[发明专利]电池组系统及其保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池组系统，尤其涉及一种电池组系统保护装置及具有该保护装置的电池组系统。

背景技术

随着电池技术的进步，电池已经可以应用于大功率用电设备，例如电动汽车、电动机械。作为电动汽车的驱动电源，动力电池组系统必须满足电压、功率等要求。在现有电池材料技术的基础上，目前只能通过大量电池单体的串联、并联或串并联达到高电压、高能量的目标。

电池单体的生产工艺和电池使用中的不确定性使电池的一致性不能确定。如端电压、内阻、容量、荷电状态等等。目前电池组系统中的电池管理系统虽然有充电保护和放电保护功能，但是，该保护作用的可靠性仍然没有得到业界的完全验证。从而使部分电池单体长期处于不能满充、不能满放的状态或过充、过放的情况。同时也导致多米诺效应加速电池单体的衰老，从而最终加速电池组系统续航里程、电池组寿命的衰减。

最为严重的是，电动汽车行驶过程中出现某一或某些电池单体故障，司机在电池知识的欠缺或不得不继续开车的情况下，故障电池单体将会被破坏，使原本可以修复的故障逐步演变为报废。

发明内容

本发明的目的在提供一种电池组系统及其保护装置，以解决现有技术存在的当发生一个或多个单体出现故障时或SOC（State Of Charge，荷电状态）不一致时，电池组系统必须继续工作时，电池组系统的续航里程、寿命衰减，甚至故障单体可能报废的问题。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种电池组系统保护装置，其包括：常闭开关，用于和电池组系统中的电池单元串联；常开开关，用于和所述电池单元与所述常闭开关的组合并联；控制电路，和所述常闭开关、所述常开开关连接，并用于和所述电池单元连接，以检测所述电池单元的参数，并判断所述电池单元发生故障时，关断所述常闭开关及导通所述常开开关。

为了实现上述目的，另一方面，本发明提供一种电池组系统，其包括：电池单元，用于存储和输出电力；常闭开关，用于和所述电池单元串联；常开开关，用于和所述电池单元与所述常闭开关的组合并联；控制电路，和所述常闭开关、所述常开开关、所述电池单元连接，用于检测所述电池单元的参数，并在判断所述电池单元发生故障时，关断所述常闭开关及导通所述常开开关。

为了实现上述目的，另一方面，本发明提供一种电池组系统，其包括：电池单元，用于存储和输出电力；常闭开关，用于和所述电池单元串联；常开开关，用于和所述电池单元与所述常闭开关的组合并联；控制电路，和所述常闭开关、所述常开开关连接，用于在所述电池单元发生故障时，发出驱动信号以关断所述常闭开关及导通所述常开开关；电池管理系统，和所述控制电路、所述电池单元连接，用于检测所述电池单元的参数，并在判断所述电池单元发生故障时，使所述控制电路发出所述驱动信号。

由上可知，本发明可以在电动汽车运行过程中，检测电池组各电池单体的各项性能参数并与设置值进行比较，判断电池单元发生故障时，即改变常开开关、常闭开关的状态，将故障电池单体隔离进行保护，同时不影响电池组系统的工作。即暂时停止故障电池单体的工作，让电池系统继续服务于车辆。这样既满足实际需要，而且不会对电池组系统造成不可逆的损坏。

附图说明

图1为电池组系统优选实施例一正常运行时的结构示意图；

图2为电池组系统优选实施例一发生故障时的结构示意图；

图3为电池组系统优选实施例二正常运行时的结构示意图；

图4为电池组系统优选实施例三正常运行时的结构示意图。

图中，附图标记与部件之间的对应关系为：

10、20、30、100    控制电路

11、21、31    常闭开关

12、22、32    常开开关

13、23、33    电池单元

9    电池组管理系统

具体实施方式

下面附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。