一種電動汽車電池脫箱續駛系統及電動汽車技術方案

本發明專利技術提供了一種電動汽車電池脫箱續駛系統，包括多個相互并聯的電池脫箱子系統，每個電池脫箱子系統均包括串聯在一起的一個電池包和一個脫箱控制單元，當電池包處于正常狀態時，脫箱控制單元將該電池包所在支路連通，當電池包處于非正常狀態時，脫箱控制單元將該電池包所在支路斷開，進而由于電池包的并聯關系而不會影響其它支路電池包的使用。本發明專利技術實現了在不影響車輛正常行駛的情況下，對故障的維修和對電池的維護，保證了故障及時處理，不影響車輛正常運行，延長了電池的使用壽命，提高了車輛運行的可靠性和安全性。本發明專利技術結構簡單易于實施。

【技術實現步驟摘要】
一種電動汽車電池脫箱續駛系統及電動汽車
本專利技術涉及電動汽車控制領域，尤其涉及一種電動汽車電池脫箱續駛系統及采用該系統的電動汽車。
技術介紹
電動汽車可充電儲能系統，也叫RESS(RechargeableEnergyStorageSystem)系統，目前所使用的動力系統鋰電池包基本是由鋰離子單體電池通過不同的串、并聯成組方式(單體電池串聯達到所需電壓，并聯達到所需容量)來實現，最終使電池包可提供電動汽車所需的能量和功率輸出，從而驅動電動汽車的電機工作，使得車輛行駛。目前，電動汽車中，電池包大多采用多包串聯形式，即單體電池先組成一個電池包，然后多個電池包再組成動力電池組。如圖1所示，電動汽車汽車動力總成中主要包含動力電池組9、高壓配電及電機控制系統8和驅動電機7。其中，動力電池組9提供電能動力，高壓配電及電機控制系統8對電能進行分配和控制，同時控制驅動電機7工作。圖2示出了一個電池包的簡化結構，其包括箱體901、電池模組902、第一電極903、第二電極904、低壓接口905以及BMS從控單元906。其中，電池模組902位于箱體901中，電池模組902的第一極連接于第一電極903，即電池模組902的第一極從第一電極903中接出，電池模組902的第二極連接于第二電極904，即電池模組902的第二極從第二電極904中接出。其中，第一電極903以及電池模組902的第一極例如負極，第二電極904以及電池模組902的第二極例如正極，當然，第一電極903以及電池模組902的第一極也可以為正極，第二電極904以及電池模組902的第二極也可以為負極。如圖3所示，動力電池組9一般由多個電池包連接而成，然后通過高壓配電及電機控制系統8，最終驅動所述驅動電機7工作。圖3中示出了多個電池包相互串聯的連接方式，在某些情況下，多個電池包也可相互并聯而組成動力電池組9。電池包由于內部或外部等原因會有如下典型故障或安全性問題出現：電池包內電池單體的電壓和溫度過高、過低和不均衡等，電池管理系統(BMS)工作異常，系統短路、絕緣或熱失控等。因此，在動力電池組中，需要將出現問題的電池包從整個動力電池組中脫離，才不能影響動力電池組中其它電池包的正常工作。但是，目前多個電池包串聯組成的動力電池系統很難實現單個電池包的脫離而不影響其他電池包的正常使用。因此，現有的方案往往采用一種妥協的方式進行處理，即當電動汽車動力電池組中的某個電池包出現輕微故障或問題后進行報警以進行警示，但是直至問題不斷惡化到一定程度或突然出現極嚴重故障時，整車控制器(VCU)或電池管理系統(BMS)也只能直接斷開動力電池系統的總正/總負連接，斷開電池包高壓連接，從而使車輛失去動力，因此車輛只能原地等待或維修，并不能對電池系統進行有效管理，也不能有效的避免問題擴大化，從而縮短電池包使用壽命，也給車輛使用和維修帶來極大的不安全因素和不便。目前有一種快換電池系統可通過機械、液壓等方式對故障電池包進行緊急、強制切除。雖然可實現故障電池包的脫離，但存在危險性高，可靠性低，處理不及時等弊端。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電動汽車電池脫箱續駛系統以及采用該種系統的電動汽車，以解決電動汽車動力電池組中電池包出現問題時無法及時脫箱而造成故障持續惡化的問題。本專利技術提供了一種電動汽車電池脫箱續駛系統，包括：電池脫箱子系統，所述電池脫箱子系統數量為至少兩個，多個所述電池拖箱子系統并聯組成所述電動汽車電池脫箱續駛系統；其中，所述電池脫箱子系統包括：電池包；脫箱控制單元，所述脫箱控制單元與所述電池包串聯；當所述電池包處于正常狀態時，所述脫箱控制單元通路；當所述電池包處于非正常狀態時，所述脫箱控制單元斷路。進一步，所述脫箱控制單元包括：第四高壓接觸器，所述第四高壓接觸器與所述電池包串聯；當所述電池包處于正常狀態時，所述第四高壓接觸器的主觸頭之間閉合；當所述電池包處于非正常狀態時，所述第四高壓接觸器的主觸頭之間斷開。進一步，所述電動汽車電池脫箱續駛系統還包括：指令單元，所述指令單元連接于所述第四高壓接觸器的控制端；當所述電池包處于正常狀態時，所述指令單元控制所述第四高壓接觸器的主觸頭閉合；當所述電池包處于非正常狀態時，所述指令單元控制所述第四高壓接觸器的主觸頭斷開。進一步，所述第四高壓接觸器為常閉高壓接觸器；或者，所述第四高壓接觸器為常開高壓接觸器。進一步，所述電動汽車電池脫箱續駛系統接入電動汽車的高壓配電及電機控制系統。本專利技術還提供了一種電動汽車，所述電動汽車采用如上任一項所述的電動汽車電池脫箱續駛系統。從上述方案可以看出，采用本專利技術的電動汽車電池脫箱續駛系統結合電動汽車的BMS系統，當出現低級別故障時，首先可進行報警和降功率運行等處理，然后根據車輛運行狀態和故障情況，如車輛處于長時間待機或低頻使用狀態下，可以利用本專利技術的電動汽車電池脫箱續駛系統啟用脫箱控制功能，在不影響車輛正常行駛情況下，可對故障進行維修，電池進行維護，之后恢復電池包的正常使用，這樣既保證了故障及時處理，避免問題不斷擴大或不可逆情況出現，又不影響車輛正常運行，從而延長電池使用壽命，提高車輛運行的可靠性和安全性。當出現高級別故障時，可以直接開啟脫箱續駛功能，保證系統安全性，滿足條件情況下也可使車輛繼續行駛一定距離。當出現極端故障時，除了斷開總正/總負高壓接觸器外，利用本專利技術的電動汽車電池脫箱續駛系統可以直接執行所有電池包的脫箱功能，從而使每個電池包都能夠獨立脫開，從而有效地提高了故障處理可靠性、安全性，避免故障擴大化。本專利技術結構簡單易于實施。附圖說明以下附圖僅對本專利技術做示意性說明和解釋，并不限定本專利技術的范圍。圖1為電動汽車汽車動力總成簡化框圖；圖2為電池包的簡化結構示意圖；圖3為動力電池組的連接結構示意圖；圖4為本專利技術的電動汽車電池脫箱續駛系統的結構簡圖；圖5為本專利技術實施例一中的電池脫箱子系統電路結構示意圖；圖6為本專利技術的電動汽車電池脫箱續駛系統的實施例一的電路結構示意圖；圖7為本專利技術實施例一中將高壓接觸器整合于一起組成脫箱控制單元電路的結構示意圖；圖8本專利技術實施例二中的電池脫箱子系統電路結構示意圖；圖9為本專利技術的電動汽車電池脫箱續駛系統的實施例二的電路結構示意圖；圖10為本專利技術實施例二中將高壓接觸器整合于一起組成脫箱控制單元電路的結構示意圖；圖11為本專利技術實施例二中第三高壓接觸器的俯視結構；圖12為本專利技術實施例二中第三高壓接觸器的內部結構；圖13為本專利技術實施例三的電動汽車電池脫箱續駛系統的結構簡圖；圖14為本專利技術實施例三中的電池脫箱子系統的結構簡圖；圖15為本專利技術的電動汽車電池脫箱續駛系統的實施例三的電路結構示意圖；圖16為本專利技術實施例三中將高壓接觸器整合于一起組成脫箱控制單元電路的結構示意圖；圖17為本專利技術實施例三中的RESS系統結構示意圖；圖18為本專利技術實施例四的電動汽車電池脫箱控制方法示意圖；圖19為本專利技術實施例五中的電池脫箱子系統電路結構示意圖；圖20為本專利技術實施例五中所采用的手動高壓急停開關的外觀結構正視圖；圖21為本專利技術實施例五中所采用的手動高壓急停開關的外觀結構立體視圖；圖22為本專利技術實施例五的電動汽車電池脫箱續駛系統電路結構；圖23為本專利技術實施例五中的脫箱控制面板示意圖；圖24為本專利技術實施例六中的電池脫箱子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動汽車電池脫箱續駛系統，其特征在于，包括：電池脫箱子系統(10)，所述電池脫箱子系統(10)數量為至少兩個，多個所述電池拖箱子系統(10)并聯組成所述電動汽車電池脫箱續駛系統；其中，所述電池脫箱子系統(10)包括：電池包(101)；脫箱控制單元(102)，所述脫箱控制單元(102)與所述電池包(101)串聯；當所述電池包(101)處于正常狀態時，所述脫箱控制單元(102)通路；當所述電池包(101)處于非正常狀態時，所述脫箱控制單元(102)斷路。

【技術特征摘要】
1.一種電動汽車電池脫箱續駛系統，其特征在于，包括：電池脫箱子系統(10)，所述電池脫箱子系統(10)數量為至少兩個，多個所述電池拖箱子系統(10)并聯組成所述電動汽車電池脫箱續駛系統；其中，所述電池脫箱子系統(10)包括：電池包(101)；脫箱控制單元(102)，所述脫箱控制單元(102)與所述電池包(101)串聯；當所述電池包(101)處于正常狀態時，所述脫箱控制單元(102)通路；當所述電池包(101)處于非正常狀態時，所述脫箱控制單元(102)斷路。2.根據權利要求1所述的電動汽車電池脫箱續駛系統，其特征在于，所述脫箱控制單元(102)包括：第四高壓接觸器(KM4)，所述第四高壓接觸器(KM4)與所述電池包(101)串聯；當所述電池包(101)處于正常狀態時，所述第四高壓接觸器(KM4)的主觸頭之間閉合；當所述電池包(101)處于非正常狀態時，所述第四高壓接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸群，薛志強，
申請(專利權)人：北京長城華冠汽車科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11