一种模块升压式新能源电池组件和系统技术方案

本实用新型专利技术属于电力电子技术领域，其公开了一种模块升压式新能源电池组件和系统。组件包括：多个电池包，多个电池包相连接，电池包具有若干个锂电池模组；直流升压模块，直流升压模块的正极输入端与多个电池包的总正极连接，直流升压模块的正极输出端作为模块升压式新能源电池系统的第一输出正极，直流升压模块的负极输入端与多个电池包的总负极连接，直流升压模块的负极输出端作为模块升压式新能源电池系统的第一输出负极。系统包括：新能源电池组件，为上述模块升压式新能源电池组件；从控单元；主控单元。通过上述技术方案实现了适应多种型号电压的电池系统的快速更换，兼容性好，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种模块升压式新能源电池组件和系统


[0001]本技术属于新能源
，特别涉及一种模块升压式新能源电池组件和系统。

技术介绍

[0002]目前，锂电池的单体电压都比较低，例如磷酸铁锂单体电池额定电压为3.2Vdc，三元材料、钴酸锂、锰酸锂单体电池额定电压一般为3.6～3.7Vdc，钛酸锂单体电池额定电压只有2.3V，均难以满足用电设备几十伏甚至几百伏的电压需求，实际应用中需要把若干电池进行串联成模组组，然后若干个模组形成电池包，才能满足新能源电池系统的要求。对于乘用车领域，通常一辆车配置有一个大的电池包。当需要更换电池包时，通常是采用与待更换电池包同等型号规格的电池包进行替换。
[0003]由于新能源汽车的使用量在迅猛增长，更换电池包的需求也越来越庞大，如果仍是采用与待更换电池包同等型号规格的电池包进行替换的话，将无法满足日益庞大的需求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术一方面提供了一种模块升压式新能源电池组件，其包括：多个电池包，多个所述电池包相连接，所述电池包具有若干个锂电池模组；直流升压模块，所述直流升压模块的正极输入端与多个所述电池包的总正极连接，所述直流升压模块的正极输出端作为所述模块升压式新能源电池组件的第一输出正极，所述直流升压模块的负极输入端与多个所述电池包的总负极连接，所述直流升压模块的负极输出端作为所述模块升压式新能源电池组件的第一输出负极。
[0005]在如上所述的模块升压式新能源电池组件中，可选地，所述模块升压式新能源电池组件还包括：第二输出正极，与多个所述电池包的总正极连接；第二输出负极，与多个所述电池包的总负极连接。
[0006]在如上所述的模块升压式新能源电池组件中，可选地，所述直流升压模块包括：电抗、二极管、电容和开关管；所述电抗和所述二极管依次串联连接于多个所述电池包的总正极和所述直流升压模块的正极输出端之间，所述开关管的集电极连接于所述电抗和所述二极管的正极之间，所述开关管的源极与多个所述电池包的总负极连接，所述电容并联连接于所述直流升压模块的正极输出端与多个所述电池包的总负极之间。
[0007]在如上所述的模块升压式新能源电池组件中，可选地，所述开关管为IGBT开关管或者MOS开关管。
[0008]在如上所述的模块升压式新能源电池组件中，可选地，在所述直流升压模块的正极输出端和所述直流升压模块的负极输出端之间连接有电压采样电路。
[0009]在如上所述的模块升压式新能源电池组件中，可选地，在所述开关管的源极与多个所述电池包的总负极之间连接有保险丝。
[0010]在如上所述的模块升压式新能源电池组件中，可选地，所述直流升压模块的升压倍率在7
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100之间。
[0011]本技术另一方面提供了一种模块升压式新能源电池系统，其包括：新能源电池组件，为上述模块升压式新能源电池组件；采集单元，与所述模块升压式新能源电池组件连接，用于采集各所述电池包的电压和温度；主控单元，与所述模块升压式新能源电池组件和所述采集单元连接，用于对各所述电池包进行管理。
[0012]在如上所述的模块升压式新能源电池系统中，可选地，所述从控单元封装于所述电池包内。
[0013]在如上所述的模块升压式新能源电池系统中，可选地，所述从控单元的数量为多个，为每个所述电池包配置一个所述从控单元。
[0014]本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0015]通过设置直流电压模块，使得具有直流升压模块和多个电池包的模块升压式新能源电池组件的输出电压高于具有多个电池包的输出电压，并且与原有电池包的电压情况匹配，从而可以在需要对原有电池包进行更换时，无需再采用与原有电池包同样的电池包，使用本模块升压式新能源电池组件的多个电池包以及直流升压模块即可。通过对本组件的多个电池包进行积木式搭建，从而替代作为一个整体的原有电池包，能适应不同车型的电池包，实现了适应多种型号电压的电池系统的快速更换，兼容性好，成本低。同时基于高压传输效率高，本系统能实现低压到高压的转变，兼容性好。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例提供的一种模块升压式新能源电池组件的结构示意图；
[0017]图2为本技术实施例提供的另一种模块升压式新能源电池组件的结构示意图。
[0018]图中符号说明如下：
[0019]1电池包，2电抗，3二极管，4开关管，5电容，6电压采样电路，7保险丝。
具体实施方式
[0020]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0021]在乘用车领域，通常配置的电池包是结合车载利用的高压电池包，一般电压范围在300V
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700V，为了保证续航里程，电池包会做的非常大，而且需要和相应的车型电池仓相匹配，在需要对原有电池包进行更换时，通常是采用与原有电池包同样的电池包，同样的电池包通常是几家整车厂标配的电池包，属于定型定制化制作，因此不具备快换性。为此，参见图1，本技术实施例提供了一种模块升压式新能源电池组件，其包括：多个电池包(PACK)1、直流升压模块。
[0022]多个电池包相连接，连接方式可以是串联连接，还可以是并联连接，又可以是串并联连接，本实施例对连接的具体方式不进行限定。各电池包(或称第一电池包)具有若干个锂电池模组，锂电池模组含有多个相连接的单体电池，连接方式可参见上述三种连接方式。直流升压模块用于对输入电压进行升压处理，输入电压来自于相连接后的多个电池包，即直流升压模块的输出电压高于直流升压模块的输入电压，该输入电压为相连接后的多个电
池包的输出电压。具体地，直流升压模块的正极输入端与多个电池包的总正极(即相连接后的多个电池包的总正极)连接，正极输出端作为模块升压式新能源电池组件的输出正极，直流升压模块的负极输入端与多个电池包的总负极(即相连接后的多个电池包的总负极)连接，负极输出端作为模块升压式新能源电池组件的输出负极。相连接后的多个电池包的电压范围可以为DC50
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700V，在其他的实施例中，还可以为其他数值，本实施例对此不进行限定。
[0023]通过设置直流电压模块，使得具有直流升压模块和多个电池包的模块升压式新能源电池组件的输出电压高于具有多个电池包的输出电压，并且与原有电池包的电压情况匹配，从而可以在需要对原有电池包进行更换时，无需再采用与原有电池包同样的电池包，使用本模块升压式新能源电池组件的多个电池包以及直流升压模块即可。通过对本组件的多个电池包进行积木式搭建，从而替代作为一个整体的原有电池包，能适应不同车型的电池包，实现了适应多种型号电压的电池系统的快速更换，兼容性好，成本低。同时基于高压传输效率高，本系统能实现低压到高压的转变，兼容性好。
[0024]前述第二电池包具有若干个第二锂电池模组，若干个第二锂电池模组的总正极作为第二电池包的输出正极，若干个第二锂电池模组的总负极作为第二电池包的输出负极。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块升压式新能源电池组件，其特征在于，所述模块升压式新能源电池组件包括：多个电池包，多个所述电池包相连接，所述电池包具有若干个锂电池模组；直流升压模块，所述直流升压模块的正极输入端与多个所述电池包的总正极连接，所述直流升压模块的正极输出端作为所述模块升压式新能源电池组件的第一输出正极，所述直流升压模块的负极输入端与多个所述电池包的总负极连接，所述直流升压模块的负极输出端作为所述模块升压式新能源电池组件的第一输出负极。2.根据权利要求1所述的模块升压式新能源电池组件，其特征在于，所述模块升压式新能源电池组件还包括：第二输出正极，与多个所述电池包的总正极连接；第二输出负极，与多个所述电池包的总负极连接。3.根据权利要求1所述的模块升压式新能源电池组件，其特征在于，所述直流升压模块包括：电抗、二极管、电容和开关管；所述电抗和所述二极管依次串联连接于多个所述电池包的总正极和所述直流升压模块的正极输出端之间，所述开关管的集电极连接于所述电抗和所述二极管的正极之间，所述开关管的源极与多个所述电池包的总负极连接，所述电容并联连接于所述直流升压模块的正极输出端与多个所述电池包的总负极之间。4.根据权利要求3所述的模块升压式新能源电池组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪安国，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：