一种集中式模块化电池架构发明专利

专利名称：一种集中式模块化电池架构

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110749752.8

专利申请（专利权）人：云度新能源汽车有限公司
权利人地址：福建省莆田市涵江区江口镇石西村荔涵大道729号

专利发明（设计）人：发明人:傅振兴,许晶

专利摘要：本发明涉及一种集中式模块化电池架构，包括第一电池模组、第二电池模组、电池切断控制单元及电池管理系统；所述第一电池模组的容量为第二电池模组的容量的一半；所述第一电池模组的标称电压为第二电池模组的标称电压的两倍；预设个数的所述第一电池模组串联形成第一高压回路；两倍预设个数的所述第二电池模组串联形成第二高压回路；若干个第一高压回路和/或若干个第二高压回路并联于电池切断控制单元及电池管理系统组成不同能量的电池包。可以实现不同能量及不同容量配置的电池包，满足电池架构下各种车型的需求，减少开发费用及周期，只需要开发两种模组，即可适用于架构下的所有车型，大大降低了重复开发而产生的费用和周期。

主权利要求：
1.一种集中式模块化电池架构，其应用于新能源汽车，其特征在于，包括第一电池模组、第二电池模组、电池切断控制单元及电池管理系统；
所述第一电池模组的容量为第二电池模组的容量的一半；
所述第一电池模组的标称电压为第二电池模组的标称电压的两倍；
预设个数的所述第一电池模组串联形成第一高压回路；
两倍预设个数的所述第二电池模组串联形成第二高压回路；
若干个第一高压回路和若干个第二高压回路配合电池切断控制单元及电池管理系统组成不同能量的电池包；
还包括预放电压差平衡回路；
所述预放电压差平衡回路设置在第一高压回路及第二高压回路之间；
所述第一电池模组及第二电池模组的安装方式相同。
2.根据权利要求1所述集中式模块化电池架构，其特征在于，所述预放电压差平衡回路设置在电池切断控制单元内。
3.根据权利要求1所述集中式模块化电池架构，其特征在于，所述第一高压回路及第二高压回路内均设有电池采集板。
4.根据权利要求1所述集中式模块化电池架构，其特征在于，一第一高压回路连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成一倍能量电池包。
5.根据权利要求1所述集中式模块化电池架构，其特征在于，一第二高压回路连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成两倍能量电池包。
6.根据权利要求1所述集中式模块化电池架构，其特征在于，一第一高压回路及第二高压回路并联连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成三倍能量电池包。
7.根据权利要求1所述集中式模块化电池架构，其特征在于，二个第二高压回路连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成四倍能量电池包。 说明书 : 一种集中式模块化电池架构技术领域[0001] 本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种集中式模块化电池架构。背景技术[0002] 新能源汽车将成为我国汽车产业转型升级的重要方向，在开发纯电动专属的汽车架构时，电池包的架构方案具有极其重要的地位，是整车架构开发的关键核心之一，好的电池架构方案具有很高的可扩展性，可适用于各种平台车型，并大大的降低平台车型的开发费用及物料成本，同时又能在保证质量和可靠性的前提下缩短开发的周期。[0003] 现有的电池包技术，主要是将同种电芯进行先并后串组成相同并联数的模组，再将所有模组串联成一个高压的系统，然后将其与电池切断控制单元BDU，电池管理系统BMS，冷却系统部分等集成在一个密封的壳体之中。[0004] 这样的一种集成方式可扩展性有限，对于匹配不同的车型及配置时往往不能完全的兼容，并可能需要重新开发一款电池包，因此会产生一部分新的开发费用及开发周期。发明内容[0005] 为此，需要提供一种集中式模块化电池架构，解决[0006] 为实现上述目的，发明人提供了一种集中式模块化电池架构，包括第一电池模组、第二电池模组、电池切断控制单元及电池管理系统；[0007] 所述第一电池模组的容量为第二电池模组的容量的一半；[0008] 所述第一电池模组的标称电压为第二电池模组的标称电压的两倍；[0009] 预设个数的所述第一电池模组串联形成第一高压回路；[0010] 两倍预设个数的所述第二电池模组串联形成第二高压回路；[0011] 若干个第一高压回路和/或若干个第二高压回路并联于电池切断控制单元及电池管理系统组成不同能量的电池包。[0012] 进一步优化，所述第一电池模组及第二电池模组的安装方式相同。[0013] 进一步优化，还包括预放电压差平衡回路；[0014] 所述预放电压差平衡回路设置在第一高压回路及第二高压回路之间。[0015] 进一步优化，所述预放电压差平衡回路设置在电池切断控制单元内。[0016] 进一步优化，所述第一高压回路及第二高压回路内均设有电池采集板。[0017] 进一步优化，一第一高压回路连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成一倍能量电池包。[0018] 进一步优化，一个第二高压回路连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成两倍能量电池包。[0019] 进一步优化，一第一高压回路及第二高压回路并联连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成三倍能量电池包。[0020] 进一步优化，两个第二高压回路连接于一电池切断控制单元及一电池管理系统形成四倍能量电池包。[0021] 区别于现有技术，上述技术方案，通过采用第一电池模组及第二电池模组这两种不同的模组各自串联形成相同电压平台的两个高压回路，通过这两个高压回路之间不同的并联组合，可以实现不同能量及不同容量配置的电池包，满足电池架构下各种车型的需求，减少开发费用及周期，只需要开发两种模组，即可适用于架构下的所有车型，大大降低了重复开发而产生的费用和周期。附图说明[0022] 图1为具体实施方式所述集中式模块化电池架的一种结构示意图；[0023] 图2为具体实施方式所述一倍能量电池包的一种结构示意图；[0024] 图3为具体实施方式所述二倍能量电池包的一种结构示意图；[0025] 图4为具体实施方式所述三倍能量电池包的一种结构示意图；[0026] 图5为具体实施方式所述四倍能量电池包的一种结构示意图；[0027] 图6为具体实施方式所述三倍能量电池包的另一种结构示意图。[0028] 附图标记说明：[0029] 110、第一电池模组，120、第二电池模组，130、电池切断控制单元，140、电池管理系统；210、预放电压差平衡回路。具体实施方式[0030] 为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。[0031] 请参阅图1，本实施例提供一种集中式模块化电池架构，包括第一电池模组110、第二电池模组120、电池切断控制单元130及电池管理系统140；[0032] 所述第一电池模组110的容量为第二电池模组120的容量的一半；[0033] 所述第一电池模组110的标称电压为第二电池模组120的标称电压的两倍；[0034] 预设个数的所述第一电池模组110串联形成第一高压回路；[0035] 两倍预设个数的所述第二电池模组120串联形成第二高压回路；[0036] 若干个第一高压回路和/或若干个第二高压回路并联于电池切断控制单元130及电池管理系统140组成不同能量的电池包。[0037] 通过将第一电池模组110的容量设置在第二电池模组120的容量的一半，将第一电池模组110的标称电压设置为第二电池模组120的标称电压的两倍，使得第一电池模组110和第二电池模组120之间的能量相同，设置预设个数的所述第一电池模组110串联形成第一高压回路，两倍预设个数的所述第二电池模组120串联形成第二高压回路，使得第一高压回路和第二高压回路之间具有相同的电压平台，通过将若干个第一高压回路和若干个第二高压回路进行并联于电池切断控制单元130及电池管理系统140可以组成不同能量大小的电池包。能很容易实现各种电量配置，并满足架构下各种车型的需求，微型车，中小型车，商用车等。减少开发费用及周期，前期开发两种模组，即可适用于架构下的所有车型，大大降低了重复开发而产生的费用和周期。而且较于采用一种电池模组进行组合成不同的能量电池包，如在两倍能量的高压回路里，采用相同的模组还需要进行并联，这样电路更为复杂，而且采样通道也会翻倍，成本也会增加，而通过两种不同的电池模组的串联组成具有相同电压平台的两种高压回路，可以减少电路复杂度。[0038] 请参阅图2‑5，如在本实施例中，通过采用两个第一电池模组110进行串联组成第一高压回路，通过采用四个第二电池模组120进行串联组成第二高压回路，在所述第一高压回路及第二高压回路内均设有电池采集板。通过一第一高压回路连接于一电池切断控制单元130及一电池管理系统140形成一倍能量电池包。一个第二高压回路连接于一电池切断控制单元130及一电池管理系统140形成两倍能量电池包。一第一高压回路及第二高压回路并联连接于一电池切断控制单元130及一电池管理系统140形成三倍能量电池包。两个第二高压回路连接于一电池切断控制单元130及一电池管理系统140形成四倍能量电池包。可以实现四种能量的电池包，适合不同的车型需要。[0039] 在本实施例中，为了方便安装，所述第一电池模组110及第二电池模组120的安装方式相同。在其他实施例中，第一电池模组110和第二电池模组120可以采用不同的安装方式。[0040] 请参阅图6，在本实施例中，为了考虑维修或装配的过程中，第一高压回路和第二高压回路之间存在压差不一致的问题，还包括预放电压差平衡回路210；所述预放电压差平衡回路210设置在第一高压回路及第二高压回路之间。通过预放电压差平衡回路210，以防止由于压差过大而产生瞬间的大电流。其中，所述预放电压差平衡回路210设置在电池切断控制单元130内。在其他实施例中，所述预放电压差平衡回路210通过安装在装配工具中作为独立器件。[0041] 需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

专利地区：福建

专利申请日期：2021-07-02

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN113352906B