一种双电池电源系统

技术领域

本发明属于锂电池系统技术领域，具体涉及一种具有双电池结构的双电池电源系统，用于汽车启动、驻车时的空调供电。

背景技术

保护环境、节能减排，新能源汽车是发展的大势所趋。发展新能源汽车是我国的战略发展方向。

目前行业所推行两种模式：模式一是两个独立的电池组系统，模式二是一个驻车空调电池组系统。模式一：两个独立的电池组系统即启动电池组系统和驻车空调电池组系统，启动电池主要用于发动机点火，驻车空调电池主要用于给空调负载供电。模式二：一个驻车空调电池方案用于汽车启动同时给空调等负载供电。模式一，两个独立的锂电池方案，整车需要预留两个固定位置，且安装是需要连接两个锂电池的正负极，两个锂电池内部需要两套独立的电池管理系统BMS用于保护锂电池正常范围内工作，防止出现过充、过放、过温、过流等情况。模式二，一个驻车空调电池的方案，汽车启动功能需要大电流放电，则该电池需要使用功率型锂电池，但空调工作时只需要能量型锂电池即可满足要求，而选择使用功率型锂电池用于需要能量型锂电池即满足要求的场所，造成一定的浪费。

发明内容

本发明的目的是克服现有电池技术的上述不足，而提供一种双电池结构，内部分为启动电池和驻车空调电池，把启动电池和驻车空调电池集合在一起，减少电池管理系统BMS的使用，以使固定简化、提高生产效率、节约材料、降低产品成本。

本发明的技术解决方案是：一种双电池电源系统，包括启动电池组系统、驻车空调电池组系统和电池管理系统BMS，其特征在于：所述启动电池组系统和驻车空调电池组系统与电池管理系统BMS电连接。

本发明的技术解决方案中所述的启动电池组系统、驻车空调电池组系统和电池管理系统BMS装于同一个箱体内。

本发明的技术解决方案中所述的箱体上分别设有正、负极连接端；所述启动电池组系统和驻车空调电池组系统的正极端、负极端分别与正、负极连接端连接。

本发明的技术解决方案中所述的启动电池组系统包含负极端、第一电流传感器、启动电池模组、第一控制开关、熔断器和正极端，由导体顺序串联组成；所述驻车空调电池组系统包含负极端、第二电流传感器、驻车空调电池模组、第二控制开关、熔断器、正极端，由导体顺序串联组成；所述负极端分别与第一电流传感器和第二电流传感器连接，正极端与熔断器的一端连接，熔断器的另一端分别与第一控制开关和第二控制开关连接。

本发明的技术解决方案中所述的第一电流传感器是第一霍尔传感器，第二电流传感器是第二霍尔传感器；所述第一控制开关是第一MOS开关，第二控制开关是第二MOS开关

本发明的技术解决方案中所述的第一电流传感器是第一分流器，第二电流传感器是第二分流器；所述第一控制开关是第一继电器，第二控制开关是第二继电器。第一电流传感器、第二电流传感器还可以是其它电流采集单元。第一控制开关、第二控制开关还可以是其它控制开关件。

本发明的技术解决方案中所述的电池管理系统BMS分别与第一电流传感器和第二电流传感器的电流检测端、第一控制开关和第二控制开关的开关控制端、以及启动电池模组和驻车空调电池模组的电压及温度检测端连接。

本发明的技术解决方案中所述的启动电池组系统中采用的电池单体是功率型电池单体。

本发明的技术解决方案中所述的驻车空调电池组系统中采用的电池单体是能量型电池单体。

本发明的技术解决方案中所述的启动电池组系统和驻车空调电池组系统中采用的电池单体为软包、铝壳、圆柱结构的锂电池。

本发明由于采用由启动电池组系统、驻车空调电池组系统和电池管理系统BMS构成的双电池电源系统，其中，启动电池组系统和驻车空调电池组系统与同一电池管理系统BMS电连接，形成具有启动功能和驻车空调功能的电池组系统。该系统的启动回路主要用于整车的启动和能量回收，该电池使用功率型电池单体，主要用于启动和能量回收时的瞬时大功率充放电，且该类型电池单体具有低温可充电功能，不需要带加热系统。该系统的驻车空调电池组系统回路主要用于车上空调等低压负载放电，电池使用能量型电池单体，以降低成本并提高电池的使用寿命。

本发明具有减少一套电池管理系统BMS、启动及驻车空调供电可靠、占用安装空间小和连接方便的特点，主要用于汽车上的启动电池和驻车空调电池。

附图说明

图1为本发明实施例1的电路图。

图2为本发明实施例2的电路图。

附图标记：1. 启动电池模组；2. 驻车空调电池模组；3-1. 第一霍尔传感器；3-2.第二霍尔传感器；4-1. 第一MOS开关；4-2. 第二MOS开关；5. 熔断器；6. 负极端；7. 正极端；8. 电池管理系统BMS；9-1. 第一继电器；9-2. 第二继电器；10-1. 第一分流器；10-2.第二分流器。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行完整地描述，所述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明一种双电池系统的实施例1，包括启动电池组系统、驻车空调电池组系统、电池管理系统BMS 和箱体。其中，启动电池组系统和驻车空调电池组系统与同一电池管理系统BMS电连接，并装于同一个箱体内。

启动电池组系统包含负极端6、第一霍尔传感器3-1、启动电池模组1、第一MOS开关4-1、熔断器5和正极端7，由导体顺序串联组成，用于整车的启动或能量回收。驻车空调电池组系统包含负极端6、第二霍尔传感器3-2、驻车空调电池模组2、第二MOS开关4-2、熔断器5和正极端7，由导体顺序串联组成，用于整车上非发动机负载的供电。启动电池串联线束使用35mm

启动电池模组1包含：功率型电池单体、模组结构件、连接铜排、电压温度采集线束。驻车空调电池模组2包含：能量型电池单体、模组结构件、连接铜排、电压温度采集线束。电池管理系统BMS 8：由主控、从控单元及相关的线束组成，分别与第一霍尔传感器3-1和第二霍尔传感器3-2的电流检测端、第一MOS开关4-1和第二MOS开关4-2的开关控制端、以及启动电池模组1和驻车空调电池模组2的电压温度采集线束连接。

启动电池模组使用功率型电池单体，驻车空调电池模组使用能量型电池单体。启动电池模组和驻车空调电池模组使用8串的铁锂电池单体串联模式用于24V系统，当然也可使用4串的铁锂电池单体串联模式用于12V系统。启动电池模组和驻车空调电池模组中采用的电池单体为软包、铝壳、圆柱结构的锂电池。

电池管理系统BMS8监控并保护启动电池模组1和驻车空调电池模组2中的锂电池，监控启动电池模组1和驻车空调电池模组2的电池单体电压、温度、总电压、充放电电流等，控制开关4的闭合和断开，对启动电池模组1和驻车空调电池模组2中的锂电池进行异常保护和报警功能，保护锂离子电池在正常电压、温度、电流范围内工作，以保证锂电池的安全运行，并延长锂离子电池的使用寿命。

箱体上分别设有正极、负极连接端，使用极柱方式或接插件方式。启动电池组系统和驻车空调电池组系统的正极端7、负极端6分别与正、负极连接端连接。

双电池电源系统的正极连接端和负极连接端连接到整车的负载部位，启动电池组系统和驻车空调电池组系统可以独立工作也可以同时工作，工作状态分为整车发动机工作状态、整车发动机停止状态。整车发动机工作状态时，整车的发电机给启动电池和驻车空调电池同时充电。当整车发动机停止状态时，整车的发电机不工作，此时若启动电池电量高于一定值，则启动电池和驻车空调电池回路是闭合的，若启动电池电量低于一定值时，则启动电池处于非工作状态，只有驻车空调电池处于工作状态，防止启动电池电量过低，再次行车时，不易启动发动机。整车发动机停止状态时，若启动电池电压低于一定值时，启动电池将断开回路的开关，使启动电池处于非工作状态，只有驻车空调电池处于工作状态，防止启动电池电量过低，再次行车时，不易启动发动机。与传统双电池方案相比，传统使用两个独立的启动电池和驻车空调电池组系统，而该方案使用集合在一起的启动和驻车空调电池，节省安装空间、操作工艺、安装物料、减少一套电池管理系统BMS主控系统、降低成本、提高生产效率、降低故障率。与传统单电池方案相比，传统单电池使用功率型电池单体方案，以满足低温高倍率启动的要求，而该方案使用功率型和能量型两种电池单体，分别设计，功率型电池单体用于启动发动机时的大倍率放电和能量回收，能量型电池单体用于驻车空调等低压负载的供电，降低电池单体成本、延长电池的使用寿命。

如图2所示，本发明一种双电池系统的实施例2，除采用的第一分流器10-1、第二分流器10-2、第一继电器9-1和第二继电器9-2不同外，其余均与实施例1中的相同。接负载时，启动电池和驻车空调电池都处于工作状态；

实施例2中，第一分流器10-1代替实施例1中的第一霍尔传感器3-1，第二分流器10-2代替实施例1中的第二霍尔传感器3-2，第一继电器9-1代替实施例1中的第一MOS开关4-1，第二继电器9-2代替实施例1中的第二MOS开关4-2。

综上所述，本发明是一种双电池系统，是集成启动电池模组、驻车空调电池模组、电流采集单元、开关、熔断器、电池管理系统BMS于一体的电池组系统。。