电池控制系统及车辆的制作方法

allin2025-06-02  101


本公开涉及电动汽车领域,具体地,涉及一种电池控制系统及车辆。


背景技术:

1、随着电动汽车的发展和快速普及,基于锂离子的动力电池得到大量应用,但由于电池的固有特性,电池在合适的温度下充电、放电,能够提高其充放电效率,延长电池使用寿命,而在低温时,电池的充放电能力会大幅降低,这将影响电动汽车在寒冷地区的实用。

2、例如,在环境温度过低时,锂离子电池的内阻急剧升高,可放电容量、充放电性能大大受限,导致电动汽车在低温环境下动力性能不足,续驶里程大幅缩短等问题。同时,电池在低于-20℃时几乎无法进行充电,若强行充电,容易引发内部短路,造成安全隐患。


技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种电池控制系统及车辆,以解决现有技术中的技术问题。

2、根据本公开的第一方面,提供一种电池控制系统,所述系统包括:

3、充放电口;

4、动力电池包,所述动力电池包包括串联的第一电池组和第二电池组;

5、逆变器,所述逆变器包括并联的第一桥臂组和第二桥臂组,所述第一桥臂组和所述第二桥臂组的第一汇聚端与所述第一电池组的正极连接,所述第一桥臂组和所述第二桥臂组的第二汇聚端连接在所述第二电池组的负极和所述充放电口的负极之间;

6、多相电机,所述多相电机包括第一套绕组和第二套绕组,所述第一套绕组的第一端与所述第一桥臂组连接,所述第一套绕组的第二端与所述充放电口的正极连接,所述第二套绕组的第一端与所述第二桥臂组连接,所述第一套绕组的第二端以及所述第二套绕组的第二端均连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间;

7、所述第一桥臂组和所述第一套绕组与所述动力电池包组成第一自加热回路;

8、所述第二桥臂组和所述第二套绕组与所述动力电池包组成第二自加热回路。

9、可选地,所述第一桥臂组为多相第一桥臂,所述第一套绕组包括多个第一对极,每一个第一对极包括三个第一线圈支路,所述多个第一对极的三个第一线圈支路中相同相的线圈支路的第一端共接,并与对应的第一桥臂的中点连接,每一个第一对极的三个第一线圈支路的第二端共接形成一个中性点,第一套绕组的部分或所有中点性共接并引出第一n线,所述第一n线与所述充放电口的正极连接。

10、可选地,所述第二桥臂组为多相第二桥臂,所述第二套绕组包括多个第二对极,每一个第二对极包括三个第二线圈支路,所述多个第二对极的三个第二线圈支路中相同相的线圈支路的一端共接,并与对应的第二桥臂的中点连接,每一个第二对极的三个第二线圈支路的第二端共接形成一个中性点,第二套绕组的部分或所有中点性共接并引出第二n线,所述第二n线连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间。

11、可选地,所述系统还包括:

12、第一自加热通断开关单元,所述第一自加热通断开关被配置为:使得所述第一自加热回路导通或断开;

13、第二自加热通断开关单元,所述第二自加热通断开关被配置为:使得所述第二自加热回路导通或断开。

14、可选地,所述系统还包括:

15、控制器,所述控制器分别与所述第一桥臂组、所述第二桥臂组、所述第一自加热通断开关单元以及所述第二自加热通断开关单元连接;

16、所述控制器被配置为:控制所述第一桥臂组、所述第二桥臂组、所述第一自加热通断开关单元以及所述第二自加热通断开关单元,以实现自加热功能。

17、可选地,所述控制器被配置为:

18、当处于第一状态时,控制所述第一桥臂组和所述第一自加热通断开关单元,使得所述第一电池组进行充放电,以加热所述动力电池包,和/或,控制所述第二桥臂组和所述第二自加热通断开关单元,使得所述第二电池组进行充放电,以加热所述动力电池包。

19、可选地,所述第一桥臂组和所述第一套绕组能够与所述动力电池包和所述充放电口组成升压充电回路,所述系统还包括充放电通断开关单元,所述充放电通断开关单元被配置为:使得所述升压充电回路导通或断开;

20、所述控制器被配置为:

21、控制所述第一桥臂组、所述第二桥臂组、所述第一自加热通断开关单元、所述第二自加热通断开关单元以及所述充放电通断开关单元,使得充/放电功能和所述自加热功能中的至少一种功能实现;

22、所述系统还包括充放电储能电容,所述充放电储能电容用于和充电桩交互电压信息,通过检测所述充放电储能电容的电压,以进行充放电算法控制。

23、可选地,所述控制器还被配置为:

24、当处于第二状态时,控制所述第一桥臂组和所述充放电通断开关单元,使得通过所述充放电口输入的电能,输出至所述动力电池包,以为所述动力电池包充电;

25、且控制所述第二桥臂组和所述第二自加热通断开关单元,使得所述第二电池组充放电,以加热所述动力电池包。

26、可选地,所述控制器被配置为:

27、当处于第三状态时,控制所述第一桥臂组和所述充放电通断开关单元,使得所述动力电池包输出的电能,输出至所述充放电口,以为负载供电;

28、且控制所述第二桥臂组和所述第二自加热通断开关单元,使得所述第二电池组充放电,以加热所述动力电池包。

29、可选地,所述第一桥臂组和所述第一套绕组能够与所述动力电池包组成第一驱动回路,所述第二桥臂组和所述第二套绕组能够与所述动力电池包组成第二驱动回路;

30、所述系统还包括第一驱动通断开关单元和第二驱动通断开关单元,所述第一驱动通断开关单元配置为:使得所述第一驱动回路导通或断开,所述第二驱动通断开关单元配置为:使得所述第二驱动回路导通或断开;

31、所述控制器还被配置为:

32、控制所述第一桥臂组、所述第二桥臂组、所述充放电通断开关单元、所述第一自加热通断开关单元、所述第二自加热通断开关单元、所述第一驱动通断开关单元以及所述第二驱动通断开关单元,使得所述充/放电功能、所述自加热功能以及驱动功能中的至少一种功能实现。

33、可选地,所述控制器被配置为:

34、当处于第四状态时,控制所述第一桥臂组和所述第一驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第一套绕组以驱动车辆,和/或,控制所述第二桥臂组和所述第二驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第二套绕组以驱动车辆。

35、可选地,所述控制器被配置为:

36、当处于第五状态时,控制所述第一桥臂组和所述第一驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第一套绕组,以驱动车辆;和/或,控制所述第二桥臂组和所述第二驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第二套绕组以驱动车辆。

37、控制所述第一桥臂组和所述第一自加热通断开关单元,使得所述动力电池包进行充放电,以加热所述动力电池包,和/或,控制所述第二桥臂组和所述第二自加热通断开关单元,使得所述动力电池包进行充放电,以加热所述动力电池包。

38、可选地,所述控制器被配置为:

39、当处于第六状态时,控制所述第一桥臂组和所述充放电通断开关单元,使得通过所述充放电口输入的电能,输出至所述动力电池,以为所述动力电池充电;

40、控制所述第一桥臂组和所述第一驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第一套绕组,以驱动车辆;和/或控制所述第二桥臂组和所述第二驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第二套绕组,以驱动车辆。

41、可选地,所述控制器被配置为:

42、当处于第七状态时,控制所述第一桥臂组和所述充放电通断开关单元,使得所述动力电池输出的电能,输出至所述充放电口,以为负载供电;

43、控制所述第一桥臂组和所述第一驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第一套绕组,以驱动车辆;和/或控制所述第二桥臂组和所述第二驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第二套绕组,以驱动车辆。

44、可选地,所述控制器被配置为:

45、当处于第八状态时,控制所述第一桥臂组和所述充放电通断开关单元,使得通过所述充放电口输入的电能,输出至所述动力电池,以为所述动力电池充电;和/或控制所述第一桥臂组和所述第一驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第一套绕组,以驱动车辆;

46、和/或控制所述第二桥臂组和所述第二自加热通断开关单元,使得所述第二电池组充放电,以加热所述动力电池包,和/或控制所述第二驱动通断开关单元,使得所述动力电池包的电能,输出至所述第二套绕组,以驱动车辆。

47、可选地,所述控制器被配置为:

48、控制所述第一桥臂组和所述第二桥臂组之间的相位相同,且控制所述第一桥臂组中的任意两相桥臂的相位均错开,并控制所述第二桥臂组中的任意两相桥臂的相位均错开。

49、可选地,所述控制器被配置为:

50、控制所述第一桥臂组和所述第二桥臂组之间的相位错开,且控制所述第一桥臂组中的所有桥臂的相位相同,并控制所述第二桥臂组中的所有桥臂的相位相同。

51、可选地,所述控制器被配置为:

52、控制所述第一桥臂组和所述第二桥臂组之间的相位错开,且控制所述第一桥臂组中的任意两相桥臂的相位均错开,并控制所述第二桥臂组中的任意两相桥臂的相位均错开。

53、可选地,所述控制器被配置为:

54、控制所述第一桥臂组和所述第二桥臂组之间的相位相同,且控制所述第一桥臂组中的所有桥臂的相位相同,并控制所述第二桥臂组中的所有桥臂的相位相同。

55、根据本公开的第二方面,提供一种车辆,包括第一方面所述的电池控制系统。

56、通过上述技术方案,动力电池包包括串联的第一电池组和第二电池组,逆变器包括第一桥臂组和第二桥臂组,多相电机包括第一套绕组和第二套绕组,通过第一桥臂组和第一套绕组与动力电池包组成第一自加热回路,第二桥臂组和第二套绕组与动力电池包组成第二自加热回路。使得能够通过第一电池组进行充放电,以加热动力电池包,通过第二电池组进行充放电,以加热动力电池包,从而实现两种自加热的协同。

57、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。


技术特征:

1.一种电池控制系统,其特征在于,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的电池控制系统,其特征在于,所述第一桥臂组为多相第一桥臂,所述第一套绕组包括多个第一对极,每一个第一对极包括三个第一线圈支路,所述多个第一对极的三个第一线圈支路中相同相的线圈支路的第一端共接,并与对应的第一桥臂的中点连接,每一个第一对极的三个第一线圈支路的第二端共接形成一个中性点,第一套绕组的部分或所有中点性共接并引出第一n线,所述第一n线与所述充放电口的正极连接。

3.根据权利要求1所述的电池控制系统,其特征在于,所述第二桥臂组为多相第二桥臂,所述第二套绕组包括多个第二对极,每一个第二对极包括三个第二线圈支路,所述多个第二对极的三个第二线圈支路中相同相的线圈支路的一端共接,并与对应的第二桥臂的中点连接,每一个第二对极的三个第二线圈支路的第二端共接形成一个中性点,第二套绕组的部分或所有中点性共接并引出第二n线,所述第二n线连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间。

4.根据权利要求1所述的电池控制系统,其特征在于,所述系统还包括:

5.根据权利要求4所述的电池控制系统,其特征在于,所述系统还包括:

6.根据权利要求5所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

7.根据权利要求5所述的电池控制系统,其特征在于,所述第一桥臂组和所述第一套绕组能够与所述动力电池包和所述充放电口组成升压充电回路,所述系统还包括充放电通断开关单元,所述充放电通断开关单元被配置为:使得所述升压充电回路导通或断开;

8.根据权利要求7所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器还被配置为:

9.根据权利要求7所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

10.根据权利要求7所述的电池控制系统,其特征在于,所述第一桥臂组和所述第一套绕组能够与所述动力电池包组成第一驱动回路,所述第二桥臂组和所述第二套绕组能够与所述动力电池包组成第二驱动回路;

11.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

12.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

13.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

14.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

15.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

16.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

17.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

18.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

19.根据权利要求10所述的电池控制系统,其特征在于,所述控制器被配置为:

20.一种车辆,其特征在于,包括上述权利要求1-19任意一项所述的电池控制系统。


技术总结
本公开涉及一种电池控制系统及车辆,该电池控制系统包括充放电口、动力电池包、逆变器和多相电机,动力电池包包括串联的第一电池组和第二电池组;逆变器包括并联的第一桥臂组和第二桥臂组;多相电机包括第一套绕组和第二套绕组,第一套绕组的第一端与第一桥臂组连接,第一套绕组的第二端与充放电口的正极连接,第二套绕组的第一端与第二桥臂组连接,第二套绕组的第二端连接在第一电池组和第二电池组之间;第一桥臂组和第一套绕组与动力电池包组成第一自加热回路;第二桥臂组和第二套绕组与动力电池包组成第二自加热回路。

技术研发人员:谢朝,李吉成,李利,吴佳祥,万传祥
受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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