本技術涉及動力電池,尤其涉及一種動力電池電氣系統(tǒng)及電池包。
背景技術:
1、動力電池電氣系統(tǒng)包括由高壓線束連接形成的高壓電氣回路和由低壓線束連接形成的低壓電氣回路。其中,高壓電氣回路用于將動力電池組的電力連接至整車,為整車電路系統(tǒng)提供電力。低壓電氣回路負責傳輸各電力單元之間的檢測信號和/或控制信號,從而保障動力電池電氣系統(tǒng)的正常運行。
2、高壓電氣回路一般連接有動力電池組、電池切斷單元(battery?disconnectunit,bdu)、電源分配插件和手動維修開關(manual?service?disconnect,msd)。動力電池組由多個電池模組串接構成,每個電池模組包含有多個電芯。手動維修開關,一般串接于動力電池組的電池模組之間,可以快速分離高壓電路的連接,從而可以保護在高壓環(huán)境下維修電動汽車的技術人員安全或應變突發(fā)的事件,使維修等工作處于一種較為安全的狀態(tài),如外部短路情況保護,維修時需要斷開高壓。
3、低壓電氣回路一般包含有一個電池管理單元(battery?management?system,bms),電池管理單元用于檢測各電池模組兩端的電壓,防止出現過充電和過放電,以延長各電池模組的使用壽命。具體的,電池管理單元包含有用于采集電壓的模擬前端芯片(analogfront?end,afe),每個模擬前端芯片均包含有多個電壓采集點,用于采集多個電池模組的電壓值。由于動力電池的電池模組為串聯結構,因此,每個模擬前端芯片上的多個電壓采集點所采集到的電壓逐漸遞增。
4、當同一個模擬前端芯片同時采集手動維修開關兩側的電池模組的電壓時,該模擬前端芯片分布于手動維修開關一側的電壓采集點采集到的電壓值相對較低,分布于手動維修開關另一側的電壓采集點采集到的電壓值相對較高。
5、若突然斷開手動維修開關,在斷開手動維修開關之前電壓值相對較高的電壓采集點所采集到的電壓值會驟減。但是,剛斷開手動維修開關時,在斷開手動維修開關之前電壓值相對較高的電壓采集點所對應的模擬前端芯片引腳仍處于相對高壓的狀態(tài),因此模擬前端芯片會出現較大的電流沖擊,存在燒損電池管理單元的風險。
技術實現思路
1、本技術實施例提供一種動力電池電氣系統(tǒng)及電池包,能夠完全避免因突然斷開手動維修開關而造成電池管理單元燒損的風險,提高動力電池電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2、第一方面,本技術實施例提供一種動力電池電氣系統(tǒng),其包括:動力電池組,包括第一電池單元和第二電池單元,第一電池單元和第二電池單元均包括至少一個電池模組;手動維修開關,連接于第一電池單元和第二電池單元之間;電池管理單元,兩個以上電池管理單元用于采集表征各電池模組工作狀態(tài)的檢測信號,檢測信號包括各電池模組的電壓信號,電池管理單元包括模擬前端芯片,兩個以上電池管理單元中一部分通過相應的模擬前端芯片采集第一電池單元內各電池模組的電壓信號,另一部分通過相應的模擬前端芯片采集第二電池單元內各電池模組的電壓信號。
3、在一些實施例中,動力電池電氣系統(tǒng)還包括:電池控制單元,連接于電池管理單元,以接收電池管理單元采集的檢測信號;低壓插接件,連接于電池控制單元,以使電池控制單元通過低壓插接件連接至整車控制電路;高壓連接器,用于連接電池包外的高壓電路系統(tǒng);電池切斷單元,分別連接動力電池組和高壓連接器,電池切斷單元還連接于電池控制單元,以使電池控制單元控制電池切斷單元斷開高壓電氣回路或者閉合高壓電氣回路。
4、在一些實施例中,高壓連接器包括:電源分配插件,用于連接至電池包外的整車電路系統(tǒng),以向電池包外的整車電路系統(tǒng)供電;快充高壓插件,用于連接至電池包外的充電電路系統(tǒng),以向動力電池組充電,整車電路系統(tǒng)和充電電路系統(tǒng)均屬于電池包外的高壓電路系統(tǒng)。電池切斷單元包括:主繼電器,主繼電器的兩個高壓端分別連接動力電池組和電源分配插件;充電繼電器,充電繼電器的兩個高壓端分別連接動力電池組和快充高壓插件;預充繼電器,預充繼電器的一個高壓端連接于動力電池組,預充繼電器的另一個高壓端與電源分配插件之間串接有預充電阻,主繼電器的控制端、充電繼電器的控制端和預充繼電器的控制端分別連接于電池控制單元。
5、在一些實施例中,低壓插接件與電池控制單元之間布置有第一通訊線束,第一通訊線束遠離電池控制單元的一端連接于低壓插接件,當低壓插接件插接于整車控制電路時,第一通訊線束串接于整車控制電路的can通訊主干線束,第一通訊線束靠近電池控制單元的一端通過分支線束連接于電池控制單元;各電池管理單元依次連接形成信號采集鏈路,電池控制單元與處于信號采集鏈路一端的電池管理單元連接,電池控制單元和與其連接的電池管理單元之間,以及相鄰兩電池管理單元之間均通過菊花鏈通信的方式進行數據交互。
6、在一些實施例中,第一電池單元所包含的電池模組依次串聯,第二電池單元所包含的電池模組依次串聯;第一電池單元所包含的電池模組與第二電池單元所包含的電池模組個數相同,電池管理單元的個數為二。
7、第二方面,本技術實施例提供了一種電池包,其包括上述的動力電池電氣系統(tǒng),還包括:殼體,用于容納動力電池電氣系統(tǒng),多個電池模組沿第一方向和第二方向陣列分布,第一方向與第二方向相垂直,多個電池模組通過相應的高壓線束依次串接;第一走線通道,設置于殼體內,第一走線通道平行于第一方向;第二走線通道,沿第一方向排布的每相鄰兩排電池模組之間均設置有第二走線通道,第二走線通道設置于殼體內,第二走線通道與第一走線通道相交,用于連接電池管理單元和各電池模組的低壓線束沿第一走線通道和第二走線通道固定布置,第二走線通道內的低壓線束位于靠近殼體的內底面的位置,第二走線通道內的高壓線束位于遠離殼體的內底面的位置。
8、在一些實施例中,第二走線通道內的一部分高壓線束垂直于第二走線通道,第二走線通道內的其余部分高壓線束平行于第二走線通道,平行于第二走線通道的高壓線束與相應第二走線通道內的低壓線束之間的間距在20mm以上。
9、在一些實施例中,殼體的內底面固接有換熱板,電池模組貼覆于換熱板,多個電池模組關于第一走線通道對稱。
10、在一些實施例中,第一走線通道沿自身長度方向設置有縱梁,各第二走線通道沿自身長度方向設置有橫梁,縱梁和橫梁均固接于殼體的內底面,橫梁和縱梁均背離殼體內底面的一側固接有多個間隔分布的固定架,第一走線通道和第二走線通道內的低壓線束通過扎帶固接于固定架。
11、在一些實施例中,電池包還包括:蓋體,殼體包括底壁和圍設于底壁的多個側壁,蓋體的周側同時安裝于多個側壁遠離底壁的一側;支撐柱,固接于底壁,多個支撐柱間隔分布于第一走線通道與第二走線通道內,以支撐蓋體,支撐柱的橫截面呈圓形;柔性膠帶,包覆于支撐柱周側。
12、本技術實施例提供了一種動力電池電氣系統(tǒng)及電池包,包括動力電池組、手動維修開關和電池管理單元,動力電池組包括第一電池單元和第二電池單元;手動維修開關連接于第一電池單元和第二電池單元之間;兩個以上電池管理單元中一部分通過相應的模擬前端芯片采集第一電池單元內各電池模組的電壓信號,另一部分通過相應的模擬前端芯片采集第二電池單元內各電池模組的電壓信號。由于第一電池單元和第二電池單元分別連接不同的電池管理單元,且手動維修開關位于第一電池單元與第二電池單元之間,因此不存在同一模擬前端芯片同時采集手動維修開關兩側的電池模組的電壓值。當突然斷開手動維修開關,各模擬前端芯片的電壓采集點所采集到的電壓基本不會發(fā)生變化,進而也不會出現較大的電流沖擊。因此可完全避免因突然斷開手動維修開關而造成電池管理單元燒損的風險,提高動力電池電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性。