本發(fā)明屬于電能存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，確切的說，屬于動(dòng)力蓄電池成組技術(shù)以及由所述動(dòng)力蓄電池組和變換器組成的電動(dòng)車輛使用的電源。

背景技術(shù)：

公知的電能存儲(chǔ)技術(shù)一般通過蓄電池組來實(shí)現(xiàn)，是通過導(dǎo)體按規(guī)則連接蓄電池，構(gòu)成蓄電池組。

動(dòng)力蓄電池一般指單體容量超過2Ah的、應(yīng)用于動(dòng)力牽引、大功率蓄能系統(tǒng)的蓄電池，動(dòng)力蓄電池組則為使用動(dòng)力蓄電池按規(guī)則連接的蓄電池組。

由于蓄電池為電化學(xué)體系，其性能受溫度等條件影響很大，使蓄電池維持適當(dāng)、均勻的溫度一直是人們關(guān)注的問題，維持適當(dāng)而均勻一致的蓄電池性能(壓差、容差、內(nèi)阻)是動(dòng)力蓄電池成組技術(shù)的主要目的。

公知的動(dòng)力蓄電池成組，一般是通過單體蓄電池(1)串聯(lián)、單體蓄電池(1)并聯(lián)然后串聯(lián)等規(guī)則的連接，組成較高電壓和容量的蓄電池組。

公知的蓄電池組具有較高的輸出電壓(單體電壓×串聯(lián)數(shù)量)，輸出的名義電壓一般是如下規(guī)格或接近如下規(guī)格：6V、12V、24V、36V、48V、60V、110V、220V、380V、600V等。

公知的動(dòng)力蓄電池成組尤其是鋰離子電池成組，一般采取性能(具體指標(biāo)如：壓差、容差、內(nèi)阻)差異較小的蓄電池匹配來組成；但由于初始性能不一致，以及使用過程中工況的微小差異，經(jīng)過長期充放電循環(huán)，導(dǎo)致蓄電池的一致性逐漸變差，以至于需要維護(hù)乃至更換。即便目前的蓄電池管理系統(tǒng)具備了均衡的功能，由于均衡電流難以做大，從而導(dǎo)致僅具有象征性的意義；由于能夠影響SOC估算的因素太多，導(dǎo)致了公知技術(shù)的蓄電池管理系統(tǒng)SOC估算偏差較大。由于蓄電池的一致性變差，導(dǎo)致了蓄電池組因?yàn)槎贪逍?yīng)帶來的的容量降低和帶來過充過放的安全問題。

公知的電動(dòng)車輛的電源(3)是由上述具有較高的輸出電壓的蓄電池組構(gòu)成的，且公知的技術(shù)方案長期沒有變化。

綜上所述，公知的并串聯(lián)成組技術(shù)不完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)動(dòng)車電源，以解決傳統(tǒng)的動(dòng)力蓄電池組存在的，因需要保持蓄電池一致性，才能保證容量不降低和不會(huì)帶來過充過放的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種電動(dòng)車電源，由至少兩個(gè)單體蓄電池(1)并聯(lián)，形成具有與單體蓄電池(1)相同電壓平臺(tái)的電池組，再與變換器(2)連接組成電源(3)；所述電源(3)以并聯(lián)、串聯(lián)或串并復(fù)合連接形式組成機(jī)動(dòng)車電源。

所述電源(3)的至少兩個(gè)的單體蓄電池(1)通過變截面導(dǎo)體(4)并聯(lián)，導(dǎo)體截面大的一端接入變換器(2)。

所述單體蓄電池(1)通過串聯(lián)設(shè)置的熔斷器(5)接入電路。

所述組成電池組的單體蓄電池(1)是具有相近的電性能曲線的相同電化學(xué)體系的電池。

各個(gè)電源(3)中并聯(lián)的所有單體蓄電池(1)的兩極，分別通過導(dǎo)線(6)相互連接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

本發(fā)明所述電源(3)為具有多個(gè)相同規(guī)格單體蓄電池(1)并聯(lián)而成的電池組，所述電池組具有與單體蓄電池(1)相同的電壓平臺(tái)，連接變換器(2)輸出高電壓。

由于單體蓄電池(1)并聯(lián)，無需對(duì)單體蓄電池(1)進(jìn)行電壓均衡。

由于單體蓄電池(1)并聯(lián)，成組時(shí)無需對(duì)電池進(jìn)行嚴(yán)格分組，且在使用過程中某單體蓄電池(1)容量降低并不會(huì)大幅度影響電池組性能；從而減少了維護(hù)工作。

由于單體蓄電池(1)并聯(lián)，影響電池組充放電性能的因素少，更易于進(jìn)行SOC估算，能夠提高估算精度；提高了電池組的使用效率。

由于單體蓄電池(1)并聯(lián)，更易于監(jiān)控電池組電壓(單體蓄電池(1)電壓與之相同)，降低了過充過放的可能性，提高了安全性能，延長了壽命。

由于單體蓄電池(1)并聯(lián)，溫度不均衡對(duì)電池組造成的影響小于串聯(lián)成組的技術(shù)方案。

本發(fā)明所述的電池組具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，具有同材料體系、相近的充放電性能曲線的不同容量的蓄電池可以混搭使用；易于SOC估算；進(jìn)一步降低了過充過放的可能性，提高了電池組的安全性能，延長了壽命；更好的發(fā)揮電池性能；更易于工程化實(shí)施。

本發(fā)明可以減少電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用成本，提高電池組的安全性，尤其適合于鋰離子動(dòng)力蓄電池的梯次利用；具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述蓄電池組與變換器組成電源的原理示意圖。

圖2為本發(fā)明所述變截面導(dǎo)體和樹狀分布的示意圖。

圖3為本發(fā)明所述電源的基本單元典型構(gòu)成示意圖。

圖4為本發(fā)明所述電源的典型構(gòu)成原理示意圖。

圖5為本發(fā)明所述單體蓄電池通過熔斷器接入電源電路的原理示意圖。

圖6為本發(fā)明所述電源的一種具有均衡橋接的多組變換器串聯(lián)應(yīng)用原理示意圖。

圖中編號(hào)：1、單體蓄電池，2、變換器，3、電源，4、變截面導(dǎo)體，5、熔斷器，6、導(dǎo)線。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合所附較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明如下，所說明的較佳實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：

請(qǐng)參看圖1、2、4所示。

將16只電壓3.2V、容量35Ah的磷酸鐵鋰單體蓄電池(1)并聯(lián)，獲得電池組，所述蓄電池組電壓3.2V、容量560AH，供電區(qū)間電壓為2.95-3.55V。

所述單體蓄電池(1)通過一端向另一端逐漸加厚的變截面導(dǎo)體(銅排)(4)并聯(lián)，并在最厚的一端接入變換器(2)，所述變換器(2)輸出電壓48V，最大電流17A的電能供用電器使用。

所述電池組與DC-DC變換器(2)組成低速電動(dòng)車輛使用的電源(3)。

實(shí)施例2：

請(qǐng)參看圖3所示。

將36只60Ah和18只35Ah的磷酸鐵鋰蓄電池(1)規(guī)則的排布，并聯(lián)時(shí)分6小組，每小組9只單體蓄電池(1)，單體蓄電池(1)通過變截面導(dǎo)體(4)并聯(lián)，變截面導(dǎo)體(4)至少部分地具逐漸加厚的結(jié)構(gòu)；所述變截面導(dǎo)體(4)由主匯流排-支路匯流排-單體蓄電池(1)的樁頭固定板的導(dǎo)電截面依次分支和變小，形成具有顯著的分支結(jié)構(gòu)的樹狀連接；并在最厚的一端接入變換器(2)。

本例中，單體蓄電池(1)為兩個(gè)廠家生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池，放電終止電壓均為2.95V，充電終止電壓均為3.65V；兩種規(guī)格的蓄電池(1)分屬不同廠家，但具有相同電化學(xué)體系，具有相近的充放電性能曲線，可以混搭在一起使用。

所述電池組與DC-AC變換器(2)組成電動(dòng)車輛使用的電源(3)。

本例中，具有樹狀分支結(jié)構(gòu)的變截面導(dǎo)體(4)可以充分的利用導(dǎo)體的載流能力，而又不造成過多的冗余；節(jié)約材料。

實(shí)施例3。

請(qǐng)參看圖6所示。

將N只具有相近充放電性能曲線的單體蓄電池(1)規(guī)則的排布，分為3個(gè)并聯(lián)小組；每小組由N/3只單體蓄電池(1)并聯(lián)，通過變截面導(dǎo)體(4)最厚的一端接入變換器(2)。

所述每個(gè)并聯(lián)的小組分別與對(duì)應(yīng)的相同規(guī)格參數(shù)的變換器(2)連接，變換器(2)之間串聯(lián)，可以獲得變換器(2)×3的輸出電壓。

本例中，單體蓄電池(1)為磷酸鐵鋰電池，最低放電截止電壓為2.95V，最高充電截止電壓為3.65V。

本例中，所述變換器(2)為DC-DC變換器；所述DC-DC變換器(2)也可并聯(lián)使用。

本例中，還設(shè)置了導(dǎo)線(6)，導(dǎo)線(6)為截面較小的導(dǎo)體，將各個(gè)電源(3)中并聯(lián)的所有單體蓄電池(1)的兩極，對(duì)應(yīng)的通過導(dǎo)線(6)相互連接，用于平衡所述的多個(gè)并聯(lián)小組的電壓。

所述單體蓄電池(1)組成的多個(gè)并聯(lián)小組與多個(gè)DC-DC變換器(2)組成電動(dòng)車輛使用的電源(3)。

所述單體蓄電池(1)分別通過熔斷器(5)連接變換器(2)的電路結(jié)構(gòu)參見圖5所示。熔斷器(5)可以是內(nèi)置于單體蓄電池(1)內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)。

綜上所述，相近充放電性能曲線的不同容量的單體蓄電池(1)混搭并聯(lián)成組使用，減少了串聯(lián)成組方案中單體電壓過高和單體電壓過低造成的欠充欠放和過充過放問題；充分的利用了單體蓄電池(1)的電極材料，不造成電池組容量上的浪費(fèi)。

由于電池組為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，單體蓄電池(1)電壓可以自行均衡，并且同種材料的各溫度下的電芯充放電性能曲線清晰明了，易于進(jìn)行SOC估算，能夠提高SOC估算精度，并據(jù)此進(jìn)行電池管理；充分利用單體蓄電池(1)的電極材料。同時(shí)，由于可以更加容易的監(jiān)控電池組的電壓(理論上只需要檢測(cè)1點(diǎn))，即可更精確的控制電池組充放電的最高和最低截止電壓，進(jìn)一步提高了電池組的安全性能。

由于電池組為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，對(duì)單體蓄電池(1)的容量、內(nèi)阻、壓差等參數(shù)不敏感，使得電池廠商不宜于串聯(lián)配組的電芯能夠利用上，減少了浪費(fèi)，顯著的提高了經(jīng)濟(jì)效益。尤其適合于鋰離子動(dòng)力蓄電池的梯次利用；具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

由于單體蓄電池(1)通過熔斷器接入電路，當(dāng)電池組的某部分單體蓄電池(1)受到損傷而短路時(shí)，熔斷器斷開；以及當(dāng)電池組的某部分單體蓄電池(1)受到損失；不影響其他單體蓄電池(1)的功能，影響電源(3)的性能較小。在諸如救生等不容錯(cuò)場合具有特殊意義。