CN110293845B - 启停电池系统、启停电池控制方法和交通载具 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种启停电池系统、启停电池控制方法和交通载具，涉及交通载具领域。该启停电池系统包括：第一电池包、第二电池包和电压转换模块；电压转换模块分别与第一电池包、第二电池包连接；第一电池包的第一额定输出电压小于第二电池包的第二额定输出电压。第一电池包用于为交通载具的电气系统供电；电压转换模块用于根据电压调整参数，将第一电池包的电能传输至第二电池包，或将第二电池包的电能传输至第一电池包；第二电池包用于为交通载具的启停电机供电。在启停电池系统中使用电压转换模块，将启停电机的动力电池与电气系统的供电电池建立联系，保证了启停电机的正常运行，提高了启停电机的运行稳定性。

Description

启停电池系统、启停电池控制方法和交通载具

技术领域

本申请涉及交通载具领域，具体而言，涉及启停电池系统、启停电池控制方法和交通载具。

背景技术

随着促进节能减排的新法规的推出，装配12V电气系统的传统汽车已很难满足日益严苛的油耗和排放标准了，于是具备启停功能、具有48V或更高电压的启停电池系统的汽车应运而生。

目前的纯电动或混合动力汽车系统中，除了动力电池组构成的主电源外，通常还需要一组12V的铅酸电池作为辅助电源，用来驱动车载电子系统及其它低压电路系统的工作，甚至电池管理系统(Battery Management System，简称：BMS)模块的电源也由铅酸电池提供，并作为动力电池单体能量均衡的中转载体。用于为12V电气系统供电的电池对驱动电机出力贡献少，为保证足够大的输出功率，动力电池组通常做得比较大，这不利于安装并降低了安全性。

发明内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的之一在于提供一种启停电池系统、启停电池控制方法和交通载具。

第一方面，本发明实施例提供一种启停电池系统，应用于交通载具，包括：第一电池包、第二电池包和电压转换模块；所述电压转换模块分别与所述第一电池包、所述第二电池包连接；所述第一电池包的第一额定输出电压小于所述第二电池包的第二额定输出电压。所述第一电池包用于为所述交通载具的电气系统供电；所述电压转换模块用于根据电压调整参数，将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，或将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包；其中，所述电压调整参数表征所述第一额定输出电压与所述第二额定输出电压之间的转换倍率、功率传输倍率及电能传输方向；所述第二电池包用于为所述交通载具的启停电机供电。

在可选的实施方式中，还包括：电池管理系统BMS模块；所述BMS模块与所述第一电池包、所述电压转换模块、所述第二电池包分别连接；所述BMS模块包括BMS采集模块和BMS主控模块。所述BMS采集模块用于采集所述第一电池包、所述第二电池包的运行参数，所述运行参数包括单体电池电压和单体电池温度；所述BMS主控模块用于依据所述电压调整参数，切换所述电压转换模块的工作模式；所述工作模式包括升压模式和降压模式，所述升压模式用于指示将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，所述降压模式用于指示将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包。

在可选的实施方式中，还包括：整车处理模块；所述整车处理模块与所述BMS模块连接。所述整车处理模块用于依据控制指令和所述运行参数，生成所述电压调整参数；其中，所述控制指令包括所述交通载具的发动机启动指令或关闭指令；当所述控制指令为所述启动指令时，所述整车处理模块还用于将所述电压转换模块置于所述升压模式；当所述控制指令为所述关闭指令时，所述整车处理模块还用于将所述电压转换模块置于所述降压模式。

在可选的实施方式中，还包括：BMS电源模块；所述BMS电源模块与所述BMS模块连接。所述BMS电源模块用于为所述BMS模块供电。

在可选的实施方式中，所述电压转换模块包括至少一个电压转换单元，所述电压转换单元包括：第一高压端、第二高压端、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、第一电容、第一低压端、第二低压端、同步输入端、时钟输出端和控制单元，所述控制单元具有相位选择端、基准电压端、第一驱动信号端和第二驱动信号端。所述第一高压端与所述第一MOS管的漏极、所述第三MOS管的漏极连接；所述第二高压端与所述第二MOS管的源极、所述第四MOS管的源极、所述第一二极管的输入侧、所述第二二极管的输入侧、所述第一电容的第一侧、所述第二低压端连接；所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的漏极、所述第一二极管的输出侧连接，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极、所述第二二极管的输出侧连接；所述第一二极管的输出侧还与所述第一电感的第三侧连接，所述第二二极管的输出侧还与所述第二电感的第五侧连接；所述第一低压端与所述第一电容的第二侧、所述第一电感的第四侧、所述第二电感的第六侧连接；所述第一驱动信号端与所述第一MOS管的栅极、所述第三MOS管的栅极连接，所述第二驱动信号端与所述第二MOS管的栅极、所述第四MOS管的栅极连接；所述控制单元与所述同步输入端、所述时钟输出端分别连接；所述相位选择端与所述基准电压端连接。

在可选的实施方式中，当所述电压转换模块包括多个电压转换单元时，每个所述电压转换单元的所述第一高压端、所述第二高压端、所述第一低压端、所述第二低压端分别并联，所述电压转换单元的所述时钟输出端与下一个所述电压转换单元的所述同步输入端连接。

第二方面，本申请实施例提供一种启停电池控制方法，应用于交通载具的启停电池系统，所述启停电池系统包括第一电池包、第二电池包和电压转换模块，所述电压转换模块分别与所述第一电池包、所述第二电池包连接，所述第一电池包的第一额定输出电压小于所述第二电池包的第二额定输出电压。所述方法包括：获取所述交通载具的启停电机的工作状态；其中，所述工作状态为运行状态或停运状态。当所述启停电机处于所述运行状态时，所述电压转换模块根据电压调整参数，将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，以便所述第二电池包为所述启停电机供电；其中，所述电压调整参数表征所述第一额定输出电压与所述第二额定输出电压之间的转换倍率、功率传输倍率及电能传输方向。当所述启停电机处于所述停运状态时，所述电压转换模块根据电压调整参数，将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包，以便所述第一电池包为所述交通载具的电气系统供电。

在可选的实施方式中，所述启停电池系统还包括：电池管理系统BMS模块，所述BMS模块与所述第一电池包、所述电压转换模块、所述第二电池包分别连接，所述BMS模块包括BMS采集模块和BMS主控模块。所述方法还包括：所述BMS采集模块采集所述第一电池包、所述第二电池包的运行参数，所述运行参数包括单体电池电压和单体电池温度。所述BMS主控模块依据所述电压调整参数，切换所述电压转换模块的工作模式；所述工作模式包括升压模式和降压模式，所述升压模式用于指示将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，所述降压模式用于指示将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包。

在可选的实施方式中，所述启停电池系统还包括：整车处理模块，所述整车处理模块与所述BMS模块连接。所述方法还包括：所述整车处理模块依据控制指令和所述运行参数，生成所述电压调整参数；其中，所述控制指令包括所述交通载具的发动机启动指令或关闭指令。当所述控制指令为所述启动指令时，所述整车处理模块将所述电压转换模块置于所述升压模式。当所述控制指令为所述关闭指令时，所述整车处理模块将所述电压转换模块置于所述降压模式。

第三方面，本申请实施例提供一种交通载具，包括：如前述实施方式任意一项所述的启停电池系统。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

在启停电池系统中使用电压转换模块，将启停电机的动力电池与电气系统的供电电池建立联系，保证了启停电机的正常运行，提高了启停电机的运行稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种启停电池系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电压转换模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种电压转换模块的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种启停电池控制方法的流程示意图。

图标：10-启停电池系统，11-第一电池包，12-第二电池包，13-电压转换模块，1301-第一高压端，1302-第二高压端，1303-第一低压端，1304-第二低压端，1305-第一MOS管，1306-第二MOS管，1307-第三MOS管，1308-第四MOS管，1309-第一二极管，1310-第二二极管，1311-第一电感，1312-第二电感，1313-第一电容，1314-同步输入端，1315-时钟输出端，1316-控制单元，141-BMS主控模块，142-BMS采集模块，15-整车处理模块，16-BMS电源模块，17-BMS电源总线，18-通信总线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在目前的纯电动或混合动力电池系统中，除了动力电池组组成的主电源外，还需要一组12V的铅酸电池作为辅助电源，用于驱动车载电子系统以及其它低压电路系统的工作。但是，上述的铅酸电池寿命较短，影响了整车可靠性，且铅酸电池对驱动电机的运行没有任何贡献，当动力电池组的电压不足以使驱动电机稳定运行时，铅酸电池不能为动力电池组弥补相应的输出功率，降低了交通载具的运行安全性。

基于上述问题，为了提高电机的运行稳定性，本申请实施例提供一种应用于交通载具的启停电池系统，如图1，图1为本申请实施例提供的一种启停电池系统的结构示意图。该启停电池系统10包括：第一电池包11、第二电池包12和电压转换模块13。

电压转换模块13分别与第一电池包11、第二电池包12连接；第一电池包11的第一额定输出电压小于第二电池包12的第二额定输出电压。

第一电池包11用于为交通载具的电气系统供电。

上述的第一电池包可以使用锂离子电池等新型电池，替换现有的铅酸电池为交通载具的电气系统供电。锂离子电池的能量密度相对较高，且充放电循环寿命更长，其环境危害相对较小，有利于解决一些环保问题。同时，在电池的能量需求相同的情况下，使用锂离子电池有利于降低单个电池的体积和质量，从而减少电池系统的整体质量，提高了电池系统的安全性和安装便捷性，有利于提高系统的整体性能。

电压转换模块13用于根据电压调整参数，将第一电池包11的电能传输至第二电池包12，或将第二电池包12的电能传输至第一电池包11。

其中，上述电压调整参数表征第一额定输出电压与第二额定输出电压之间的转换倍率、功率传输倍率及电能传输方向。电压转换模块根据实际的使用情况，实现第一电池包和第二电池包之间的能量传递，有利于交通载具的启停电机的稳定运行；防止了在第二电池包电能不足的情况下，影响交通载具的发动机的正常运行，电压转换模块实现了第一电池包和第二电池包之间的分工协作高效运行。

第二电池包12用于为交通载具的启停电机供电。

上述第二电池包可以接收经电压转换模块传输的第一电池包的电能，当交通载具的启停电机处于运行状态时，第一电池包可以弥补第二电池包能量不足的缺陷，保证启停电机的稳定运行，提高交通载具的可靠性。

通过使用电压转换模块，将为交通载具的电气系统供电的第一电池包，与为交通载具的启停电机供电的第二电池包建立能量传输关系，启停电池系统根据实际情况，调整第一电池包与第二电池包之间的能量传递多寡与能量传递方向，有利于提高交通载具的安全性和可靠性。

可选地，为了实时监控启停电池系统的运行情况，在图1的基础上，给出了一种监控启停电池系统以及调整工作模式可能的实现方式，如图2，图2为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图。该启停电池系统10还包括：BMS采集模块142和BMS主控模块141。BMS采集模块142和BMS主控模块141是BMS模块的一部分，BMS模块与第一电池包11、电压转换模块13、第二电池包12分别连接。具体的，第一电池包11和第二电池包12上均安装有BMS采集模块142，BMS主控模块141与电压转换模块13连接，BMS主控模块141还与BMS采集模块142连接，用以传输BMS采集模块142的采集数据。

BMS采集模块142用于采集第一电池包11、第二电池包12的运行参数，运行参数包括单体电池电压和单体电池温度。例如，当第二电池包12包括多个单体锂电池时，BMS采集模块142可以收集该单体锂电池的电压、运行温度等信息，以便实时监控第二电池包12的实时信息。

BMS主控模块141用于依据电压调整参数，切换电压转换模块13的工作模式。该工作模式包括升压模式和降压模式，升压模式用于指示将第一电池包11的电能传输至第二电池包12，降压模式用于指示将第二电池包12的电能传输至第一电池包11。

BMS模块可以对上述的第一电池包和第二电池包进行多方位管理，根据交通载具的实际工作情况调整电压转换模块的工作模式，实现单体电池电压、运行温度等参数的实时监控，同时还具有故障诊断、充放电保护、电池荷电状态/电池健康度的估算、单体电池之间的电量均衡等作用。

可选地，针对上述的电压转换模块的工作模式切换过程，在图2的基础上，给出一种可能的实现方式，如图3，图3为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图。该启停电池系统10还包括：整车处理模块15。整车处理模块15与BMS模块连接；具体的，整车处理模块15与BMS主控模块141连接，同时与BMS采集模块142保持连接，以便获取BMS采集模块142收集的运行参数。

整车处理模块15用于依据控制指令和运行参数，生成电压调整参数。

其中，控制指令包括交通载具的发动机启动指令或关闭指令。当控制指令为启动指令时，整车处理模块15还用于将电压转换模块13置于升压模式；当控制指令为关闭指令时，整车处理模块15还用于将电压转换模块13置于降压模式。

为了实现电压转换模块13的工作模式切换，以将电压转换模块置于升压模式为例，一种可能的方式为：整车处理模块15获取用户的控制指令和BMS采集模块142收集的运行参数，生成一个电压调整参数，当用户的控制指令为发动机启动指令时，则整车处理模块15将该电压调整参数发送至BMS主控模块141，BMS主控模块141根据该电压调整参数，将电压转换模块13置于升压模式，同时调整电压转换模块13的转换倍率以及功率传输倍率，例如，当第一电池包的电压为12V、第二电池包的电压为48V时，上述的转换倍率为4，具体功率传输倍率则根据单体电池间的电量进行计算，最终实现将第一电池包11的电能传输至第二电池包12的功能。

可选地，为了实现对BMS模块的电源供给，在图2的基础上，给出一种可能的实现方式，如图4，图4为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图。该启停电池系统10还包括：BMS电源模块16。BMS电源模块16与BMS模块连接，具体的，BMS电源模块16与BMS主控模块141、BMS采集模块142均保持连接。

BMS电源模块16用于为BMS模块供电。

上述的电压转换模块13包括至少一个电压转换单元，在图1的基础上，给出一种可能的实现方式，如图5，图5为本申请实施例提供的一种电压转换模块的结构示意图。电压转换模块包括一个电压转换单元，该电压转换单元包括：第一高压端1301(Vin+)、第二高压端1302(Vin-)、第一MOS管1305、第二MOS管1306、第三MOS管1307、第四MOS管1308、第一二极管1309、第二二极管1310、第一电感1311、第二电感1312、第一电容1313、第一低压端1303(Vout+)、第二低压端1304(Vout-)、同步输入端1314(SYNC)、时钟输出端1315(CLKout)和控制单元1316。控制单元1316具有相位选择端、基准电压端、第一驱动信号端(PWM1)和第二驱动信号端(PWM2)。

第一高压端1301与第一MOS管1305的漏极、第三MOS管1307的漏极连接。

第二高压端1302与第二MOS管1306的源极、第四MOS管1308的源极、第一二极管1309的输入侧、第二二极管1310的输入侧、第一电容1313的第一侧、第二低压端1304连接。

第一MOS管1305的源极与第二MOS管1306的漏极、第一二极管1309的输出侧连接，第三MOS管1307的源极与第四MOS管1308的漏极、第二二极管1310的输出侧连接。

第一二极管1309的输出侧还与第一电感1311的第三侧连接，第二二极管1310的输出侧还与第二电感1312的第五侧连接。

第一低压端1303与第一电容1313的第二侧、第一电感1311的第四侧、第二电感1312的第六侧连接。

第一驱动信号端与第一MOS管1305的栅极、第三MOS管1307的栅极连接，第二驱动信号端与第二MOS管1306的栅极、第四MOS管1308的栅极连接。

控制单元1316与同步输入端1314、时钟输出端1315分别连接；相位选择端与基准电压端连接。具体的，上述基准电压端输出一个基准电压Vref，该基准电压端通过一个阻值为R、一个阻值为2R、一个阻值为R以及一个七档的档位选择器，3个电阻串联，其另一端接地，得到了0、0.25Vref、0.75Vref以及Vref四个不同的电压档位，结合两个空接端口(NoConnection，简称：NC)，实现对时钟输出端1315的相位设置。

需要注意的是，在高压端侧也可以设置一个电容，该电容分别连接第一高压端1301和第二高压端1302，用以防止在第一高压端1301和第二高压端1302突然失去输入时，对电路结构造成损坏。

一种可能的情况下，当电压转换模块13包括多个电压转换单元时，每个电压转换单元的第一高压端1301、第二高压端1302、第一低压端1303、第二低压端1304分别并联，电压转换单元的时钟输出端1315与下一个电压转换单元的同步输入端1314连接。在图5的基础上，以两个电压转换单元为例，本申请实施例给出一种可能的实现方式，如图6，图6为本申请实施例提供的另一种电压转换模块的结构示意图。该电压转换模块包括两个电压转换单元，两个电压转换单元的高压端(Vin+、Vin-)和低压端(Vout+、Vout-)分别并联，电压转换单元的高压端(Vin+、Vin-)连接第二电池包，电压转换单元的低压端(Vout+、Vout-)连接第一电池包，根据不同的工作模式，电压转换模块的输入端(B+、B-)、输出端(V0+、V0-)可以是互换的。第一个电压转换单元的相位选择端PHSMD置于档位选择器的NC端，第二个电压转换单元的相位选择端PHSMD置于档位选择器的0端，即接地。第一个电压转换单元的时钟输出端连接第二个电压转换单元的同步输入端1314(SYNC)，第一个电压转换单元的时钟输出端的相位为90°，第一个电压转换单元的PWM1端相位为0°，PWM2端相位为180°，第二个电压转换单元的PWM1端相位为90°，PWM2端相位为270°。

上述具有两个电压转换单元的电压转换模块，可以实现4相变换，得到2倍与单模块电压转换模块的操作功率。同时，类似于上述的两单元电压转换模块，可以将多个电压转换单元进行组合，得到不同的操作功率，例如三模块6相、四模块8相、六模块12相等组合，分别可以得到3倍、4倍、6倍于单个电压转换单元的电压转换模块的操作功率。

例如，对于三模块6相的电压转换模块，三个电压转换单元的相位选择端PHSMD均接地，第一个电压转换单元的PWM1端相位为0°、PWM2端相位为180°，第二个电压转换单元的PWM1端相位为60°、PWM2端相位为240°，第三个电压转换单元的PWM1端相位为120°、PWM2端相位为300°，第一个电压转换单元和第二个电压转换单元的时钟输出端1315(CLKout)的相位均为60°。

对于四模块8相的电压转换模块，第四个电压转换单元的相位选择端PHSMD连接0.75Vref档位，第四个电压转换单元的相位选择端PHSMD接地，其余电压转换单元的相位选择端PHSMD均接NC端，第一个电压转换单元的PWM1端相位为0°、PWM2端相位为180°，第二个电压转换单元的PWM1端相位为90°、PWM2端相位为270°，第三个电压转换单元的PWM1端相位为135°、PWM2端相位为315°，第四个电压转换单元的PWM1端相位为225°、PWM2端相位为45°，第一个电压转换单元和第三个电压转换单元的时钟输出端1315(CLKout)的相位均为90°，第二个电压转换单元的时钟输出端1315(CLKout)的相位为45°。

对于六模块12相的电压转换模块，第四个电压转换单元的相位选择端PHSMD连接0.25Vref档位，其余电压转换单元的相位选择端PHSMD均接地，第一个电压转换单元的PWM1端相位为0°、PWM2端相位为180°，第二个电压转换单元的PWM1端相位为60°、PWM2端相位为240°，第三个电压转换单元的PWM1端相位为120°、PWM2端相位为300°，第四个电压转换单元的PWM1端相位为150°、PWM2端相位为330°，第五个电压转换单元的PWM1端相位为210°、PWM2端相位为30°，第六个电压转换单元的PWM1端相位为270°、PWM2端相位为90°，所有电压转换单元的时钟输出端1315(CLKout)的相位均为60°。

上述的电压转换模块可以根据电压调整参数，获取不同的电压转换单元的组合，得到不同的操作功率。

为了更清楚的描述上述的启停电池系统，实现上述的功能，给出一种可能的实现方式，如图7，图7为本申请实施例提供的另一种启停电池系统的结构示意图。该启停电池系统10包括：第一电池包11、第二电池包12、电压转换模块13、BMS主控模块141、BMS采集模块142、整车处理模块15、BMS电源模块16、BMS电源总线17和通信总线18。

第一电池包11、第二电池包12均内嵌有BMS采集模块142，第一电池包11、第二电池包12通过I/O口经BMS电源总线17与BMS电源模块16连接，经通信总线18与BMS主控模块141、整车处理模块15连接。电压转换模块13与BMS主控模块141连接。

第一电池包11包括锂电池组、箱体、输出端子(P_L+、P_L-)以及与电压转换模块13连接的连接端子(B_L+、B_L-)，一般具有12V或其它的额定输出电压，可以替代现有的铅酸电池，用以为交通载具的电气系统供电。

第二电池包12包括锂电池组、箱体、输出端子(P_H+、P_H-)以及与电压转换模块13连接的连接端子(B_H+、B_H-)，一般具有48V或其它较高的额定输出电压，可以为交通载具的启停电机供电。

同时，为了给BMS模块供电，本申请给出一种BMS电源模块16可能的实现方式，如图7，BMS电源模块16的一端接地，另一端连接第一电池包11的输出端口P_L+，即，使用第一电池包11为BMS电源模块16，继而为BMS模块供电。

针对上述的启停电池系统，本申请给出一种可能的具体实现方式，例如，当该启停电池系统是应用于混合动力汽车上的48V/12V双电压启停电池系统时，单体电池采用规格为66160/2.3V/40Ah的钛酸锂电池，该钛酸锂电池可以实现高达10C的高倍率快速充电和大电流放电；第一电池包11采用6节钛酸锂电池组串，额定输出电压为13.8V；第二电池包12采用21节钛酸锂电池组串，额定输出电压为48V；电压转换模块为与上述对应的双向DC/DC直流变换模块，该双向DC/DC直流变换模块分别连接第一电池包11和第二电池包12。BMS主控模块141通过通信总线18对电池包进行电池管理，提供单体电池电压、温度等参数的实时监控，具有故障诊断、充放电保护、电池荷电状态/电池健康度的估算、单体间电量均衡，并与整车处理模块15进行通信，根据不同工况控制双向DC/DC直流变换模块的工作状态。DC/DC直流变换模块的工作状态由BMS主控模块实施控制，当BMS被整车信号激活后将使能DC/DC直流变换模块，并根据钥匙信号或主电机启动信号等情况去控制DC/DC直流变换模块的工作模式：在启停电机运行工况下，DC/DC直流变换模块被置于升压模式，低压电池包向高压电池包提供电流一起对电机供电，停运工况下DC/DC模块被置于降压模式，这时高压包对低压包充电并对低压负载提供电能。

当上述的双向DC/DC直流变换模块只有单个电压转换单元时，可以实现“48V to12V/80A”及“12V to 48V/20A”的功率变换能力，“48V to 12V/80A”表示第二电池包12(48V)为第一电池包11(12V)可以提供最高80A的电流，“12V to 48V/20A”表示第一电池包11(12V)为第二电池包12(48V)可以提供最高20A的电流。当上述的双向DC/DC直流变换模块为四模块8相的4个电压转换单元组合时，可以实现高达“48V to 12V/320A”及“12V to48V/80A”的功率变换能力。

本申请提供的一种应用于交通载具的启停电池系统，使用电压转换模块，将启停电机的动力电池与电气系统的供电电池建立联系，保证了启停电机的正常运行，提高了启停电机的运行稳定性。

为了实现启停电池系统的控制，在图1的基础上，本申请实施例还提供一种启停电池控制方法，如图8，图8为本申请实施例提供的一种启停电池控制方法的流程示意图。该启停电池控制方法包括：

步骤200、获取交通载具的启停电机的工作状态。

其中，工作状态为运行状态或停运状态；

步骤201、当启停电机处于运行状态时，电压转换模块根据电压调整参数，将第一电池包的电能传输至第二电池包，以便第二电池包为启停电机供电。

其中，电压调整参数表征第一额定输出电压与第二额定输出电压之间的转换倍率、功率传输倍率及电能传输方向。

步骤202、当启停电机处于停运状态时，电压转换模块根据电压调整参数，将第二电池包的电能传输至第一电池包，以便第一电池包为交通载具的电气系统供电。

可选地，对应图2的启停电池系统10，为了调整电压转换模块的工作模式，该启停电池控制方法还包括：BMS采集模块采集第一电池包、第二电池包的运行参数，运行参数包括单体电池电压和单体电池温度。BMS主控模块依据电压调整参数，切换电压转换模块的工作模式。该工作模式包括升压模式和降压模式，升压模式用于指示将第一电池包的电能传输至第二电池包，降压模式用于指示将第二电池包的电能传输至第一电池包。

对应图3的启停电池系统10，该启停电池控制方法还包括：整车处理模块依据控制指令和运行参数，生成电压调整参数；其中，控制指令包括交通载具的发动机启动指令或关闭指令。当控制指令为启动指令时，整车处理模块将电压转换模块置于升压模式；当控制指令为关闭指令时，整车处理模块将电压转换模块置于降压模式。

上述的启停电池控制方法应用于交通载具的启停电池系统，电压转换模块可以根据实际的使用情况进行工作模式切换，调整功率的转换能力，使第一电池包能为第二电池包弥补在启停电机运行时的动力不足的缺陷，提高了交通载具的可靠性和安全性。

本申请实施例还提供一种交通载具，该交通载具包括：上述任意一项的启停电池系统。该交通载具可以为混合动力汽车、纯电动汽车、燃油汽车、混合动力摩托车、燃油摩托车、纯电动摩托车、混合动力货车、纯电动货车、燃油货车等各种不同类型的交通载具。

综上，本申请实施例提供一种启停电池系统、启停电池控制方法和交通载具，涉及交通载具领域。该启停电池系统包括：第一电池包、第二电池包和电压转换模块；电压转换模块分别与第一电池包、第二电池包连接；第一电池包的第一额定输出电压小于第二电池包的第二额定输出电压。第一电池包用于为交通载具的电气系统供电；电压转换模块用于根据电压调整参数，将第一电池包的电能传输至第二电池包，或将第二电池包的电能传输至第一电池包；第二电池包用于为交通载具的启停电机供电。在启停电池系统中使用电压转换模块，将启停电机的动力电池与电气系统的供电电池建立联系，保证了启停电机的正常运行，提高了启停电机的运行稳定性。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种启停电池系统，应用于交通载具，其特征在于，包括：第一电池包、第二电池包、电压转换模块和电池管理系统BMS模块；

所述电压转换模块分别与所述第一电池包、所述第二电池包连接；所述第一电池包的第一额定输出电压小于所述第二电池包的第二额定输出电压；

所述第一电池包，用于为所述交通载具的电气系统供电；

所述电压转换模块，用于根据电压调整参数，将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，或将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包；其中，所述电压调整参数表征所述第一额定输出电压与所述第二额定输出电压之间的转换倍率、功率传输倍率及电能传输方向；

所述第二电池包，用于为所述交通载具的启停电机供电；

所述BMS模块与所述第一电池包、所述电压转换模块、所述第二电池包分别连接；所述BMS模块包括BMS采集模块和BMS主控模块；

所述BMS采集模块，用于采集所述第一电池包、所述第二电池包的运行参数，所述运行参数包括单体电池电压和单体电池温度；

所述BMS主控模块，用于依据所述电压调整参数，切换所述电压转换模块的工作模式；所述工作模式包括升压模式和降压模式，所述升压模式用于指示将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，所述降压模式用于指示将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包；

所述电压转换模块包括至少一个电压转换单元，所述电压转换单元包括：第一高压端、第二高压端、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、第一电容、第一低压端、第二低压端、同步输入端、时钟输出端和控制单元，所述控制单元具有相位选择端、基准电压端、第一驱动信号端和第二驱动信号端；

所述第一高压端与所述第一MOS管的漏极、所述第三MOS管的漏极连接；

所述第二高压端与所述第二MOS管的源极、所述第四MOS管的源极、所述第一二极管的输入侧、所述第二二极管的输入侧、所述第一电容的第一侧、所述第二低压端连接；

所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的漏极、所述第一二极管的输出侧连接，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极、所述第二二极管的输出侧连接；

所述第一二极管的输出侧还与所述第一电感的第三侧连接，所述第二二极管的输出侧还与所述第二电感的第五侧连接；

所述第一低压端与所述第一电容的第二侧、所述第一电感的第四侧、所述第二电感的第六侧连接；

所述第一驱动信号端与所述第一MOS管的栅极、所述第三MOS管的栅极连接，所述第二驱动信号端与所述第二MOS管的栅极、所述第四MOS管的栅极连接；

所述控制单元与所述同步输入端、所述时钟输出端分别连接；所述相位选择端与所述基准电压端连接。

2.根据权利要求1所述的启停电池系统，其特征在于，还包括：整车处理模块；所述整车处理模块与所述BMS模块连接；

所述整车处理模块，用于依据控制指令和所述运行参数，生成所述电压调整参数；其中，所述控制指令包括所述交通载具的发动机启动指令或关闭指令；

当所述控制指令为所述启动指令时，所述整车处理模块还用于将所述电压转换模块置于所述升压模式；

当所述控制指令为所述关闭指令时，所述整车处理模块还用于将所述电压转换模块置于所述降压模式。

3.根据权利要求1所述的启停电池系统，其特征在于，还包括：BMS电源模块；所述BMS电源模块与所述BMS模块连接；

所述BMS电源模块，用于为所述BMS模块供电。

4.根据权利要求1所述的启停电池系统，其特征在于，当所述电压转换模块包括多个电压转换单元时，每个所述电压转换单元的所述第一高压端、所述第二高压端、所述第一低压端、所述第二低压端分别并联，所述电压转换单元的所述时钟输出端与下一个所述电压转换单元的所述同步输入端连接。

5.一种启停电池控制方法，应用于权利要求1-4任一项所述的启停电池系统，其特征在于，所述启停电池系统包括第一电池包、第二电池包和电压转换模块，所述电压转换模块分别与所述第一电池包、所述第二电池包连接，所述第一电池包的第一额定输出电压小于所述第二电池包的第二额定输出电压，所述方法包括：

获取所述交通载具的启停电机的工作状态；其中，所述工作状态为运行状态或停运状态；

当所述启停电机处于所述运行状态时，所述电压转换模块根据电压调整参数，将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，以便所述第二电池包为所述启停电机供电；其中，所述电压调整参数表征所述第一额定输出电压与所述第二额定输出电压之间的转换倍率、功率传输倍率及电能传输方向；

当所述启停电机处于所述停运状态时，所述电压转换模块根据电压调整参数，将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包，以便所述第一电池包为所述交通载具的电气系统供电。

6.根据权利要求5所述的启停电池控制方法，其特征在于，所述启停电池系统还包括：电池管理系统BMS模块，所述BMS模块与所述第一电池包、所述电压转换模块、所述第二电池包分别连接，所述BMS模块包括BMS采集模块和BMS主控模块，所述方法还包括：

所述BMS采集模块采集所述第一电池包、所述第二电池包的运行参数，所述运行参数包括单体电池电压和单体电池温度；

所述BMS主控模块依据所述电压调整参数，切换所述电压转换模块的工作模式；所述工作模式包括升压模式和降压模式，所述升压模式用于指示将所述第一电池包的电能传输至所述第二电池包，所述降压模式用于指示将所述第二电池包的电能传输至所述第一电池包。

7.根据权利要求6所述的启停电池控制方法，其特征在于，所述启停电池系统还包括：整车处理模块，所述整车处理模块与所述BMS模块连接，所述方法还包括：

所述整车处理模块依据控制指令和所述运行参数，生成所述电压调整参数；其中，所述控制指令包括所述交通载具的发动机启动指令或关闭指令；

当所述控制指令为所述启动指令时，所述整车处理模块将所述电压转换模块置于所述升压模式；

当所述控制指令为所述关闭指令时，所述整车处理模块将所述电压转换模块置于所述降压模式。

8.一种交通载具，其特征在于，包括：如权利要求1-4任意一项所述的启停电池系统。