[发明专利]锂电池系统、车辆电池系统及车辆电池系统的操作方法

说明书

本发明提供了一种锂电池系统、一种车辆电池系统及一种车辆电池系统的操作方法。所述锂电池系统包括第一电池组，第一电池组包括串联连接的多个第一电池单元。第一电池组被构造为与交流发电机和第二电池组彼此并联连接，并具有比第二电池组的容量低的容量。每个第一电池单元的负极包括负极活性物质。负极活性物质包括碳基材料，碳基材料在利用铜（Cu）Kα线的X射线衍射测量中具有0.34nm至0.50nm的(002)面的层间距。

技术领域

本发明的实施例的多个方面涉及一种多电池组和一种操作所述多电池组的方法。

背景技术

包括双电池组的车辆可以在再生制动阶段中使用包括开关的功率转换装置向锂离子电池组供电。双电池组的一个电池组可以是锂离子电池组，另一个电池组可以是铅酸电池组。在再生制动阶段产生的电力以及由交流发电机产生的电力的一部分可以储存在双电池组的一个电池组中。在这种情况下，车辆可以使用包括开关的功率转换装置向锂离子电池组或铅酸电池组供电。当对锂离子电池组进行充电且锂离子电池组的荷电状态（SOC）高于设定的或预定的水平时，将功率转换装置的开关断开，并将锂离子电池组连接到电负载，以向电负载供电。

如所描述的，当开关用于供电时，会发生切换损失，并且车辆的燃料效率的改善会劣化。另外，锂离子电池组会具有有限的操作电压范围，有限的操作电压范围会阻碍再生充电。即，开关会被强制地断开。这会对开关造成损坏，因此，会发生功率损失和发热。此外，因为在车辆驻车的同时不能控制开关操作，所以不能利用储存在锂离子电池组中的能量。

在该背景技术部分公开的上述信息仅是为了加强对本发明的技术背景的理解，因此它可能包含不构成在本国对本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的实施例的多个方面提供了一种具有多电池组的车辆电池系统和一种用于操作所述车辆电池系统的方法。本发明的实施例的其它方面提供了一种具有包括并联连接的至少两个电池组的多电池组而不具有包括开关的功率转换装置的车辆电池系统和一种所述车辆电池系统的操作方法。

根据本发明的实施例，提供了一种锂电池系统。所述锂电池系统包括：第一电池组，包括串联连接的多个第一电池单元。第一电池组被构造为与交流发电机和第二电池组彼此并联连接，并具有比第二电池组的容量低的容量。每个第一电池单元的负极包括负极活性物质。负极活性物质包括碳基材料，碳基材料在利用铜（Cu）Kα线的X射线衍射测量中具有0.34nm至0.50nm的(002)面的层间距。

碳基材料可以是非晶碳。

碳基材料可以是软碳、硬碳、中间相沥青基碳化物、煅烧焦炭或它们的组合。

碳基材料的平均直径可以为1μm至50μm。

每个第一电池单元可以包括正极。正极可以包括正极活性物质。正极活性物质可以包括锂镍基氧化物、锂钴基氧化物、锂镍锰基氧化物、锂镍钴锰基氧化物、锂镍钴铝基氧化物、锂磷酸盐基氧化物或它们的组合。

正极活性物质还可以包括表面积为500m²/g至2500m²/g的碳材料。

每个第一电池单元可以是锂离子电池单元。每个第一电池单元的正极可以包括镍基正极活性物质。

每个第一电池单元的操作电压范围可以包括：第一增强范围，大于等于1.5V且小于2.0V；第一正常范围，大于等于2.0V小于4.2V；以及第一过充电范围，大于等于4.2V且小于等于4.5V。

每个第一电池单元可以是锂离子电池单元。每个第一电池单元的正极可以包括锂铁磷酸盐基正极活性物质。

每个第一电池单元的操作电压范围可以包括：第二正常范围，大于等于1.75V且小于3.8V；以及第二过充电范围，大于等于3.8V且小于等于4.5V。