[发明专利]一种电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车

说明书

本发明提供了一种电动汽车电池脱箱续驶系统，包括多个相互串联的电池脱箱子系统，每个电池脱箱子系统均包括一个电池包和一个脱箱控制单元，其中多个电池包相互串联组成电动汽车动力电池，每个脱箱控制单元分别针对每个电池包进行设计而连接于多个电池包相互串联的电路中，当电池包处于正常状态时，脱箱控制单元将该电池包与其它电池包连接而共同组成动力电池，当电池包处于非正常状态时，脱箱控制单元在不影响其它电池包的前提下，将该电池包从动力电池中脱离。本发明实现了在不影响车辆正常行驶的情况下，对故障的维修和对电池的维护，保证了故障及时处理，不影响车辆正常运行，延长了电池的使用寿命，提高了车辆运行的可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及电动汽车控制领域，尤其涉及一种电动汽车电池脱箱续驶系统及采用该系统的电动汽车。

背景技术

电动汽车可充电储能系统，也叫RESS(Rechargeable Energy Storage System)系统，目前所使用的动力系统锂电池包基本是由锂离子单体电池通过不同的串、并联成组方式(单体电池串联达到所需电压，并联达到所需容量)来实现，最终使电池包可提供电动汽车所需的能量和功率输出，从而驱动电动汽车的电机工作，使得车辆行驶。

目前，电动汽车中，电池包大多采用多包串联形式，即单体电池先组成一个电池包，然后多个电池包再组成动力电池组。

如图1所示，电动汽车汽车动力总成中主要包含动力电池组9、高压配电及电机控制系统8和驱动电机7。其中，动力电池组9提供电能动力，高压配电及电机控制系统8对电能进行分配和控制，同时控制驱动电机7工作。

图2示出了一个电池包的简化结构，其包括箱体901、电池模组902、第一电极903、第二电极904、低压接口905以及BMS从控单元906。其中，电池模组902位于箱体901中，电池模组902的第一极连接于第一电极903，即电池模组902的第一极从第一电极903中接出，电池模组902的第二极连接于第二电极904，即电池模组902的第二极从第二电极904中接出。其中，第一电极903以及电池模组902的第一极例如负极，第二电极904以及电池模组902的第二极例如正极，当然，第一电极903以及电池模组902的第一极也可以为正极，第二电极904以及电池模组902的第二极也可以为负极。

如图3所示，动力电池组9一般由多个电池包连接而成，然后通过高压配电及电机控制系统8，最终驱动所述驱动电机7工作。图3中示出了多个电池包相互串联的连接方式，在某些情况下，多个电池包也可相互并联而组成动力电池组9。

电池包由于内部或外部等原因会有如下典型故障或安全性问题出现：电池包内电池单体的电压和温度过高、过低和不均衡等，电池管理系统(BMS)工作异常，系统短路、绝缘或热失控等。

因此，在动力电池组中，需要将出现问题的电池包从整个动力电池组中脱离，才不能影响动力电池组中其它电池包的正常工作。但是，目前多个电池包串联组成的动力电池系统很难实现单个电池包的脱离而不影响其他电池包的正常使用。因此，现有的方案往往采用一种妥协的方式进行处理，即当电动汽车动力电池组中的某个电池包出现轻微故障或问题后进行报警以进行警示，但是直至问题不断恶化到一定程度或突然出现极严重故障时，整车控制器(VCU)或电池管理系统(BMS)也只能直接断开动力电池系统的总正/总负连接，断开电池包高压连接，从而使车辆失去动力，因此车辆只能原地等待或维修，并不能对电池系统进行有效管理，也不能有效的避免问题扩大化，从而缩短电池包使用寿命，也给车辆使用和维修带来极大的不安全因素和不便。

目前有一种快换电池系统可通过机械、液压等方式对故障电池包进行紧急、强制切除。虽然可实现故障电池包的脱离，但存在危险性高，可靠性低，处理不及时等弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车电池脱箱续驶系统以及采用该种系统的电动汽车，以解决电动汽车动力电池组中电池包出现问题时无法及时脱箱而造成故障持续恶化的问题。