[发明专利]动力电池系统及电动汽车

说明书

本发明公开了一种动力电池系统及电动汽车，包括：多个不同层级的储能单元；电池信息采集模块，用于采集储能单元的温度及电压信息；放电装置，与储能单元的放电回路并联设置；控制单元，控制单元与电池信息采集模块连接，用于根据温度及电压信息判断储能单元是否发生热失控及热扩散，若是则控制放电装置对储能单元进行放电。实现及时阻止电池系统发生热失控、热蔓延。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，更具体地，涉及一种动力电池系统及电动汽车。

背景技术

随着电动汽车市场规模不断扩大，新能源汽车自燃等安全事故伴有增多的现象，需要重点解决动力电池系统发生热失控、热蔓延导致的安全隐患。目前主要依靠BMS管理系统通过监控单体电芯电压、温度等方面的异常变化，来判断电芯即将发生热失控。

导致电池热失控的原因包括机械滥用、热滥用和电滥用。而由正负极部分在电池内部短路所形成的广义内短路，是三种滥用方式导致电池热失控的共性环节。

经研究发现，动力电池系统能量的总量越高，在发生热失控时，热失控电芯升温越快并且释放出大量的热量，又使电池的温度大幅上升，形成了恶性循环，同时热蔓延的速度越快，释放的能量也越高。因此，如何有效阻止电芯热失控和热蔓延成为解决动力电池系统自然问题的关键。

发明内容

本发明的目的是提出一种动力电池系统及电动汽车，实现及时阻止电池系统发生热失控、热蔓延。

为实现上述目的，本发明提出了一种动力电池系统，包括：

多个不同层级的储能单元；

电池信息采集模块，用于采集所述储能单元的温度及电压信息；

放电装置，与所述储能单元的放电回路并联设置；

控制单元，所述控制单元与所述电池信息采集模块连接，用于根据所述温度及电压信息判断所述储能单元是否发生热失控及热扩散，若是则控制所述放电装置对储能单元进行放电。

可选地，所述储能单元为电芯单体，所述放电装置设置于所述单体电芯的外部并与所述电芯单体的放电回路并联设置。

可选地，所述储能单元为电池模组，所述电池模组内布置有多个电芯单体，所述放电装置设置于所述电池模组的外部并与所述电池模组的放电回路并联设置。

可选地，所述储能单元为电池包，所述电池包内包括至少一个电池模组，所述放电装置设置于所述电池包的外部并与所述电池包的放电回路并联设置。

可选地，所述放电装置包括控制开关和放电组件；

所述控制开关与所述放电组件串联后与所述储能单元的放电回路并联。

可选地，所述控制开关为继电器。

可选地，所述放电组件为备用放电负载或储能装置；

其中，所述备用放电负载包括电阻和能耗体，所述储能装置包括电容器。

可选地，所述控制单元为BMS电池管理系统。

可选地，所述电池信息采集模块包括温度及电压传感器。

本发明还提出一种电动汽车，包括以上所述的动力电池系统。

本发明的有益效果在于：

通过设置与储能单元外部放电回路并联的放电装置，当监测到储能单元发生短路导致热失控时，控制放电装置通过能量转化对储能单元快速放电，将储能单元的电能全部放光或放电至低SOC状态下，阻止储能单元发生热失控和热扩散，提高电池系统的安全性。