[实用新型]一种动力电池包及电动车辆

说明书

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种动力电池包及车辆。所述动力电池包所述动力电池包具有N个并联相连的一级电池子包，所述动力电池包设有控制单元，所述控制单元和所有一级电池子包连接。每个一级电池子包串联一个电流传感器，所述电流传感器与控制单元连接。每个一级电池子包串联一个控制开关，所述控制开关与控制单元连接。每个一级电池子包里有M个电芯以串联和并联混合的方式排列，形成交叉网式的结构，能够减少问题电芯对整个电池包的影响，避免正常电芯恶化，方便了电池包的维护和检修。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力电池包及电动车辆。

背景技术

随着新能源汽车的发展，电动汽车的设计要求变高，动力电池需要让汽车能够具有更长的续航里程，因此动力电池的电池包越做越大，电芯数量也越来越多。由于在使用过程中，所有电芯都是相互串联或互相并联使用，当其中一个电芯出现故障时，会影响整个电池包的平衡和安全，导致电芯间的一致性降低。而电芯的一致性则是影响电池包使用性能和使用寿命的关键。

当电芯出现故障时，目前的电池管理系统主要从以下三个方面检测电芯的故障：

第一类：物理和化学检测法通过观察检测目标运行过程中的物理、化学状态来进行故障诊断，如分析其电压、电流、温度、挥发气体等特性的变化，并与默认阈值范围进行比较从而进行故障判断。

第二类：信号处理检测法通过检测目标运行过程中的信号状态进行故障诊断，如信号时域、频域的变化，信号内容和时序与预设之间的差异。

第三类：基于模型的检测法适用于不易观测的状态(如SOC、SOH等)、较为复杂的状态(如SOS)，根据模型计算求解从而评估故障状态。

无论上述那种检测方法都要实现对众多电芯的监控，则需要安装大量的电气元器件。大量的电气元器件的设计不仅会增加整个电池系统的能耗、电池包的故障率，另一方面也会使电池包成本大大增加，提高电池包的维护、检修成本与难度。

实用新型内容

为了解决单个电芯发生故障后，导致电池包整体的一致性低的问题和检测电芯故障时，需要大量元器件，而大量元器件的设计会增加电池系统负担的问题，提出了一种新型结构的动力电池包，具体方案如下：

一种动力电池包，所述动力电池包包括：电芯、电池管理模块和箱体。所述电芯和电池管理模块设置在箱体中。

所述动力电池包具有N个并联相连的一级电池子包，每个一级电池子包里有M个电芯以串联和并联混合的方式排列，所述M和N为大于或者等于2的正整数。

所述动力电池包设有控制单元，所述控制单元和所有一级电池子包连接。

每个一级电池子包安装有一个电流传感器，所述电流传感器连接控制单元。

每个一级电池子包串联一个控制开关，所述控制开关连接控制单元。

控制单元接收电流传感器的信号，并将所有一级电池子包电流信号相互对比，若电流传感器的信号相同或相接，则判断一级电池子包处于正常运转状态。当其中一个电流传感器信号与其他电流传感器的信号有显著差异，则认为该一级电池子包存在故障。采用同等级电池子包电流对比，可以动态检测电芯的工作状态。

在维护和维修时，将同级的电池子包相应的电流信号和电压信号相互对比，若同级电池子包相应的信号相同或相接，则判断电池子包处于正常运转状态。当其中一个电池子包的信号与其他同级电池子包的信号有显著差异，则认为该电池子包存在故障。使用这种方法检测故障电流时，需要通过对比每个一级电池子包的电流，找出有明显差异的电流，因此电池子包的个数至少为三个。

当电池子包的个数为两个时，需要预设正常工作时一级电池子包的电流值，控制单元接收电流传感器的信号后与预设对比，与预设有显著差异的则是出现故障的电池子包。