[发明专利]一种包含储能装置的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含储能装置的车辆，具体涉及车内电池控制及保护。

背景技术

新能源电动汽车越来越成为汽车市场主流，然而，电动汽车通常利用高能量密度电池进行驱动，然而，当发生碰撞或当经受过多热或者机械应力时，高能量密度电池在称为热失控的危险放热反应中可能无法控制地释放其能量并且爆炸或者着火，车内电池之间通常距离较近，因此，一块损坏电池所生成的热能量会传递至其他电池，导致这些邻近电池经历相同的放热反应，从而使连锁危险反应蔓延。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种包含储能装置的车辆，可以实现在检测到事故时，迅速减少电池内的能量，使用快速冷却系统减少电池组内的能量，可以快速进行电池内的能量转移至单一的大容量储能装置，并对该储能装置进行冷却，以防止某块损坏电池生成的热量会传递至其他电池，导致这些邻近电池经历相同的放热反应，从而使连锁危险反应蔓延。

一种包含储能装置的车辆，它包括：多个储能装置、电机、车内电子设备、多个变换器、开关和控制器，其特征在于：多个储能装置通过多个变换器为电机和车内电子设备供电，控制器响应检测到的故障条件而使多个储能装置放电或进行能量转移。

包含储能装置的车辆还包括碰撞检测传感器，碰撞检测传感器用于检测车辆是否将要发生碰撞或已经发生碰撞，并将检测结果作为故障条件发送至控制器。

包含储能装置的车辆还包括多个电阻和多个开关，控制器响应检测到的故障条件而使开关闭合，通过包含储能装置、开关和电阻的放电回路对储能装置放电。

包含储能装置的车辆还包括大容量储能装置，控制器响应检测到的故障条件而使包含开关、变换器、储能装置和大容量储能装置的能量转移回路导通，将储能装置的能量转移至大容量储能装置中。

发生故障后用户结合自身情况向控制器输入用户指令，所述用户指令分两种：一种是快速放电指令，另一种是快速进行能量转移指令，当指令为快速放电指令时，控制器响应检测到的故障条件而使开关闭合，通过包含储能装置、开关和电阻的放电回路对储能装置放电，并将每个储能装置的荷电状态降低至第一阈值以下，当指令为快速进行能量转移指令时，控制器将放电回路断开，使包含开关、变换器、储能装置和大容量储能装置的回路导通，将储能装置的能量转移至大容量储能装置中，并将每个储能装置的荷电状态降低至第二阈值以下。

包含储能装置的车辆还包括冷却系统，冷却系统用于对车内热源进行冷却，当车辆未发生故障时，热源热源为多个储能装置和多个变换器，当车辆发生故障且放电回路导通时，热源为放电回路中的电阻和储能装置，当车辆发生故障且能量转移回路导通时，热源为能量转移回路中的储能装置、大容量储能装置和变换器。

冷却系统包括两个散热回路，当第一散热回路不足以使得热源和热源所处环境的温度降低到安全阈值以下时，启动第二散热回路，由第一散热回路和第二散热回路同时进行冷却，如果第一散热回路和第二散热回路仍不足以使得热源和热源所处环境的温度降低到安全阈值以下且放电回路导通时，断开部分放电回路，如果第一散热回路和第二散热回路仍不足以使得热源和热源所处环境的温度降低到安全阈值以下且能量转移回路导通时，控制器降低变换器的输出功率以降低热源的发热量。

当控制器响应检测到的故障条件时，通过开关将储能装置由串联连接状态转换为并联连接状态，故障之后，通过开关控制将多个放电后导致剩余电量较小的多个电池并联起来，对车内电子设备供电，实现在电池爆炸风险较低的情况下，提供应急备用电源，或通过单个大容量储能装置内的能量，提供应急备用电源。