[发明专利]并联成组型动力电池组

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种并联成组型动力电池组。

背景技术

目前，大部分汽车主要以柴油机或者汽油机等内燃机作为动力源，然而随着全球石油资源日益枯竭，温室效应等环境问题愈加严峻，各国都愈加重视能源和环境的问题，并推出了越来越严苛的排放法规，因此，在这样的背景下，必须大力发展新能源汽车。其中，由于电力来源广泛以及电池和电机技术比较成熟，电动汽车（包括纯电动汽车和混合动力汽车）逐渐体现出其优势，为越来越多的人所认可，并成为未来的一大发展趋势。为了满足动力性和续驶里程等需求，电动汽车上使用的电池系统对电压和容量都有一定的要求，而现在的电池单体电压、容量都比较有限，为满足整车的需求，必须将诸多的单体电池串并联集成为电池组以供汽车使用。与单一的电池单体相比，电池成组后增加了许多新的问题，例如电池系统的安全性、电池单体之间的不一致性和电池组的耐久性等。为了解决这些问题，不仅需要使用先进的电池管理系统和算法，也需要采用合理的动力电池成组构型。

当前动力电池成组的主流构型包括先并联后串联或者先串联后并联。1）先串后并的构型：先将电池用电阻可以忽略的导线串联起来成为一个适当总电压的串联支路，然后将若干个串联支路通过电阻可以忽略的导线并联起来并接到整车动力总线上。这样的构型可靠性较差，一节电池单体发生断路则整个串联支路都无法继续工作。2）先并后串的构型：可以认为将电池先按照先串后并的构型成组，然后采用电阻可以忽略的导线作为并联元件，将所有的电池单体并联起来。采用导线作为并联元件，是目前的主流构型，但是在电池短路失效情况下，电池组安全性较差，而且电池管理系统无法独立采集得到电池单体各自的电压信息，不利于对电池单体的精确管理。

由上可知，传统动力电池成组技术存在可靠性低、安全性差以及不利于对电池单体的精确管理等缺点。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种并联成组型动力电池组，该动力电池组安全性好，可靠性高，且能够对每一节电池单体进行精确管理。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种并联成组型动力电池组，包括：单体电池，所述单体电池分为N组，每一组单体电池具有M个单体电池，每一组的M个单体电池依次串联，其中N和M均为大于等于2的整数；并联元件，所述并联元件分为e组，每一组并联元件具有M-1个并联元件，第e组并联元件中的第i个并联元件的第一端连接在所述N组中的第e组单体电池中的第i个和第i+1个单体电池之间，且第e组并联元件中的第i个并联元件的第二端连接在第e+1组单体电池中的第i个和第i+1个单体电池之间，以通过所述多个并联元件将所述N组单体电池并联，其中e为大于等于1且小于N的整数，i为大于等于1且小于M的整数。

根据本发明实施例的并联成组型动力电池组安全性能好，可靠性高，并且能够对每一节单体电池进行精确的状态估计、故障诊断和管理。

在本发明的一个实施例中，所述动力电池组中的并联元件为可控开关。

在本发明的一个实施例中，所述动力电池组中的可控开关为电磁开关、继电器、三极管、金属-氧化层-半导体-场效晶体管Mosfet和绝缘栅双极型晶体管IGBT之一。

采用可控开关为并联元件的动力电池组，根据不同的工况和目的，电池管理系统可以合理的控制开关的打开和关断，达到最优的管理和控制。

在本发明的一个实施例中，所述动力电池组中的并联元件为电阻、保险丝、二极管、稳压二极管和电感之一。

在本发明的一个实施例中，并联元件为保险丝的动力电池组，可以大大地改善电池单体失效对电池组造成的不利影响，电池组的安全性得到了进一步的提高。

在本发明的一个实施例中，所述动力电池组中每一组内的M个单体电池通过导线依次串联。

在本发明的一个实施例中，所述动力电池组中的所述N组单体电池内的第1个单体电池的正极均通过导线与第一总线相连，且所述N组单体电池内的第M个电池的负极均通过导线与第二总线相连。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的并联成组型动力电池组的结构示意图；

图2为根据本发明实施例中并联元件为电磁开关的并联成组型动力电池组的结构示意图；