一種電池包及電池包系統技術方案

本實用新型專利技術提出一種電池包和電池包系統，電池包包括電池包主回路短路防護裝置和多個電池模塊；多個所述電池模塊串聯形成串聯電路，所述電池包主回路短路防護裝置的輸出端與所述串聯電路的輸入端電連接，所述電池包主回路短路防護裝置的輸入端用于與外部電機控制器的第一端電連接，所述串聯電路的輸出端用于與所述外部電機控制器的第二端電連接；每個所述電池模塊包括電池模塊短路防護裝置和多個具有電池單體的電池單體模塊，多個所述電池單體模塊并聯形成并聯電路，所述電池模塊短路防護裝置與所述并聯電路的輸入端電連接。本實用新型專利技術解決了電池包系統級、模組級級別短路而引起的電池單體短路連鎖反應。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電池領域，尤其涉及一種電池包及電池包系統。
技術介紹
對于以電驅動為主的新能源汽車，電池包是一個必不可少的核心部件，且電池包的大小直接影響著整車的性能，特別針對汽車的純電續航里程以及綜合油耗性能而言，電池包的大小更加的重要。具有高能量、高功率和高電壓這三項性能的電池包逐漸在新能源汽車上得到普遍采用，而這也意味著對電池包的安全要求越來越高。現有技術中，雖然電池系統在設計上會綜合考慮整車控制器VCU(Vehicle control unit)和電池管理系統BMS(Battery management system)的功能，對電池包進行有效地主動安全防護，也會考慮在主回路上設計保險絲進行被動防護，但是在有些特殊的極限使用工況下，如異常的碰撞或擠壓時，現有技術無法對電池包的系統級以及模組級短路進行有效的安全防護，因短路引起的電池單體起火甚至爆炸的事故還是時有出現。因此，亟需在電池包的硬件設計上進行優化設計，進而提升電池包的安全性能。
技術實現思路
基于以上問題，本技術提出一種電池包，通過電池包主回路短路防護裝置和多個電池模塊；多個電池模塊串聯形成串聯電路，電池包主回路短路防護裝置的輸出端與串聯電路的輸入端電連接，電池包主回路短路防護裝置的輸入端用于與外部電機控制器的第一端電連接，串聯電路的輸出端用于與外部電機控制器的第二端電連接；每個電池模塊包
括電池模塊短路防護裝置和多個具有電池單體的電池單體模塊，多個電池單體模塊并聯形成并聯電路，電池模塊短路防護裝置與并聯電路的輸入端電連接的方式實現了對電池包的分級防護，有效的解決了電池包系統級以及模組級級別短路而引起的電池單體短路連鎖反應。一方面，本技術提出一種電池包，包括：電池包主回路短路防護裝置和多個電池模塊；多個所述電池模塊串聯形成串聯電路，所述電池包主回路短路防護裝置的輸出端與所述串聯電路的輸入端電連接，所述電池包主回路短路防護裝置的輸入端用于與外部電機控制器的第一端電連接，所述串聯電路的輸出端用于與所述外部電機控制器的第二端電連接；每個所述電池模塊包括電池模塊短路防護裝置和多個具有電池單體的電池單體模塊，多個所述電池單體模塊并聯形成并聯電路，所述電池模塊短路防護裝置與所述并聯電路的輸入端電連接。優選地，所述電池單體模塊還包括與所述電池單體電連接的電池單體短路防護裝置。優選地，所述電池包主回路短路防護裝置、所述電池模塊短路防護裝置和電池單體短路防護裝置均為熔斷器。優選地，所述熔斷器包括：插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉式熔斷器、快速熔斷器或自復熔斷器。優選地，所述電池包主回路短路防護裝置的熔斷電流小于所述電池模塊短路防護裝置的熔斷電流；所述電池模塊短路防護裝置的熔斷電流小于所述電池單體短路防護裝置的熔斷電流。另一方面，本技術提出一種電池包系統，包括電池包和電機控制器；所述電池包包括電池包主回路短路防護裝置和多個電池模塊；多個所述電池模塊串聯形成串聯電路，所述電池包主回路短路防護裝置的輸出端與所述串聯電路的輸入端電連接，所述電池包主回路短路防護裝置的輸入端用于與外部電機控制器的第一端電連接，所述串聯電
路的輸出端用于與所述外部電機控制器的第二端電連接；每個所述電池模塊包括電池模塊短路防護裝置和多個具有電池單體的電池單體模塊，多個所述電池單體模塊并聯形成并聯電路，所述電池模塊短路防護裝置與所述并聯電路的輸入端電連接。優選地，所述電池單體模塊還包括與所述電池單體電連接的電池單體短路防護裝置。優選地，所述電池包主回路短路防護裝置、所述電池模塊短路防護裝置和電池單體短路防護裝置均為熔斷器。優選地，所述熔斷器包括：插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉式熔斷器、快速熔斷器或自復熔斷器。優選地，所述電池包主回路短路防護裝置的熔斷電流小于所述電池模塊短路防護裝置的熔斷電流；所述電池模塊短路防護裝置的熔斷電流小于所述電池單體短路防護裝置的熔斷電流。通過采用上述技術方案，具有如下有益效果：電池包通過包括電池包主回路短路防護裝置和多個電池模塊；多個電池模塊串聯形成串聯電路，電池包主回路短路防護裝置的輸出端與串聯電路的輸入端電連接，電池包主回路短路防護裝置的輸入端用于與外部電機控制器的第一端電連接，串聯電路的輸出端用于與外部電機控制器的第二端電連接；每個電池模塊包括電池模塊短路防護裝置和多個具有電池單體的電池單體模塊，多個電池單體模塊并聯形成并聯電路，電池模塊短路防護裝置與并聯電路的輸入端電連接的方式，使電池包在極限工況下使用的安全性增加，降低了電路短路造成的嚴重安全風險，通過分級防護，有效的解決了電池包系統級、模組級級別短路而引起的電池單體短路連鎖反應。同時，當發生各種潛在的人為或非人為短路風險時，能有效地在短時間內切斷電路，阻止短路的進一步惡化，即便是電池包主回路短路防護裝置和電池模塊短路防護裝置同時失效的情況下，電池單體短路防護裝置也會起作用，從而避免引起更嚴重的電池單體短路而造成重大事故。附圖說明圖1是根據本技術一個實施例的電池包的模塊圖；圖2是根據本技術一個實施例的電池包中的電池模塊的模塊圖。具體實施方式以下結合具體實施方案和附圖對本技術進行進一步的詳細描述。其只意在詳細闡述本技術的具體實施方案，并不對本技術產生任何限制，本技術的保護范圍以權利要求書為準。參照圖1和圖2，本技術提出一種電池包A，包括：電池包主回路短路防護裝置10和多個電池模塊20；多個電池模塊20串聯形成串聯電路，電池包主回路短路防護裝置10的輸出端102與串聯電路的輸入端201電連接，電池包主回路短路防護裝置10的輸入端101用于與外部電機控制器30的第一端301電連接，串聯電路的輸出端202用于與外部電機控制器30的第二端302電連接；每個電池模塊20包括電池模塊短路防護裝置203和多個具有電池單體的電池單體模塊204，多個電池單體模塊204并聯形成并聯電路，電池模塊短路防護裝置203與并聯電路的輸入端2031電連接。當外部電機控制器30內部短路或電池包A的主電纜B發生短路時，此時電池包主回路短路防護裝置10會切斷其所在位置的電路，以保護電池模塊20。若電池包主回路短路防護裝置10的保護失效，那么此時電池模塊短路防護裝置203會切斷其所在位置的電路，以保護電池單體模塊204。若電池模塊短路防護裝置203的保護失效，那么此時電池單體短路防護裝置2042會切斷其所在位置的電路，以保護電池單體2043，以防止電池單體2043爆炸而引起事故。當電纜C發生短路時，此時電池模塊短路防護裝置203會切斷其所在位置的電路。若電池模塊短路防護裝置203的保護失效，那么此時電池單體短路防護裝置2042會切斷其所在位置的電路。當電纜D發生短路時，此時電池單體短路防護裝置2042會切斷其所
在位置的電路。電池包主回路短路防護裝置10、電池模塊短路防護裝置203和電池單體短路防護裝置2042為熔斷器，當通過電池包主回路短路防護裝置10、電池模塊短路防護裝置203或電池單體短路防護裝置2042中的電流達到了其熔斷電流時，則電池包主回路短路防護裝置10、電池模塊短路防護裝置203或電池單體短路防護裝置2042會自動熔斷，以切換其自身所在的電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池包，其特征在于，包括：電池包主回路短路防護裝置和多個電池模塊；多個所述電池模塊串聯形成串聯電路，所述電池包主回路短路防護裝置的輸出端與所述串聯電路的輸入端電連接，所述電池包主回路短路防護裝置的輸入端用于與外部電機控制器的第一端電連接，所述串聯電路的輸出端用于與所述外部電機控制器的第二端電連接；每個所述電池模塊包括電池模塊短路防護裝置和多個具有電池單體的電池單體模塊，多個所述電池單體模塊并聯形成并聯電路，所述電池模塊短路防護裝置與所述并聯電路的輸入端電連接。

【技術特征摘要】
1.一種電池包，其特征在于，包括：電池包主回路短路防護裝置和多個電池模塊；多個所述電池模塊串聯形成串聯電路，所述電池包主回路短路防護裝置的輸出端與所述串聯電路的輸入端電連接，所述電池包主回路短路防護裝置的輸入端用于與外部電機控制器的第一端電連接，所述串聯電路的輸出端用于與所述外部電機控制器的第二端電連接；每個所述電池模塊包括電池模塊短路防護裝置和多個具有電池單體的電池單體模塊，多個所述電池單體模塊并聯形成并聯電路，所述電池模塊短路防護裝置與所述并聯電路的輸入端電連接。2.根據權利要求1所述的電池包，其特征在于:所述電池單體模塊還包括與所述電池單體電連接的電池單體短路防護裝置。3.根據權利要求2所述的電池包，其特征在于：所述電池包主回路短路防護裝置、所述電池模塊短路防護裝置和電池單體短路防護裝置均為熔斷器。4.根據權利要求3所述的電池包，其特征在于:所述熔斷器包括：插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉式熔斷器、快速熔斷器或自復熔斷器。5.根據權利要求2-4任...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王亞斌，盧艷彬，
申請(專利權)人：上汽通用汽車有限公司，泛亞汽車技術中心有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31