[发明专利]一种集成不同化学体系的电池系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种集成不同化学体系的电池系统，其包括：第一电池组，其包括若干串联和/或并联在一起的第一电池单体；第二电池组，其包括若干串联和/或并联在一起的第二电池单体；第一电池单体与第二电池单体在模组宽度或长度方向交替布置，第一电池单体的至少一个大面与第二电池单体的至少一个大面贴合；第一电池状态检测单元与第一电池组连接；第二电池状态检测单元与第二电池组连接；电池控制单元，其与车辆的整车控制单元、第一电池状态检测单元、第二电池状态检测单元、第一电池组、第二电池组分别连接，并根据第一电池状态检测单元和第二电池状态检测单元采集的电池参数和整车控制单元的指令控制第一电池组和第二电池组单独或共同向外输出功率。

技术领域

本发明涉及一种电池系统及其控制方法，尤其涉及一种集成不同化学体系的电池系统及其控制方法。

背景技术

近年来，随着化石能源的日益减少以及环境问题的日益严峻，人们对于新能源汽车的研发也变得越来越重视。新能源汽车的快速发展使得动力电池逐步地代替汽油而成为汽车的新动力源。

在新能源汽车中，由于锂离子电池相对于其它类型电池具有较高的能量密度和功率密度，因而锂离子电池目前是新能源汽车应用最为广泛的电池类型。其中，锂离子电池通常按正极材料类型进行分类，可分为磷酸铁锂电池、三元锂电池、四元锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池及镍锰酸锂电池等。

目前，在新能源汽车动力电池领域中，磷酸铁锂电池是应用最为广泛的锂离子电池类型之一，磷酸铁锂电池具有长寿命、高安全以及耐高温的优势，并且由于其具有更低的成本，从而大大降低了电动车与燃油车的差价，加速了电动车的普及；然而，磷酸铁锂电池低温性能很差，搭载磷酸铁锂电池的车辆在寒冷地区存在无法启动的可能，同时在如冬天的低温环境下，其续驶里程往往将会显著降低。

因此，尽管磷酸铁锂电池具有长寿命、高安全、低成本及耐高温的优势，但由于其自身存在的低温性能差的短板，使得搭载磷酸铁锂电池的电动车的应用存在明显的地域性，极大阻碍了磷酸铁锂电池在寒冷地区的应用和普及。

磷酸铁锂电池低温性能差是磷酸铁锂电池正极材料的固有特性，短期内很难研发出低温性能优异的磷酸铁锂电池，这限制了电动车的规模化发展。

在现有技术中，目前所采用的提高磷酸铁锂电池低温性能的策略主要是通过在低温环境下的加热策略实现对电池的加热，使电池维持在较为舒适的温度区间；但是，这种技术方案增加了大量能耗，并且漫长的加热时间造成用户体验较差，存在大量的用户抱怨。

为了克服上述问题，本发明期望获得一种集成不同化学体系的电池系统及其控制方法，其可以将如磷酸铁锂电池等低温性能差的电池组和低温性能较优的低温型电池组在同一电池模块中进行集成，并可以在电池系统层级形成双电池系统。基于设计好的电池系统，本发明进一步采用了特别设计的控制方法，以使电池系统在低温环境下利用低温型电池的自身热量并优选地配合叠加加热装置产生的热量对磷酸铁锂电池等低温性能不佳的电池进行立体加热，其缩短了传热路径，并节省了大量能耗，有效克服传统现有技术中电池系统存在的低温性能差的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种集成不同化学体系的电池系统，该电池系统可以将如磷酸铁锂电池等低温性能差的电池组和低温性能较优的低温型电池组在同一电池模块中进行集成，并可以在电池系统层级形成双电池系统。

该电池系统在低温环境下可以利用低温型电池组对另一个低温性能不佳的电池组进行加热，其可以缩短传热路径，节省大量能耗，有效克服传统现有技术中电池系统存在的低温性能差的问题。

为了实现上述目的，本发明提出了一种集成不同化学体系的电池系统，其包括：

第一电池组，其包括若干个串联和/或并联在一起的第一电池单体，，所述第一电池组具有正输出极和负输出极；

第二电池组，其包括若干个串联和/或并联在一起的第二电池单体，所述第二电池组为低温型电池组，所述第一电池组具有正输出极和负输出极；