一种复合动力电池模组的制作方法

本申请涉及锂离子电池，尤其涉及一种复合动力电池模组。

背景技术：

1、随着新能源汽车、智能电网储能系统以及电动工程机械等领域的快速发展，对动力电池的能量密度、功率输出能力及循环寿命提出了更高要求。传统的单一类型电池模组难以兼顾高能量密度与高功率响应的双重需求，因此，近年来出现了将高倍率电池组（如功率型锂钛氧化物电池）与低倍率电池组（如能量型磷酸铁锂电池）集成于同一模组中的复合动力电池模组结构，以实现能量供给与瞬时功率调节的协同优化。目前电动车上的动力电池模组在长时间使用后，由于模组单体之间的衰减情况不一样或电池自放电的影响，导致电池在充电、放电时单体之间的压差越来越大，严重影响到动力电池模组的容量发挥，同时会导致一些电池单体过充或过放，加大其衰减速率。因此，亟需一种结构合理、控制精准、能效优异的电池管理系统，能够在复合动力电池模组中实现对低倍率电池组的有效监控，并实现动力电池单体间的均衡。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例至少提供一种复合动力电池模组，实现了高低倍率电池组的协同管理与动态切换，从而避免在车辆启动时的大功率需求超出电池的使用要求，损坏电池的正常使用寿命，引入均衡电路显著提升均衡速度与能效。

2、本申请主要包括以下几个方面：

3、第一方面，本申请实施例提供一种复合动力电池模组，所述复合动力电池模组包括一组高倍率电池组、一组低倍率电池组、均衡电路、第一电子开关以及电池控制单元；其中，

4、所述高倍率电池组与所述低倍率电池组并联连接于同一充电输入端与放电输出端之间，所述均衡电路并联在所述高倍率电池组以及所述低倍率电池组的电池单体上，所述低倍率电池组通过所述第一电子开关与所述充电输入端及放电输出端构成可通断的电连接，所述电池控制单元用于监控各电池单体的电压，并控制电子开关的闭合与断开状态。

5、在一种可能的实施方式中，所述高倍率电池组由至少一个高倍率的电池单体串联连接构成，所述低倍率电池组由至少一个低倍率的电池单体串联连接构成。

6、在一种可能的实施方式中，所述电池控制单元通过控制所述第一电子开关的闭合，以使所述高倍率电池组与所述低倍率电池组共同供电，通过控制所述第一电子开关的断开，以使仅由所述高倍率电池组通过所述放电输出端对外供电。

7、在一种可能的实施方式中，所述均衡电路包括均衡电容、电阻以及用于切换连接路径的多个电子开关；其中，

8、所述均衡电容与所述电阻串联形成均衡支路，所述均衡支路通过多路电子开关阵列分别与所述高倍率电池组中的各电池单体以及所述低倍率电池组中的各电池单体并联连接，使得所述均衡电容能够选择性地与任一电池单体进行电连接，以实现跨电池组的电池单体主动均衡。

9、在一种可能的实施方式中，所述电子开关还包括第一充电选择开关、第二充电开关以及第三充电开关：

10、所述第一充电选择开关连接于所述均衡支路与电源母线之间，所述第二充电开关连接于所述均衡支路与所述低倍率电池组之间，所述第三充电开关连接于所述均衡支路与所述高倍率电池组之间。

11、在一种可能的实施方式中，所述多路电子开关阵列包括第一组电子开关以及第二组电子开关：

12、所述第一组电子开关用于将所述均衡支路选择性地并联至高倍率电池组的任一电池单体，所述第二组电子开关用于将所述均衡支路选择性地并联至低倍率电池组的任一电池单体。

13、在一种可能的实施方式中，针对于第一种充电模式，所述电池控制单元用于：

14、控制所述第一充电选择开关以及所述第二充电开关处于闭合状态，以使所述均衡电容与所述低倍率电池组并联充电，充电结束后控制所述第二充电开关处于断开状态以及所述第三充电开关处于闭合状态，并闭合所述第一组电子开关，以实现所述均衡电容与所述高倍率电池组的任一电池单体并联充电。

15、在一种可能的实施方式中，针对于第二种充电模式，所述电池控制单元用于：

16、控制所述第一充电选择开关以及所述第三充电开关处于闭合状态，以使所述均衡电容与所述高倍率电池组并联充电，充电结束后控制所述第三充电开关处于断开状态以及所述第二充电开关处于闭合状态，并闭合所述第二组电子开关，以实现所述均衡电容与所述低倍率电池组的任一电池单体并联充电。

17、在一种可能的实施方式中，所述电阻用于控制均衡充电电流，防止瞬时大电流冲击电池单体。

18、在一种可能的实施方式中，所述复合动力电池模组集成于一个电池包壳体内，所述充电输入端与放电输出端位于电池包外部，便于与整车电气系统连接。

19、本申请实施例提供的一种复合动力电池模组，所述复合动力电池模组包括一组高倍率电池组、一组低倍率电池组、均衡电路、第一电子开关以及电池控制单元；其中，所述高倍率电池组与所述低倍率电池组并联连接于同一充电输入端与放电输出端之间，所述均衡电路并联在所述高倍率电池组以及所述低倍率电池组的电池单体上，所述低倍率电池组通过所述第一电子开关与所述充电输入端及放电输出端构成可通断的电连接，所述电池控制单元用于监控各电池单体的电压，并控制电子开关的闭合与断开状态。实现了高低倍率电池组的协同管理与动态切换，从而避免在车辆启动时的大功率需求超出电池的使用要求，损坏电池的正常使用寿命，引入均衡电路显著提升均衡速度与能效。实现了高低倍率电池组的协同管理与动态切换，从而避免在车辆启动时的大功率需求超出电池的使用要求，损坏电池的正常使用寿命，引入均衡电路显著提升均衡速度与能效。

20、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

1.一种复合动力电池模组，其特征在于，所述复合动力电池模组包括一组高倍率电池组、一组低倍率电池组、均衡电路、第一电子开关以及电池控制单元；其中，

2.根据权利要求1所述的复合动力电池模组，其特征在于，所述高倍率电池组由至少一个高倍率的电池单体串联连接构成，所述低倍率电池组由至少一个低倍率的电池单体串联连接构成。

3.根据权利要求1所述的复合动力电池模组，其特征在于，所述电池控制单元通过控制所述第一电子开关的闭合，以使所述高倍率电池组与所述低倍率电池组共同供电，通过控制所述第一电子开关的断开，以使仅由所述高倍率电池组通过所述放电输出端对外供电。

4.根据权利要求1所述的复合动力电池模组，其特征在于，所述均衡电路包括均衡电容、电阻以及用于切换连接路径的多个电子开关；其中，

5.根据权利要求4所述的复合动力电池模组，其特征在于，所述电子开关还包括第一充电选择开关、第二充电开关以及第三充电开关：

6.根据权利要求5所述的复合动力电池模组，其特征在于，所述多路电子开关阵列包括第一组电子开关以及第二组电子开关：

7.根据权利要求6所述的复合动力电池模组，其特征在于，针对于第一种充电模式，所述电池控制单元用于：

8.根据权利要求6所述的复合动力电池模组，其特征在于，针对于第二种充电模式，所述电池控制单元用于：

9.根据权利要求4所述的复合动力电池模组，其特征在于，所述电阻用于控制均衡充电电流，防止瞬时大电流冲击电池单体。

10.根据权利要求1所述的复合动力电池模组，其特征在于，所述复合动力电池模组集成于一个电池包壳体内，所述充电输入端与放电输出端位于电池包外部，便于与整车电气系统连接。