hù)是指，電池管理單元12監(jiān)測(cè)到電池本身、電池箱、或者第一殼體11內(nèi)環(huán)境溫度超過一定限制值的時(shí)候后，對(duì)電池采取保護(hù)性的措施。優(yōu)選地，在本發(fā)明的實(shí)施例中，該電池安全保護(hù)模塊123可以同時(shí)對(duì)蓄電池組221進(jìn)行過流保護(hù)、過充過放保護(hù)、以及過溫保護(hù)。其中，該電池安全保護(hù)模塊123包括預(yù)充電接觸器、預(yù)充電電阻器等器件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組221進(jìn)行過流保護(hù)、過充過放保護(hù)以及過溫保護(hù)。

進(jìn)一步地，如圖3所示，本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)還包括電路主接觸器16，用以連接/斷開儲(chǔ)能單元22的供電電路，該電路主接觸器16起到對(duì)電路保護(hù)的作用。其中，第一電氣接口13、第二電氣接口23及電池管理單元12均與一高壓互鎖回路連接，當(dāng)電池管理單元12通過高壓互鎖回路接收到第一電氣接口13 與第二電氣接口23斷開的信號(hào)時(shí)，電池管理單元12控制電路主接觸器17斷開，避免在電路連通狀態(tài)下斷開第一電氣接口13與第二電氣接口23產(chǎn)生高壓電弧，造成危險(xiǎn)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電池組管理系統(tǒng)還包括可拆卸地安裝于蓄電池組221中串聯(lián)電池之間的手動(dòng)斷路裝置，該手動(dòng)斷路裝置用以斷開串聯(lián)電池之間的連接。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，電池組管理系統(tǒng)還包括可拆卸地安裝在第一殼體11內(nèi)的手動(dòng)斷路裝置，該手動(dòng)斷路裝置用以斷開電池管理單元12與儲(chǔ)能單元22的電連接。進(jìn)一步地，手動(dòng)斷路控制模塊包括熱熔斷器，用以在電力故障時(shí)斷開電路以保護(hù)蓄電池組221；其中，該熱熔斷器可選擇地設(shè)置于第一殼體11內(nèi)或第二殼體21內(nèi)。

另外，該第一殼體11上還設(shè)置有用于電池管理單元12進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)外信息交互的通信連接器14、以及與外部直流電路連接的直流電源連接器15。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中并不限于以上兩種連接器，該第一殼體11可以根據(jù)通信需要設(shè)置多個(gè)與電池管理單元12電連接的各種類型的連接器，以及用于冷卻、加熱、排風(fēng)等所有接口。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提出一種電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛，該電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛包括電池組管理系統(tǒng)。其中，電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛內(nèi)的電池組管理系統(tǒng)中各個(gè)單元的功能和作用的實(shí)現(xiàn)過程具體詳見上述電池組管理系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)闡述，在此不再贅述。

本發(fā)明電池管理系統(tǒng)通過物理性功能將電池組劃分為兩個(gè)子單元，通過將滿足車輛使用壽命的電池管理單元設(shè)計(jì)成永久嵌置在車輛內(nèi)，并使儲(chǔ)能單元通過電氣接口可拆卸地與電池管理系統(tǒng)電連接，從而可以實(shí)現(xiàn)將該儲(chǔ)能單元拆分出來(lái)，以便于維修或者替換，優(yōu)化了電池組管理系統(tǒng)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性 的，本發(fā)明的真正范圍和精神由本申請(qǐng)的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。