[发明专利]一种新能源汽车动力电池开关控制器

说明书

本发明涉及新能源汽车动力电池主动均衡、集成DC/DC以及替代DC/DC和低压蓄电池等多个技术领域。方案1，动力电池内置开关控制器，开关控制器输入端连接电池所有模组或单体的正极以及最后模组或单体的负极，在开关控制器关闭输出端情况下随机选通两个或多个不相邻电池模组或电池单体，那么可立即实现电池的主动均衡。方案2，可在开关控制器输出端接入直流开关电源，当选通一个或多个模组或单体接入开关控制器时，可以为新能源汽车供低压电源，等同于电池内置主动均衡DC/DC，从而取代新能源汽车低压蓄电池。方案3，开关控制器选通模组或单体电压值为12或24V时，可直接为新能源汽车低压系统供电，从而取代DC/DC和蓄电池。

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力电池主动均衡、集成DC/DC、替代DC/DC和低压蓄电池以及智能动力电池技术领域。

背景技术

新能源动力电池广泛应用于新能源汽车，但目前新能源汽车动力电池主要有SOC值下降快、电池无法充电放电、电池寿命短等故障，根据大量维修案列分析故障主要由电池模组或电池单体自身问题和使用不当造成。并且为了解决上述问题，在现有电池结构以及技术情况下无法做到不拆卸动力电池进行维护，落后的技术不仅造成了维修难度大，并且无法更好的保护电池模组和电池单体，从而只能降低电池寿命。

目前的新能源汽车动力电池大多采用18650、21700或块状电芯通过串并联组成电池模组，再将多个电池模组串联组成新能源汽车动力电池。因为几乎所有的电池模组都是以串联的方式进行连接的，而串联结构只能保证所有模组电流相同，却无法保证所有电池模组在充放电过程电压始终相同，加上电池单体本身制造过程本就存在质量差异，在长期使用过程中电池单体电压无法均衡，直接导致动力电池整体性能下降。进而导致动力电池SOC值下降快、电池无法充电放电、电池寿命短等故障。

目前动力电池内置DC/DC技术，是将DC/DC置入动力电池内部，属于简单物理集成。不仅体积大需要散热，并且在高压直流转低压直流的过程中会有能量损失并且还会产生电磁辐射。

新能源汽车目前大都保留着传统汽车的低压蓄电池，低压蓄电池能量密度低增加了车辆重量，并且低压蓄电池的电能仍然是由新能源汽车的动力电池提供，通过DC/DC的转换还产生了电能损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，针对现有动力电池无法主动均衡、简单物理集成DC/DC以及仍然保留DC/DC和低压蓄电池等落后技术问题，提供一种新能源动力电池开关控制器。

本发明所采用的技术方案是在动力电池内部置入一个或多个开关控制器，开关控制器的输入端连接到动力电池所有电池模组或电池单体的正负极，开关控制器的输出端连接直流开关电源或直接连接新能源汽车的低压电源线。

进一步的，所述开关控制器由控制器、开关电路、电压检测电路以及接触器/MOS管开关电路组成。

进一步的，所述开关电路，内部可由电磁继电器、MOS管、三极管、固态继电器、IGBT以及可控硅等具有开关效果的设备单一构成或组合构成。

进一步的，所述控制器，通过编程可控制开关电路将一个或多个电池模组或单体接入开关电路。

进一步的，所述电压检测电路，可以检测开关电路接入的电池模组或单体电压，并将电压值发送给控制器。

进一步的，所述接触器/MOS管开关电路常态下为断开状态，在控制器控制下可实现连通，从而将开关电路接入的一个或多个电池模组或电池单体的电压向外输出。

本发明的有益效果1是，可以将动力电池内部所有电池模组或电池单体并联入开关电路，在关闭输出端情况下按一定逻辑将所有电池模组或电池单体逐步接入开关控制器，那么可以立即实现电池模组或电池单体的主动均衡，让所有电池模组或电池单体电压相同。