一種電池模組、電池包及車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型的一種電池模組，其中，所述電池模組的內部包括：n個串聯(lián)的單體電池，n為大于1的整數(shù)；電池管理單元，所述電池管理單元和單體電池之間連接有用于采集單體電池信息的采樣線束；控制單元，所述控制單元與電池管理單元相連；以及無線通信單元，所述無線通信單元與控制單元相連，用于與電池模組外部的電池電控單元進行無線通訊。根據(jù)本實用新型實施例的電池模組，在其內部設置了單體電池、電池管理單元、控制單元和無線通信單元，利用無線通信單元與電池電控單元進行無線通訊，使其外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組的安裝和拆卸更加方便。本實用新型還提供了一種電池包以及一種車輛。
【專利說明】
一種電池模組、電池包及車輛
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種電池模組、電池包及車輛。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展，以及儲能行業(yè)的興起，動力電池及電池管理系統(tǒng)的需求量大大增加?，F(xiàn)有的動力電池模組是將一些電池單體通過串聯(lián)、并聯(lián)的方式組合而成，并且在模組內關鍵位置安裝有溫敏電阻探測溫度，通常每個電池模組外部需要配備一個電池管理單元，電池管理單元和電池模組之間連接有電壓采樣線束、溫度采樣線束，如圖1所示。
[0003]在一個電池系統(tǒng)中還需要配備至少一個電池電控單元，在電池系統(tǒng)中，電池管理單元負責采集電池模組的電壓、溫度等信息，將信息傳輸給電池電控單元，同時負責接收電池電控單元下發(fā)的電池均衡命令并執(zhí)行均衡操作；電池電控單元負責匯總電壓、溫度以及電流信息，計算整個電池包的荷電量，下發(fā)均衡命令，控制充放電接觸器，對電池包進行保護；電池管理單元和電池電控單元之間通常采用鏈式或總線式的有線通信方式，電池管理單元的供電通常使用外部12V/24V電源，如圖2所示。
[0004]電池模組的電池電壓、溫度等信息需要通過采樣線束連接到電池管理單元，由于電池管理單元在電池模組外部，采樣線束會比較長，除此之外還有電池管理單元的供電線束和通信線束，大量的線束增加成本，線束過長容易引入干擾，在安裝和拆卸時也不方便。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的第一個目的在于提出一種電池模組，其外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組的安裝和拆卸更加方便。
[0006]本實用新型的第二個目的在于提出一種電池包。本實用新型的第三個目的在于提出一種車輛。
[0007]為達到上述目的，本實用新型一方面實施例提出了一種電池模組，其中，所述電池模組的內部包括:
[0008]η個串聯(lián)的單體電池，η為大于I的整數(shù)；
[0009]電池管理單元，所述電池管理單元和單體電池之間連接有用于采集單體電池信息的采樣線束；
[0010]控制單元，所述控制單元與電池管理單元相連；以及
[0011]無線通信單元，所述無線通信單元與控制單元相連，用于與電池模組外部的電池電控單元進行無線通訊。
[0012]根據(jù)本實用新型實施例的電池模組，在其內部設置了單體電池、電池管理單元、控制單元和無線通信單元，利用無線通信單元與電池電控單元進行無線通訊，電池模組外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組的安裝和拆卸更加方便。
[0013]根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述電池模組還包括:用于存儲電池模組信息的存儲單元，所述存儲單元與所述控制單元相連。
[0014]根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述電池模組還包括:給所述電池管理單元、控制單元、無線通信單元和存儲單元供電的電源，所述電源與所述串聯(lián)的單體電池相連。
[0015]根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述采樣線束包括:電壓采樣線束和溫度采樣線束。
[0016]根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述電池模組信息包括:電池模組的初始容量、初始內阻、充放電循環(huán)次數(shù)、故障信息以及每次充放電循環(huán)中的電壓信息和溫度信息。
[0017]根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述電池模組還包括:正極動力線，與串聯(lián)的單體電池的正極相連;以及負極動力線，與串聯(lián)的單體電池的負極相連。
[0018]為達到上述目的，本實用新型另一方面實施例提出了一種電池包，其中，所述電池包包括N個串聯(lián)的電池模組，所述電池模組為上述的電池模組，N為大于I的整數(shù)。
[0019]根據(jù)本實用新型實施例的電池包，在電池模組內部設置了單體電池、電池管理單元、控制單元和無線通信單元，利用無線通信單元與電池電控單元進行無線通訊，電池模組之間直接以動力線進行連接即可。電池模組外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組的安裝和拆卸更加方便，便于電池包的維護。
[0020]為達到上述目的，本實用新型另一方面實施例提出了一種車輛，所述車輛包括上述的電池模組。
[0021]根據(jù)本實用新型實施例的車輛，在電池模組內部設置了單體電池、電池管理單元、控制單元和無線通信單元，利用無線通信單元與電池電控單元進行無線通訊，電池模組外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組的安裝和拆卸更加方便。
[0022]為達到上述目的，本實用新型另一方面實施例提出了一種車輛，所述車輛包括上述的電池包。
[0023]根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述車輛還包括電池電控單元，所述電池電控單元與所述電池模組中的無線通信單元進行無線通訊。
[0024]根據(jù)本實用新型實施例的車輛，在電池模組內部設置了單體電池、電池管理單元、控制單元和無線通信單元，利用無線通信單元與電池電控單元進行無線通訊，電池模組之間直接以動力線進行連接即可。電池模組外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組的安裝和拆卸更加方便，便于電池包的維護。
【附圖說明】
[0025]圖1是現(xiàn)有技術的電池模組的示意圖；
[0026]圖2是現(xiàn)有技術的電池系統(tǒng)的示意圖；
[0027]圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的電池模組的示意圖；
[0028]圖4是根據(jù)本實用新型一個實施例的電池包的示意圖；
[0029]圖5是根據(jù)本實用新型一個實施例的車輛的示意圖；
[0030]圖6是根據(jù)本實用新型又一個實施例的車輛的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0032]下面參照附圖來描述本實用新型實施例提出的電池模組、電池包及車輛。
[0033]如圖3所示，根據(jù)本實用新型的一些實施例，一種電池模組100，其中，電池模組100的內部包括:
[0034]η個串聯(lián)的單體電池，η為大于I的整數(shù)；
[0035]電池管理單元10，電池管理單元10和單體電池之間連接有用于采集單體電池信息的采樣線束；
[0036]控制單元20，控制單元20與電池管理單元10相連；以及
[0037]無線通信單元30，無線通信單元30與控制單元20相連，用于與電池模組100外部的電池電控單元進行無線通訊。
[0038]根據(jù)本實用新型實施例的電池模組100，在其內部設置了單體電池、電池管理單元
10、控制單元20和無線通信單元30，利用無線通信單元30與電池電控單元進行無線通訊，電池模組100外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組100的安裝和拆卸更加方便。
[0039 ]而且，電池模組100內部單體電池連接到電池管理單元1的線束較短，抗干擾能力更強。
[0040]η個單體電池Β1、Β2、……、Βη串聯(lián)連接，形成電池模組100的電池部分。從串聯(lián)的單體電池的兩端分別引出正極動力線和負極動力線，以與外部電器連接。
[0041]電池管理單元10，負責采集單體電池電壓和溫度等信息，并將這些信息傳輸?shù)娇刂茊卧?0。
[0042]根據(jù)本實用新型的一些實施例，采樣線束可以包括:電壓采樣線束和溫度采樣線束，電池管理單元10通過電壓采樣線束采集電壓信息，通過溫度采樣線束采集溫度信息。如圖3所示，RT1、RT2、……RTm代表m個用來測量電池模組100內部關鍵位置溫度的溫敏電阻(或稱為溫度傳感器)。
[0043]控制單元20，接收到電池管理單元10采集的電壓和溫度等信息后進行處理，之后通過無線通信單元30發(fā)送給電池電控單元，電池電控單元發(fā)送的均衡命令通過無線通信單元30接收，傳輸給控制單元20處理，再發(fā)給電池管理單元10執(zhí)行均衡控制。
[0044]無線通信單元30負責電池模組100對外交互信息，無論是外部裝置讀取電池模組100的信息還是電池模組100接收外部裝置的信息，都通過無線通信單元30進行通訊。
[0045]現(xiàn)有技術的電池系統(tǒng)中，電池管理單元只負責采集電池模組的當前信息，對于單個電池模組的歷史信息，沒有進行記錄，這些信息包括模組的出廠容量，初始內阻，充放電循環(huán)次數(shù)，曾經出現(xiàn)過的過溫、過流、過壓或欠壓故障信息，每次充放電過程中的關鍵數(shù)據(jù)等。電池電控單元會對整個電池模組的充放電過程信息、故障信息以及充放電循環(huán)次數(shù)等進行記錄，但當電池模組由于故障、老化或其他原因進行更換時，電池電控單元存儲的還是舊電池模組的歷史信息，且無法得知新電池模組的歷史信息，而換下的舊電池模組如果裝到新系統(tǒng)上，新系統(tǒng)也無法獲得它的歷史信息，這樣就會造成電池模組歷史信息的丟失。
[0046]為了解決上述問題，根據(jù)本實用新型的一些實施例，電池模組100還包括:用于存儲電池模組信息的存儲單元40，存儲單元40與控制單元20相連。
[0047]電池模組信息包括:電池模組的初始容量、初始內阻、充放電循環(huán)次數(shù)、故障信息以及每次充放電循環(huán)中的電壓信息和溫度信息。
[0048]存儲單元40負責記錄電池模組100的信息，這些信息一部分是通過電池管理單元10采集通過控制單元20寫入，還有一部分可以通過無線通信單元30接收，再通過控制單元20寫入。
[0049]存儲單元40中儲存電池模組100的歷史信息，在電池模組100出廠時就可以通過無線通信將電池模組100的初始容量、初始內阻等數(shù)據(jù)存入存儲單元40，之后每次充放電循環(huán)中的電壓、溫度信息，出現(xiàn)的故障信息，通過無線通信取得的電流、荷電量、電池健康狀態(tài)等信息均可存入存儲電路。
[0050]由于設置了存儲單元40，所以從電池模組100出廠時的關鍵信息到電池壽命終結報廢時的關鍵信息都將存儲在存儲單元40中，且存儲單元40集成在電池模組100的內部，當更換電池模組100時，電池模組100的歷史信息不會丟失，可以通過無線通信的方式從新更換的電池模組100的存儲單元40讀取歷史信息。
[0051]根據(jù)本實用新型的一些實施例，電池模組100還包括:給電池管理單元10、控制單元20、無線通信單元30和存儲單元40供電的電源50，電源50與串聯(lián)的單體電池相連。
[0052]電源50，直接從電池模組100內的單體電池取電，將電池模組的電壓轉換為適合控制單元20、電池管理單元10、存儲單元40和無線通信單元30工作的電壓，從而不需要使用外部電源供電。
[0053]如圖4所示，本實用新型的一些實施例提出了一種電池包1000，其中，電池包1000包括N個串聯(lián)的電池模組100，電池模組100為上述的電池模組，N為大于I的整數(shù)。
[0054]根據(jù)本實用新型實施例的電池包1000，在電池模組100內部設置了單體電池、電池管理單元10、控制單元20和無線通信單元30，利用無線通信單元30與電池電控單元進行無線通訊，電池模組100之間直接以動力線進行連接即可。電池模組100外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組100的安裝和拆卸更加方便，便于電池包1000的維護。
[0055]如圖5所示，本實用新型另一方面實施例提出了一種車輛10000，車輛10000包括上述的電池模組100。
[0056]進一步地，車輛10000還包括電池電控單元200，電池電控單元200與電池模組100的無線通信單元30進行通信。
[0057 ]根據(jù)本實用新型實施例的車輛10000，在電池模組100內部設置了單體電池、電池管理單元10、控制單元20和無線通信單元30，利用無線通信單元30與電池電控單元200進行無線通訊，電池模組100外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組100的安裝和拆卸更加方便。
[0058]如圖6所示，本實用新型另一方面實施例提出了一種車輛10000，車輛10000包括上述的電池包1000。
[0059]根據(jù)本實用新型的一些實施例，車輛10000還包括電池電控單元200，電池電控單元200與電池模組100中的無線通信單元30進行無線通訊。
[0060]更具體地，N個電池模組中的無線通信單元30均與電池電控單元200進行無線通訊。[0061 ]根據(jù)本實用新型實施例的車輛10000，在電池模組100內部設置了單體電池、電池管理單元10、控制單元20和無線通信單元30，利用無線通信單元30與電池電控單元200進行無線通訊，電池模組100之間直接以動力線進行連接即可。電池模組100外部不再有采樣線束和通信線束，使電池模組100的安裝和拆卸更加方便，便于電池包1000的維護。
[0062]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0063]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0064]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0065]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0067]盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種電池模組，其特征在于，所述電池模組的內部包括: η個串聯(lián)的單體電池，η為大于I的整數(shù)； 電池管理單元，所述電池管理單元和單體電池之間連接有用于采集單體電池信息的采樣線束； 控制單元，所述控制單元與電池管理單元相連；以及 無線通信單元，所述無線通信單元與控制單元相連，用于與電池模組外部的電池電控單元進行無線通訊。2.如權利要求1所述的電池模組，其特征在于，所述電池模組還包括:用于存儲電池模組信息的存儲單元，所述存儲單元與所述控制單元相連。3.如權利要求2所述的電池模組，其特征在于，所述電池模組還包括:給所述電池管理單元、控制單元、無線通信單元和存儲單元供電的電源，所述電源與所述串聯(lián)的單體電池相連。4.如權利要求1所述的電池模組，其特征在于，所述采樣線束包括:電壓采樣線束和溫度采樣線束。5.如權利要求2所述的電池模組，其特征在于，所述電池模組信息包括:電池模組的初始容量、初始內阻、充放電循環(huán)次數(shù)、故障信息以及每次充放電循環(huán)中的電壓信息和溫度信息。6.如權利要求1所述的電池模組，其特征在于，所述電池模組還包括:正極動力線，與串聯(lián)的單體電池的正極相連；以及 負極動力線，與串聯(lián)的單體電池的負極相連。7.—種電池包，其特征在于，所述電池包包括N個串聯(lián)的電池模組，所述電池模組為權利要求1-6中任意一項所述的電池模組，N為大于I的整數(shù)。8.—種車輛，其特征在于，所述車輛包括權利要求1-6中任意一項所述的電池模組。9.一種車輛，其特征在于，所述車輛包括權利要求7所述的電池包。10.如權利要求9所述的車輛，其特征在于，所述車輛還包括電池電控單元，所述電池電控單元與所述電池模組中的無線通信單元進行無線通訊。
【文檔編號】H01M10/42GK205564907SQ201620253203
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】李鑫
【申請人】比亞迪股份有限公司