一種實現動力電池自動失效補償的系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種實現動力電池自動失效補償的系統，用于動力電池失效單元自動補償，該包括：電池模組，包括串聯或并聯的多個包括第一支路、第二支路和開關控制模塊的電池單元，第一支路含電池模塊；電池模塊控制單元，用于標記電池單元為工作或預留電池單元，檢測工作電池單元的電池狀態并判斷當前工作電池單元是否失效，如果是，標記為失效電池單元，并標記任一個預留電池單元為工作電池單元；向工作電池單元發送控制指令，使其第二支路斷開、第一支路接通；向預留電池單元發送控制指令，使其第一支路斷開、第二支路接通；向失效電池單元發送控制指令，使其第一支路斷開、第二支路接通。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及新能源汽車
，具體涉及一種實現動力電池自動失效補償的系統。
技術介紹
傳統汽車是以石油為燃料作為動力來源，而新能源汽車大多是用電能作為主要或輔助動力來源，新能源汽車因其對環境的影響比傳統汽車要小，前景被廣泛看好。目前新能源汽車儲存電能的部件主要是動力電池，在現有技術中，動力電池在結構上可以分為三個部分電池單體、電池模塊以及電池模組，電池單體是最基本的工作單元；電池模塊是由若干個電池單體串聯構成單體串聯序列，再由若干個單體串聯序列并聯的方式組成；電池模組是由若干個電池模塊通過串聯或并聯的方式組成，電池模組構成整個動力電池。由于每個電池單體本身的材料及工藝原因，無法做到不同單體結構和性能完全一樣，因此整個動力電池模組在實際使用過程中，各個電池單體性能的差異會逐漸表現出來，使某些電池模塊的性能快速下降，出現早期失效，即與正常使用狀態相比，過早出現內阻增大、容量降低、無法放電的現象。因為在現有技術中，電池模組是由若干個電池模塊通過串聯或并聯方式組成，所以當電池模組中的某些電池模塊或電池單體出現早期失效，使動力電池模組出現短板效應，會影響整個動力電池系統性能的發揮，進而影響車輛的運行與可靠性，同時，由于某些電池模塊或電池單體出現早期失效后，需要對電池模組進行整體維修或更換，增加了用戶的使用成本。
技術實現思路
有鑒于此，本技術的主要目的是提供一種實現動力電池自動失效補償的系統，解決現有技術中電池模組中的某些電池模塊出現早期失效，導致動力電池系統性能下降，進而影響車輛運行與可靠性，并增加用戶使用成本的問題。為解決上述問題，本技術提供的技術方案如下一種實現動力電池自動失效補償的系統，所述系統包括電池模組以及電池模塊控制單元；所述電池模組包括串聯或并聯連接的多個電池單元，所述電池單元包括第一支路、第二支路以及開關控制模塊，所述第一支路包括電池模塊，所述開關控制模塊的第一端作為所述電池單元的一端，所述開關控制模塊的第二端和第三端分別與所述第一支路的一端和所述第二支路的一端相連，所述第一支路的另一端和所述第二支路的另一端相連的端點作為所述電池單元的另一端；所述開關控制模塊，用于接通或斷開所述第一支路，接通或斷開所述第二支路；電池模塊控制單元，用于標記所述電池單元為工作電池單元或預留電池單元；檢測所述工作電池單元的電池狀態；根據所述工作電池單元的電池狀態判斷當前所述工作電池單元是否失效,如果是,標記當前所述工作電池單元為失效電池單元，并標記任一個所述預留電池單元為工作電池單元；向所述工作電池單元中的所述開關控制模塊發送第一控制指令，使所述工作電池單元中的所述第二支路斷開，所述工作電池單元中的所述第一支路接通；向所述預留電池單元中的所述開關控制模塊發送第二控制指令，使所述預留電池單元中的所述第一支路斷開，所述預留電池單元中的所述第二支路接通；向所述失效電池單元中的所述開關控制模塊發送第三控制指令，使所述失效電池單元中的所述第一支路斷開，所述失效電池單元中的所述第二支路接通。相應的，所述開關控制模塊包括第一功率開關以及第二功率開關；所述第一功率開關的一端與所述第二功率開關的一端相連的端點作為所述開關控制模塊的第一端，所述第一功率開關的另一端作為所述開關控制模塊的第二端，所述第二功率開關的另一端作為所述開關控制模塊的第三端；所述第一功率開關，用于斷開或接通所述第一支路； 所述第二功率開關，用于斷開或接通所述第二支路。相應的，所述開關控制模塊包括三通功率開關；所述三通功率開關的動端作為所述開關控制模塊的第一端，所述三通功率開關的第一不動端和第二不動端分別作為所述開關控制模塊的第二端和第三端；所述三通功率開關，用于斷開所述第二支路并接通所述第一支路，或者，斷開所述第一支路并接通所述第二支路。相應的，所述電池模塊控制單元包括標記子單元,用于標記所述電池單元為工作電池單元或預留電池單元；檢測子單元，用于檢測所述工作電池單元的電池狀態；判斷子單元，用于根據所述工作電池單元的電池狀態判斷當前所述工作電池單元是否失效，如果是，標記當前所述工作電池單元為失效電池單元，并標記任一個所述預留電池單元為工作電池單元；第一發送子單元，用于向所述工作電池單元中的所述第一功率開關和所述第二功率開關發送第一控制指令，使所述工作電池單元中的所述第二功率開關斷開，所述工作電池單元中的所述第一功率開關閉合；第二發送子單元，用于向所述預留電池單元中的所述第一功率開關和所述第二功率開關發送第二控制指令，使所述預留電池單元中的所述第一功率開關斷開，所述預留電池單元中的所述第二功率開關閉合；第三發送子單元，用于向所述失效電池單元中的所述第一功率開關和所述第二功率開關發送第三控制指令，使所述失效電池單元中的所述第一功率開關斷開，所述失效電池單元中的所述第二功率開關閉合。相應的，所述電池模塊控制單元包括標記子單元,用于標記當前所述電池單元為工作電池單元或預留電池單元；檢測子單元，用于檢測所述工作電池單元的電池狀態；判斷子單元，用于根據所述工作電池單元的電池狀態判斷當前所述工作電池單元是否失效，如果是，標記當前所述工作電池單元為失效電池單元，并標記任一個所述預留電池單元為工作電池單元；第一發送子單元，用于向所述工作電池單元中的所述三通功率開關發送第一控制指令，使所述工作電池單元中的所述三通功率開關的動端與所述工作電池單元中的所述三通功率開關的第一不動端接通；第二發送子單元，用于向所述預留電池單元中的所述三通功率開關發送第二控制指令，使所述預留電池單元中的所述三通功率開關的動端與所述預留電池單元中的所述三通功率開關的第二不動端接通；第三發送子單元，用于向所述失效電池單元中的所述三通功率開關發送第三控制指令，使所述失效電池單元中的所述三通功率開關的動端與所述失效電池單元中的所述三通功率開關的第二不動端接通。相應的,所述標記子單元具體用于標記所述電池單元中的一個或多個為工作電池單元，使所述一個或多個工作電池單元的電池容量總和滿足所需輸出的電池容量值，標記其余的一個或多個所述電池單元為預留電池單元。相應的，所述檢測子單元具體用于通過電壓傳感器實時檢測所述工作電池單元中的所述電池模塊兩端的電壓值，若所述電池模塊兩端的電壓值小于或等于電壓閾值，則所述工作電池單元的電池狀態為斷路狀態或短路狀態；或者，在達到設定的時間周期時，檢測所述工作電池單元中的所述電池模塊的實際容量，由所述電池模塊的實際容量除以電池模塊的實際容量初始值得到所述電池模塊的劣化程度，當所述電池模塊的劣化程度大于或等于劣化閾值時，則所述工作電池單元的電池狀態為容量異常狀態。相應的，當所述工作電池單元的電池狀態為所述斷路狀態、所述短路狀態或所述容量異常狀態中的任一種時，判斷所述工作電池單元失效。相應的，所述電池模塊控制單元還包括報警子單元，用于當出現失效電池單元時，輸出所述失效電池單元的電池狀態，并發出警告；或者，當全部所述預留電池單元均標記為工作電池單元時，輸出無預留單元替換信息，并發出警告。相應的，所述第一支路還包括保險器，所述保險器與所述電池模塊串聯連接，用于當所述第一支路中的電流值大于電流閾值時，切斷所述第一支路。由此可見，本技術具有如下有益效果本技術將動力電池模組中的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實現動力電池自動失效補償的系統，其特征在于，所述系統包括：電池模組以及電池模塊控制單元；所述電池模組包括串聯或并聯連接的多個電池單元，所述電池單元包括第一支路、第二支路以及開關控制模塊，所述第一支路包括電池模塊，所述開關控制模塊的第一端作為所述電池單元的一端，所述開關控制模塊的第二端和第三端分別與所述第一支路的一端和所述第二支路的一端相連，所述第一支路的另一端和所述第二支路的另一端相連的端點作為所述電池單元的另一端；所述開關控制模塊，用于接通或斷開所述第一支路，接通或斷開所述第二支路；電池模塊控制單元，用于標記所述電池單元為工作電池單元或預留電池單元；檢測所述工作電池單元的電池狀態；根據所述工作電池單元的電池狀態判斷當前所述工作電池單元是否失效，如果是，標記當前所述工作電池單元為失效電池單元，并標記任一個所述預留電池單元為工作電池單元；向所述工作電池單元中的所述開關控制模塊發送第一控制指令，使所述工作電池單元中的所述第二支路斷開，所述工作電池單元中的所述第一支路接通；向所述預留電池單元中的所述開關控制模塊發送第二控制指令，使所述預留電池單元中的所述第一支路斷開，所述預留電池單元中的所述第二支路接通；向所述失效電池單元中的所述開關控制模塊發送第三控制指令，使所述失效電池單元中的所述第一支路斷開，所述失效電池單元中的所述第二支路接通。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓爾樑，王宏宇，張守中，
申請(專利權)人：濰柴動力股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：