一种电池包及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体地涉及一种电池包及车辆。


背景技术：

2.目前市场上的车用动力电池包多为只有一种能量型电池或者功率型电池的工作模组。如图1所示，图1中的电池包仅包括能量型电池模组或者功率型电池模组，电池包中仅布置一条主回路。对于能量型或功率型的电池包来说，其使用工况具有一定的局限性。例如，车辆在行驶时，急加速工况下要求电池包功率型电能输出，实现高功率输出。而对于续航里程工况则需要能量型电能输出，以保障整车的续航里程。因此，现有的电池包无法即满足急加速工况下的高功率输出需求，又满足平稳工况下的长续航的电能输出需求。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的是提供一种电池包及车辆，用于至少解决上述所存在的技术问题。
4.第一方面，本实用新型提供一种电池包，所述电池包包括：能量型电池模组及用于对该能量型电池模组进行放充电的第一主回路；功率型电池模组及用于对该功率型电池模组进行放充电的第二主回路；控制单元，与所述第一主回路和所述第二主回路连接，用于对应控制所述第一主回路或第二主回路的闭合或断开。
5.优选地，所述第一主回路包括分别连接于所述能量型电池模组的正极输出端和负极输出端的第一主正继电器和第一主负继电器；和/或所述第二主回路包括分别连接于所述功率型电池模组的正极输出端和负极输出端的第二主正继电器和第二主负继电器。
6.优选地，所述第一主回路还包括设置在该主回路上任意位置的第一主熔断器；所述第二主回路还包括设置在该主回路上任意位置的第二主熔断器。
7.优选地，所述电池包还包括：预充电路，其一端连接于外部设备，另一端与所述能量型电池模组或所述功率型电池模组的正极输出端相连，以对相应的电池模组进行预充。
8.优选地，所述预充电路包括所述预充电路包括串联连接的预充电阻和预充继电器。
9.优选地，所述电池包还包括：电流传感器，其设置于所述第一主回路和/或所述第二主回路上，并与所述控制单元连接。
10.优选地，所述控制模块为车辆的电池管理系统。
11.优选地，所述电池包还包括接插件，用于将所述电池包与外部设备连接。
12.优选地，所述电池包还包括：用于容纳所述第一主回路和所述第二主回路的电池高压配电盒。
13.第二方面，本实用新型提供一种车辆，所述车辆包括第一方面任一项所述的电池包。
14.通过上述技术方案，本实用新型的电池包能够切换能量型电池模组和功率型电池
模组的使用，满足车辆不同行驶工况下的电能输出需求，更好的提高电池包的电能使用效率。
15.本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
17.图1是根据一示例性实施例示出的一种电池包结构示意图；
18.图2是根据一示例性实施例示出的一种电池包结构示意框图；
19.图3是根据一示例性实施例示出的另一种电池包结构示意图；
20.图4是根据一示例性实施例示出的一种第一主回路和第二主回路结构示意图。
21.附图标记说明
22.10能量型电池模组
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20功率型电池模组
23.30第一主回路
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40第二主回路
24.50控制单元
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60预充电路
25.70电流传感器
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80接插装置
26.101能量型电池模组的正极输出端 102能量型电池模组的负极输出端
27.201功率型电池模组的正极输出端 202功率型电池模组的负极输出端
28.301第一主正继电器
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302第一主负继电器
29.303第一主熔断器
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401第二主正继电器
30.402第二主负继电器
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403第二主熔断器
31.601预充继电器
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602预充电阻
32.90电池高压配电盒
具体实施方式
33.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
34.图2是根据一示例性实施例示出的一种电池包结构示意框图。如图2 所示，该电池包包括能量型电池模组10以及用于对该能量型模组进行放充电的第一主回路30；功率型电池模组20以及用于对该功率型电池模组进行充放电的第二主回路40；控制单元50，与第一主回路30和第二主回路40连接，用于对应控制第一主回路30或第二主回路40的闭合或断开。
35.举例而言，如图3所示，能量型电池模组10包括具有能量型电能输出的电芯，其中，具有能量型电能输出的电芯相互串联，能够实现高能量电能输出。该种电池模组输出功率较小，尤其适用于续航里程工况下的电能输出。而功率型电池模组20包括具有功率型电能输出的电芯，多个具有功率型电能输出的电芯相互串联，能够实现高功率电能输出。该种电
池模组输出功率较大，尤其适用于车辆急加速工况下的电能输出。第一主回路30与能量型电池模组10连接，用于能量型电池模组进行充放电。第二主回路40与功率型电池模组20连接，用于对功率型电池模组进行充放电。当控制单元50控制第一主回路30闭合且第二主回路断开40时，则可以进行能量型电池模组10的充放电过程。而当控制单元50控制第二主回路 40闭合且第一主回路30断开时，则可以进行功率型电池模组20的充放电过程。
36.本实用新型实施例中，控制单元50可以与车辆的其他控制部件或者执行部件连接，获取车辆的实时工况，并基于所获取的实时工况确定所要输出的电能类型，进而对应控制第一主回路30和第二主回路40，以使得电池包的电能输出满足车辆所处工况的电能需求。
37.本实用新型的电池包包括能量型电池模组和功率型电池模组，能够根据车辆的实时工况，实现对电池包能量型电能输出和功率型电池输出的切换，满足车辆不同工况下对于电能输出的不同需求，有效提高电池包电能的使用效率。
38.下面结合附图针对第一主回路和第二主回路的连接结构以进一步详细说明。
39.在一优选实施例中，如图4所示，第一主回路30包括分别连接于能量型电池模组10的正极输出端101和负极输出端102的第一主正继电器 301和第一主负继电器302；和/或第二主回路40包括分别连接于功率型电池模组20的正极输出端201和负极输出端202的第二主正继电器401 和第二主负继电器402。举例而言，当第一主正继电器301和第一主负继电器302闭合，能量型电池模组通过第一主回路30与外部设备形成充放电回路。以外部设备为用电设备为例，基于所形成的充放电回路，能量型电池模组能够对用电设备进行供电工作。而若外部设备为充电设备，基于所形成的充放电回路，充电设备能够对能量型电池模组进行充电。而当第一主正继电器301和第一主负继电器断开302时，其所形成的充放电回路断开，能量型电池模组停止进行相应的充放电过程。
40.同理，第二主正继电器401和第二主负继电器402闭合，功率型电池模组能够与外部设备形成充放电回路，以实现对外部设备的充放电过程。而当第二主正继电器401和第二主负继电器402断开时，其所形成的充放电回路断开，功率型电池模组则停止相应的充放电过程。
41.通过上述实施例可以看出，控制单元通过控制第一主正继电器、第一主负继电器的闭合或者断开，以控制能量型电池模组的充放电过程；以及通过控制第二主正继电器、第二主负继电器的闭合或者断开，以控制能量型电池模组的充放电过程。进而，能够使得电池包能够兼顾能量型电池模组和功率型电池模组的优势，满足车辆不同工况下的电能需求。
42.在一优选实施例中，第一主回路30还包括设置在该主回路上任意位置的第一主熔断器303；第二主回路40还包括设置在该主回路上任意位置的第二主熔断器403。具体的，熔断器是指当电路电流超过一定的电流阈值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路，以对电路进行保护。因此，本实用新型实施例并不限定第一主熔断器和第二主熔断器在第一主回路和第二主回路中的设置位置。第一主熔断器可以设置于第一主回路中的任意位置，并与第一主回路中的其他器件串联连接，当第一主熔断器发生熔断即可断开第一主回路；第二主熔断器可以设置于第二主回路中的任意位置，并与第二主回路中的其他器件串联连接，当第二主熔断器发生熔断即可断开第二主回路。举例而言，如图4所示，第一主熔断器303设置于第一主回路30上，其与第一主回路30的第一主正继电器301串联连接。当能量型
电池模组进行充放电过程中，若第一主回路30的充放电电流过大，超出一定的电流阈值时，则第一主熔断器303及时执行熔断动作以保护第一主回路30的电路安全，进而保证能量型电池模组或者外部设备的安全。同理，第二主熔断器403设置于第二主回路40上，其与第二主回路40的第二主正继电器401串联连接。当功率型电池模组进行充放电过程中，若第二主回路40的充放电电流过大时，则第二主熔断器403及时执行熔断动作以保护第二主回路，进而保证功率电池模组或者外部设备的安全。第一主熔断器和第二主熔断器的规格可以根据实际使用而选定，在此不作过多限制。
43.在一优选实施例中，电池包还包括预充电路，其一端连接于外部设备，另一端与能量型电池模组或功率型电池模组的正极输出端连接。举例而言，如图4所示，预充电路60与第一主回路30并联连接，其一端连接于外部设备，另一端连接于能量型电池模组的正极输出端101。当车辆启动运行后，通常先采用能量型电池模组进行放电，以满足车辆各个执行机构能够正常运转。由于第一主正继电器301和第一主负继电器302的负载过小，当第一主正继电器301和第一主负继电器302闭合瞬间，容易产生较大的电流，造成第一主正继电器301和第一主负继电器302损坏，甚至造成第一主回路30电路短路。本实用新型实施例电池包通过设置预充电路60，当车辆启动时，先导通预充电路60，进行预充，此时，第一主回路处于断开状态。当完成预充过程后，再闭合第一主回路，使得能量型模组能够通过第一主回路正常进行充放电过程。本使实用新型实施例并不限定预充电路60的设置位置和设置数量，本实用新型实施例可以根据实际情况合理设置预充电路。
44.通过本实用新型实施例可以看出，通过设置预充电路可以有效防止因继电器闭合瞬间电流过大而对电路中的器件造成损坏，同时保护电池模组和外部设备的安全。
45.在更为优选的实施例中，预充电路包括串联连接的预充电阻和预充继电器。如图4所示，在预充电路60中，预充电阻602的一端与预充继电器601的一端串联连接，预充电阻602的另一端连接于第一主熔断器303，预充继电器601的另一端则连接于第一主正继电器301的一端。当进行预充过程时，预充继电器601闭合，第一主正继电器301断开，第一主负继电器302闭合，第二主正继电器401和第二主负继电器402断开。此时，能量型电池模组经由预充继电器601和预充电阻602与外部设备形成闭合回路，以实现预充过程。当完成预充过程，预充继电器601断开，第一主正继电器301闭合，此时，第一主回路闭合，能量型模组得以通过第一主回路实现稳定进行电能输出。此外，由于预充电路是为了防止瞬间电流过大，因此，所设置的预充电阻的阻值通常较大，以限定瞬间所产生的电流值，起到限流作用。
46.在一优选实施例中，电池包还包括电流传感器，其设置于所述第一主回路和/或所述第二主回路上，并与所述控制单元连接。举例而言，如图4 所示，电流传感器70分别与第一主负继电器302和第二主负继电器402，其在能量型电池模组进行充放电过程中检测第一主回路30的电流或者在功率型电池模组进行充放电过程中检测第二主回路40的电流。该电流传感器70能够与控制单元50基于can总线(图中未示出)通信，将所检测到的电流值传送至控制单元50，以便于控制单元50能够根据所接收到的电流有效控制第一主回路30和第二主回路40的闭合和断开。本实施例仅为优选实施例，并限于仅使用电流传感器，其他电流检测装置或者电流传感器与其他器件组合使用的方式均在本公开保护范围中。
47.在一优选实施例中，控制单元为车辆的电池管理系统。更为优选的，控制单元还可以是车辆中的不同电子控制部分(各个ecu)。由于本实用新型实施例所描述的是电池包的
不同类型电池模组切换进行充放电过程，因此，本实用新型实施例的控制单元优选为电池管理系统，以便能够对于电池包中能量型电池模组和功率型电池模组的充放电进行监测和管理。
48.在一优选实施例中，电池包还包括接插装置，用于将所述电池包与所述外部设备连接。如图4所示，接插装置80分别与第一主回路30的第一主正继电器301、第二主回路40的第二主正继电器401和电流传感器70 连接，使得第一主回路30或者第二主回路40与外部设备有效连接，保证电池包的能量型电池模组和功率型电池模组能够正常的进行充放电过程。
49.在一优选实施例中，电池包还包括：用于容纳第一主回路和所述第二主回路的所述车辆的电池高压配电盒。由上述实施例可知，第一主回路和第二主回路所包括器件多为大功率或者大电流的高压开关器件。而在实际应用中，高压开关器件却极易造成损坏。如图3所示，通过将第一主回路和第二主回路设置在高压配电盒中90中，能实时对高压开关器件以及所形成的电气线路进行有效的监控，防止高压器件或者电气线路的损坏。此外，整个高压配电盒90可以采用散热以及耐振动材质，同时具有较高的安全密封性以及防水性，其能够有效保护高压开关器件和电气线路，延长高压开关器件的使用寿命，保证电池包的正常工作。
50.相应的，本实用新型实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述实施例所述的电池包。
51.综上，本实用新型实施例的电池包具有如下优点：1)同时包括能量型电池模组和功率型电池模组，实现能量型电能和功率型电能输出；2) 设置控制单元，能够根据车辆的不同工况，实现能量型电池模组和功率型电池模组的并行控制，进而能够实现能量型电能和功率型电能切换输出，满足车辆不同行驶工况下的电能输出需求；3)设置预充电路和熔断器，有效的保护电池包电能的正常输出，提高电池包的使用安全性和可靠性； 4)提高电池包的电能使用效率。
52.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。