一种电池包系统及车辆

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包系统及车辆。

背景技术

梯次利用是指在产品已经达到原生设计寿命的情况下，通过某种方式使产品功能全部或部分恢复，再将产品进行基本同级或降级利用的方式。对于电池包系统，电池包系统内具有大量的电芯，在电池包系统达到设计寿命的情况下，不同的电芯的残余电量不同，若要进行梯次利用，需拆除电量较低或失效的电芯，保留电量较高的电芯，对电池包系统进行重组，重组后的电池包系统可以进行基本同级或降级的应用，例如，汽车电池包系统重组后可以应用于家庭储能，以达到节约能源，降低污染的作用。

目前，为了不对电池管理系统产生较大的改动，电池包系统的梯次利用仅停留在电池模组层面，即在电池包系统重组的过程中，对电池包内的整个电池模组进行拆除或替换等，一个电池模组内包括大量的电芯，属于同一电池模组的多个的电芯的电量可能会有较大的不同，即使是性能表现较差的电池模组，也可能具有部分电量较大的电芯，若将整个电池模组进行拆除，容易造成电能资源的浪费。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供一种电池包系统及车辆，以解决电池包系统在梯次利用的过程中容易出现电能资源浪费的问题

为达到上述目的，本申请实施例第一方面提供一种电池包系统，该电池包系统包括电池模组与电池管理系统。其中，电池模组的数量为至少一个，电池模组包括多个子模组；电池管理系统包括主控单元与从控单元，从控单元的数量为多个，从控单元的数量与子模组的数量相同，从控单元与对应的子模组电联接，多个从控单元均与主控单元无线连接。

在本申请中的一些可选地实施方式中，从控单元设置在对应的子模组上。

在本申请中的一些可选地实施方式中，电池模组的数量为多个，多个电池模组位于同一平面上，从控单元设置在多个电池模组的外侧。

在本申请中的一些可选地实施方式中，从控单元设置在电池模组的顶部。

在本申请中的一些可选地实施方式中，属于同一电池模组的多个子模组沿第一方向排列，相邻两个子模组之间设置有中间端板，每个中间端板上均设置有采样板，从控单元通过对应的采样板与对应的子模组电联接。

在本申请中的一些可选地实施方式中，采样板为柔性采样板。

在本申请中的一些可选地实施方式中，电池包系统还包括外壳与服务器。其中，电池模组与电池管理系统均设置在外壳内；服务器设置在外壳外；主控单元上设置有天线，天线伸出外壳外，天线用于传输主控单元与服务器之间的信号。

在本申请中的一些可选地实施方式中，电池包系统还包括防爆阀，外壳的侧壁上形成有安装孔，防爆阀设置在安装孔内，防爆阀与安装孔内壁之间具有间隙，天线通过间隙伸出外壳外。

在本申请中的一些可选地实施方式中，天线的数量为两个。

本申请实施例第二方面提供一种车辆，包括本申请实施例第一方面提供的电池包系统。

本申请实施例提供的电池包系统，将电池模组分成多个子模组，每个子模组均对应连接一个从控单元。在对电池包系统进行重组的过程中，不需要拆除整个电池模组，仅拆除电量较低或失效的单个的子模组与该子模组对应的从控单元即可。从控单元与主控单元无线连接，从控单元与主控单元之间没有线缆束缚，拆除过程中，不需要重新布线，其余的子模组、其余的从控单元与主控单元均不会受到较大的影响，使得单个子模组能够方便的拆除。这样，在电池模组的效能不佳时，可以不将整个电池模组都拆除，可以将有针对性的将电量较低或失效的子模组拆除，该电池模组的其余子模组得到了保留，有利于电能资源的节约。

附图说明

图1为本申请一些实施例中的电池包系统的结构示意图；

图2为本申请一些实施例中的从控单元安装在电池模组上的结构示意图。

附图标记：

1-电池模组；11-子模组；12-中间端板；13-侧板；2-电池管理系统；21-主控单元；211-天线；22-从控单元；23-线束；3-外壳；a-第一方向；b-第二方向。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，在本申请实施例中，“上”、“下”、“左”以及“右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

在本申请实施例中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例提供一种车辆，包括电池包系统。电池包系统用于为车辆供电。供电可以有多种实现形式，比如可以是为车辆发动机的启动提供电能，可以是为车载电子设备提供电能，也可以是作为电动汽车或电动自行车的动力驱动电动汽车或电动自行车行驶等。

在本申请的一些其它实施例中，电池包系统也可以用在其它场合。比如，家庭储能、电网储能、电动工具、为输变电站与动力机组提供合闸电流、为公共设施提供备用电源以及通讯用电源等。

为了达到节约电能资源和减小环境污染的目的，需要对电池模组进行梯次利用。梯次利用是指在产品已经达到原生设计寿命的情况下，通过某种方式使产品功能全部或部分恢复，再将产品进行基本同级或降级利用的方式。对于电池包系统，电池包系统内具有大量的电芯，在电池包系统达到设计寿命的情况下，不同的电芯的残余电量不同，若要进行梯次利用，需拆除电量较低或失效的电芯，保留电量较高的电芯，对电池包系统进行重组，重组后的电池包系统可以进行基本同级或降级的应用，例如，汽车电池包系统重组后可以应用于家庭储能，以达到节约能源，降低污染的作用。

目前，为了不对电池管理系统产生较大的改动，电池包系统的梯次利用仅停留在电池模组层面，即在电池包系统重组的过程中，对电池包内的整个电池模组进行拆除或替换等，一个电池模组内包括大量的电芯，属于同一电池模组的多个的电芯的电量可能会有较大的不同，即使是性能表现较差的电池模组，也可能具有部分电量较大的电芯，若将整个电池模组进行拆除，容易造成电能资源的浪费。

鉴于此，请参照图1和图2，本申请实施例提供的电池包系统，包括电池模组1与电池管理系统2。其中，电池模组1的数量为至少一个，电池模组1包括多个子模组11；电池管理系统2包括主控单元21与从控单元22，从控单元22的数量为多个，从控单元22的数量与子模组11的数量相同，从控单元22与对应的子模组11电联接，多个从控单元22均与主控单元21无线连接。

请参照图1和图2，本申请实施例的电池包系统，将电池模组1分成多个子模组11，每个子模组11均对应连接一个从控单元22。在对电池包系统进行重组的过程中，不需要拆除整个电池模组1，仅拆除电量较低或失效的单个的子模组11与该子模组11对应的从控单元22即可。从控单元22与主控单元21无线连接，从控单元22与主控单元21之间没有线缆束缚，拆除过程中，不需要重新布线，其余的子模组11、其余的从控单元22与主控单元21均不会受到较大的影响，使得单个子模组11能够方便的拆除。这样，在电池模组1的效能不佳时，可以不将整个电池模组1都拆除，可以将有针对性的将电量较低或失效的子模组11拆除，该电池模组1的其余子模组11得到了保留，有利于电能资源的节约。

优选地，请参照图1和图2，在本申请中的一些可选地实施方式中，电池模组1的数量为多个。电池模组1由多个子模组11串并联形成，每个子模组11都包括大量的串并联在一起的电芯，若干个电池模组1串并联在一起并进行封装后形成电池包。在本申请中的一些可选地实施方式中，属于同一子模组11的多个电芯串联，属于同一电池模组1的多个子模组11并联。这样，拆除子模组11的过程中，不会对电池模组1的大量电芯的串并联连接结构造成较大的损伤。

需要解释说明的是，请参照图1和图2，电池管理系统2即BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM)，用于估测电池包系统的荷电状态、监测电池包系统工作状态，并使电池包系统的多个电芯均衡充电等，以防止电池包系统出现过放电与过充电，延长电池包系统的使用寿命。估测电池包系统的荷电状态即估测电池包系统的剩余电量，监测电池包系统的工作状态即采集电池包系统的电压、温度以及电流等。

请参照图1和图2，电池管理系统2包括主控单元21与从控单元22。在本申请实施例中，从控单元22用于监测子模组11的电压、温度以及充放电电流等信息，从控单元22与主控单元21无线连接，主控单元21用于接收各个从控单元22采集的信息，并将接收的信息发送给服务器，实现对电池包系统的实时监控。

请参照图1和图2，主控单元21与从控单元22的无线连接即主控单元21与从控单元22可以传输信号，可有多种形式，示例性地，可以是蓝牙连接、NFC连接、蜂窝数据连接或无线WIFI连接等。

进一步地，请参照图1和图2，在本申请中的一些可选地实施方式中，从控单元22设置在对应的子模组11上。如此结构形式，在拆除子模组11的过程中，该子模组11对应的从控单元22也会被一起拆下，便于拆除。在此基础上，在本申请中的一些可选地实施方式中，从控单元22设置在子模组11的外壁上，这样一方面不会影响子模组11的多个电芯的排布的紧凑性，有利于提高子模组11的能量密度，另一方面也有利于从控单元22的安装、拆卸与调试。

进一步地，请参照图1和图2，在本申请中的一些可选地实施方式中，电池模组1的数量为多个，多个电池模组1位于同一平面上，从控单元22设置在多个电池模组1的外侧。如此结构形式，从控单元22设置在多个电池模组1的外侧，一方面不会影响多个电池模组1排布的紧凑性，有利于提高子模组11的能量密度，另一方面也有利于从控单元22的安装、拆卸与调试。多个电池模组1位于同一平面上，使得从控单元22设置在对应的子模组11上与从控单元22设置在多个电池模组1的外侧能够同时满足。

需要解释说明的是，请参照图1和图2，从控单元22设置在多个电池模组1的外侧，指的是所有从控单元22设置在多个电池模组1排列整体的外侧，即相邻两个电池模组1之间不设置从控单元22。

在从控单元22设置在多个电池模组1的外侧的基础上，请参照图1和图2，在本申请中的一些可选地实施方式中，从控单元22设置在电池模组1的顶部。如此结构形式，有利于工作人员对从控单元22的安装、拆卸与调试。需要说明的是，从控单元22设置在电池模组1的顶部，指的是从控单元22位于电池模组1靠近电池包外壳3的顶盖的一端。具体地，在该实施例中，电池包系统包括若干电池模组1、电池包管理系统与外壳3。其中，外壳3包括底壳与顶盖，底壳形成有容纳腔，容纳腔形成有与外界连通的开口，顶盖用于盖设开口上。电池模组1设置在容纳腔内，从控单元22位于电池模组1靠近顶盖的一端。当工作人员需要对从控单元22的安装、拆卸与调试等，打开顶盖即可进行工作。

进一步地，请参照图1和图2，在本申请中的一些可选地实施方式中，属于同一电池模组1的多个子模组11沿第一方向a排列，相邻两个子模组11之间设置有中间端板12，每个中间端板12上均设置有采样板，从控单元22通过对应的采样板与对应的子模组11电联接。如此结构形式，属于同一个电池模组1的多个子模组11由多个中间端板12分隔开，中间端板12的设置使得工作人员拆除子模组11的过程中可以沿中间端版对电池模组1进行切割，便于工作人员拆除子模组11。此外，中间端版还起到对采样板的安装与支撑作用，使得从控单元22与对应的子模组11电联接能够方便的实现。在此基础上，在本申请中的一些可选地实施方式中，子模组11通过线缆与采样板电联接。

可以理解的是，请参照图1和图2，中间端板12的数量比子模组11的数量少一，采样板的数量与子模组11的数量相同，若采样板的数量为N，可以将(N-1)个采样板分别设置在对应的中间端板12上，剩余一个采样板设置在电池模组1的侧板13上。

优选地，请参照图1和图2，在本申请的一些可选地实施方式中，多个电池模组1沿第一方向a与第二方向b阵列排列，第一方向a与第二方向b垂直。这样，多个电池模组1之间的排布较为紧凑，有利于使得该电池包系统具有较高的能量密度。

采样板的实现方式有多种，可以是硬采样板(PCB)、柔性采样板(FPC)与软硬结合板(PCB)。优选地，请参照图1和图2，在本申请中的一些可选地实施方式中，采样板为柔性采样板。为了使电池模组1具有较高的能量密度，相邻的两个子模组11之间的预留空间较小，柔性采样板厚度薄，体积小，适合应用于对空间敏感的环境中。而且，柔性采样板的质量较轻，也有利于提高电池模组1的能量密度。

进一步地，请参照图1和图2，在本申请中的一些可选地实施方式中，电池包系统还包括外壳3与服务器。其中，电池模组1与电池管理系统2均设置在外壳3内；服务器设置在外壳3外；主控单元21上设置有天线211，天线211伸出外壳3外，天线211用于传输主控单元21与服务器之间的信号。如此结构形式，外壳3用于容纳电池模组1，对若干个电池模组1进行封装，电池管理系统2也设置在外壳3内。主控单元21接收从控单元22的采集信息并将信息发送给服务器，服务器根据主控单元21发送的信息向主控单元21发送相应的指令，以调整多个电池模组1的工作状态。电池包的外壳3不利于无线信号的稳定传输造成影响，为了保证主控与服务器之间的信号的稳定传输，使主控单元21上的天线211伸出外壳3外。在此基础上，优选地，在本申请中的一些可选地实施方式中，天线211的数量为两个。

在本申请中的一些可选地实施方式中，请参照图1和图2，电池包系统还包括防爆阀，外壳3的侧壁上形成有安装孔，防爆阀设置在安装孔内，防爆阀与安装孔内壁之间具有间隙，天线211通过间隙伸出外壳3外。如此结构形式，外壳3在防爆阀的安装位置会与防爆阀形成间隙，天线211可以通过该间隙从外壳3伸出。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。