CN117301955A - 电池包切换电路、动力电池***及电池包切换方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包切换电路、动力电池***及电池包切换方法。电池包切换电路：电源并接端；临时供电组件；以及切换控制器，与所述临时供电组件以及各电池包连接。切换控制器通过控制临时供电组件的输出电压从第一电压变化为第二电压，可以有效的避免端电池包切换过程中第一电池包与电源并接端以及目标电池包与电源并接端之间的电压差，从而在不同电池包所处的状态并不相同的情况下，利用临时供电组件输出不同的电压，降低切换时的电压差，使电池包平顺的完成切换。

Description

电池包切换电路、动力电池***及电池包切换方法

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池包切换电路、动力电池***及电池包切换方法。

背景技术

多包并联的电池***由于自放电率不同，长期使用过程中不同支路的电压差异会越来越大，高电压支路对低电压支路放电可能发生过充、过放等问题，不但影响电池健康，更可能发生安全事故；对于多支路换电方案来说，由于不同支路电池需经常分别拆换，更是无法保证使用时各支路的电压、健康程度、自放电率的一致性，进一步导致不同支路的电池包的差异会越来越大。在电池包切换过程中，由于不同电池包所处的状态并不相同，故而不同支路电池包的差异会导致电池包无法平顺的完成切换。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池包切换电路、动力电池***及电池包切换方法，能够解决不同支路电池包的差异会导致电池包无法平顺的完成切换的问题。

第一方面，本申请提供了一种电池包切换电路，包括：电源并接端；

临时供电组件；以及切换控制器，与所述临时供电组件以及各电池包连接，用于在执行电池包切换指令的情况下，控制所述临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入所述电源并接端；所述切换控制器，还用于在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接；所述切换控制器，还用于在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

本申请实施例的技术方案中，在执行电池包切换指令的情况下，通过控制所述临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，临时供电组件与目标电池包之间并不存在电压差，将所述临时供电组件接入所述电源并接端；在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接，利用临时供电组件对电源并接端进行供电；然后控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端后，临时供电组件与目标电池包之间并不存在电压差，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接，从而完成电池包的切换过程。通过临时供电组件的输出电压从第一电压变化为第二电压，可以有效的避免端电池包切换过程中第一电池包与电源并接端以及目标电池包与电源并接端之间的电压差，从而在不同电池包所处的状态并不相同的情况下，利用临时供电组件输出不同的电压，降低切换时的电压差，使电池包平顺的完成切换。

在一些实施例中，所述电池包切换电路，还包括：电参数检测组件，分别与切换控制器以及各电池包连接；所述电参数检测组件，用于检测各所述电池包的电压，并反馈至所述切换控制器。

通过电参数组件的设置，可以对每个电池包输出的电压进行检测，此时，供电控制器可以了解到电池包切换过程中各个电池包输出的电压，从而更加准确的对临时供电组输出的第一电压以及第二电压进行控制。

在一些实施例中，所述电参数检测组件，还用于检测所述第一电池包的剩余电量，并输出至所述切换控制器；所述切换控制器，还用于在所述剩余电量低于第一电量阈值的情况下，执行电池包切换指令。

本申请实施例的电池包切换电路中，由于供电控制器需要执行电池包切换指令的情况下，才会启动切换过程。由于电参数采集组件的设置，还可以对处于供电状态的第一电池包的剩余电量进行检测，然后供电控制器可以根据第一电池包的剩余电量从而确定该第一电池包是否需要进行切换。在第一电池包的剩余电量不足的情况下，执行电池包切换指令，可以更加准确的对电池包切换的启动进行控制。

在一些实施例中，所述临时供电组件包括：电压转换单元；所述电压转换单元的输入端与低压电源连接、所述电压转换单元的控制端与所述切换控制器连接，所述电压转换单元的输出端用于连接所述电源并接端；所述切换控制器，用于在执行电池包切换指令的情况下，控制所述电压转换单元将所述低压电源的输出电压转换为所述第一电压，并在所述电压转换单元输出所述第一电压的情况下，控制所述电压转换单元的输出端接入所述电源并接端。

通过电压转换单元的设置，可以直接利用车辆内部设置的低压电源作为临时供电组件，通过电压转换单元将低压电源转换至与第一电池包输出的电压匹配的第一电压，无需额外设置电源便可以输出不同的电压至电源并接端。

在一些实施例中，所述切换控制器，还用于在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述电压转换单元将所述低压电源的输出电压转换为所述第二电压，并在所述电压转换单元输出所述第二电压的情况下，控制所述目标电池包接入所述电源并接端。

此外，该电压转换单元还可以将低压电源输出的电源电压转换至与目标电池包输出电压匹配的第二电压，即在电压转换单元的输出端将第一电压提升至第二电压，从而直接将输入至电源并接端的电压提升至第二电压，避免目标电池包输出的电压与电源并接端的电压差，为目标电池包的切换提供基础。

在一些实施例中，所述电池包切换电路还包括：第一至第三通断组件；

第一通断组件分别与所述临时供电组件、所述电源并接端以及所述切换控制器连接，用于基于所述切换控制器输出的第一通断信号，控制所述临时供电组件与所述电源并接端之间的通断；第二通断组件分别与所述第一电池包、所述电源并接端以及所述切换控制器连接，用于基于所述切换控制器输出的第二通断信号，控制所述第一电池包与所述电源并接端之间的通断；所述第三通断组件分别与所述目标电池包、所述电源并接端以及所述切换控制器连接，用于基于所述切换控制器输出的第三通断信号，控制所述目标电池包与所述电源并接端之间的通断。

通过在电池包与电源并接端之间设置通断组件可以直接通过控制通断组件对电池包与电源并接端之间的连接状态进行控制，从而实现各个电池包的切换。其中每个电池包一侧均设置有通断组件，临时供电组件与电源并接端也设置有通断组件即第一通断组件。

在一些实施例中，所述切换控制器，还用于在所述目标电池包接入电源并接端的情况下，断开所述临时供电组件与所述电源并接端之间的连接。在目标电池包已经与电源并接端建立连接的情况下，可以直接利用目标电池包输出第二电压至电源并接端，此时可以断开临时供电组件与电源并接端之间的连接，为下一次电池包切换做准备。

第二方面，本申请提供了一种动力电池***，其包括：包括多个相互并联设置的电池包以及上述任一项实施例的电池包切换电路。

第三方面，本申请提供了一种电池包切换方法，包括：在执行电池包切换指令的情况下，控制临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入电源并接端；在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接；在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

通过临时供电组件的输出电压从第一电压变化为第二电压，可以有效的避免端电池包切换过程中第一电池包与电源并接端以及目标电池包与电源并接端之间的电压差，从而在不同电池包所处的状态并不相同的情况下，利用临时供电组件输出不同的电压，降低切换时的电压差，使电池包平顺的完成切换。

在一些实施例中，所述在执行电池包切换指令的情况下，控制临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入电源并接端，包括：在执行电池包切换指令的情况下，通过电参数检测组件检测所述第一电池包的电压；控制电压转换单元将低压电池输出的电源电压转换为与所述第一电池包的电压相匹配的第一电压；将所述临时供电组件接入所述电源并接端。

通过电压转换单元的设置，可以直接利用车辆内部设置的低压电源作为临时供电组件，通过电压转换单元将低压电源转换至与第一电池包输出的电压匹配的第一电压，无需额外设置电源便可以输出第一电压至电源并接端，即可在临时供电组件与第一电池包之间无电压差的情况下，将临时供电组件接入至电源并接端。

在一些实施例中，所述在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接，包括：在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，通过电参数检测组件检测所述目标电池包的电压；控制电压转换单元将低压电池输出的电源电压转换为与所述目标电池包的电压相匹配的第二电压；将所述第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

该电压转换单元还可以将低压电源输出的电源电压转换至与目标电池包输出电压匹配的第二电压，即在电压转换单元的输出端将第一电压提升至第二电压，从而直接将输入至电源并接端的电压提升至第二电压，避免目标电池包输出的电压与电源并接端的电压差，为目标电池包的切换提供基础。

在一些实施例中，所述在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接之后，还包括：在所述目标电池包接入电源并接端的情况下，断开所述临时供电组件与所述电源并接端之间的连接。在目标电池包已经与电源并接端建立连接的情况下，可以直接利用目标电池包输出第二电压至电源并接端，此时可以断开临时供电组件与电源并接端之间的连接，为下一次电池包切换做准备。

在一些实施例中，所述在执行电池包切换指令的情况下，控制临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入电源并接端之前，包括：通过电参数检测结构检测第一电池包的剩余电量；在所述剩余电量满足切换条件情况下，进行器件自检；在器件自检完成的情况下，执行电池包切换指令。由于供电控制器需要执行电池包切换指令的情况下，才会启动切换过程。由于电参数采集组件的设置，还可以对处于供电状态的第一电池包的剩余电量进行检测，然后供电控制器可以根据第一电池包的剩余电量从而确定该第一电池包是否需要进行切换。在第一电池包的剩余电量不足的情况下，执行电池包切换指令，可以更加准确的对电池包切换的启动进行控制。

在一些实施例中，所述在所述剩余电量满足切换条件情况下，进行器件自检，包括：获取所述第一电池包的当前输出功率；根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态；在所述工作状态处于非充电状态和所述剩余电量小于第一电量阈值的情况下，进行器件自检。

在第一电池包的剩余电量不足需要切换的情况下，结合第一电池包的输出功率确定的第一电池包输出电能的工作状态，更加准确的对是否进行电池包切换进行确定，并在需要切换时，进行器件自检以确保器件可以执行电池包切换过程。

在一些实施例中，所述根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态之后，还包括：在所述工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第一电量阈值与第二电量阈值之间的情况下，反馈剩余电量不足电池输出功率受限的请求切换提示；若接收到用户反馈执行电池包切换指令的情况下，则进行器件自检。

通过电池包的工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第一电量阈值与第二电量阈值之间的情况下，会对第一电池包的输出功率进行限制，然后进行切求切换提示，在接收到用于反馈的执行切换指令的情况下，对电池包进行切换。

在一些实施例中，所述根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态之后，还包括：在所述工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第二电量阈值与第三电量阈值之间的情况下，反馈剩余电量不足、电池输出功率即将受限以及切换过程最大功率短暂受限的是否切换提示；若接收到用户反馈执行电池包切换指令的情况下，则反馈最大功率短暂受限和当前切换状态，并进行器件自检。

通过电池包的工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第二电量阈值与第三电量阈值之间的情况下，通过提示第一电池包的剩余电量不足以及输出功率即将进行限制，然后进行是否切换提示，在接收到用于反馈的执行切换指令的情况下，对电池包进行切换。

在一些实施例中，所述根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态之后，还包括：在所述工作状态处于非充电状态且电池剩余电量大于第三电量阈值的情况下，检测是否存在主动切换指令；若检测到所述主动切换指令，则进行器件自检。

在电池包的剩余电量充足的情况下，并不需要进行电池包切换，此时用户可以主动执行电池包切换过程。故而在检测到主动切换指令时，可以对电池包进行切换。

在一些实施例中，所述若检测到所述主动切换指令，则进行器件自检，包括：若检测到所述主动切换指令，反馈最大功率短暂受限的是否继续执行切换提示；若接收到用户反馈的继续执行切换指令的情况下，则进行器件自检。

最大功率短暂受限是指切换过程中临时供电组件无法提供充足的功率情况下，对用户进行功率变化的提示。在主动切换过程之前，可以对用户进行提示，主动切换过程中可能会由于临时供电组件无法提供充足的功率，导致输入至电源并接端到的功率受限。

在一些实施例中，所述若接收到用户反馈的继续执行切换指令的情况下，则进行器件自检，包括若接收到用户反馈的继续执行切换指令且所述工作状态处于行车供电状态情况下，获取所述临时供电组件的最大输出功率；在所述最大输出功率不小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，则进行器件自检。

通过对临时供电组件的最大输出功率进行获取，可以更加准确的确定电池包切换过程中是否会发生临时供电组件供电不足。若最大输出功率不小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，临时供电组件可以满足当前供电需求，可以进行器件自检，执行切换过程。

在一些实施例中，所述若接收到用户反馈的继续执行切换指令且所述工作状态处于行车供电状态情况下，获取所述临时供电组件的最大输出功率之后，还包括：在所述最大输出功率小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，反馈最大功率输出限制和当前切换状态，并进行器件自检。在确定临时供电组件无法满足当前供电需求的情况下，不仅可以进行器件自检，执行切换过程，还可以对用户进行提示，主动切换过程中会由于临时供电组件无法提供充足的功率，导致输入至电源并接端到的功率受限。

在一些实施例中，在所述工作状态处于充电状态的情况下，停止执行进行器件自检的步骤。通过对第一电池包的工作状态的确定，在第一电池包处于充电状态下，为了避免发生充电过程中的大电流冲击，并不执行电池包切换相关的流程，直至电池包不再处于充电状态。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术中多电池包共同供电方案的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的电池模组的***图；

图4为本申请一些实施例的电池包切换电路的第一结构示意图；

图5为本申请一些实施例的电池包切换电路控制电池包切换的流程结构示意图；

图6为本申请一些实施例的电池包切换电路的第二结构示意图；

图7为本申请一些实施例的电池包切换电路的第三结构示意图；

图8为本申请一些实施例的电池包切换电路的第四结构示意图；

图9为本申请一些实施例的电池包切换方法的第一流程示意图；

图10为本申请一些实施例的电池包切换方法的第二流程示意图；

图11为本申请一些实施例的电池包切换方法的第三流程示意图；

图12为本申请一些实施例的电池包切换方法的第四流程示意图；

图13为本申请一些实施例的电池包切换方法的第五流程示意图；

图14为本申请一些实施例的电池包切换方法的第六流程示意图；

图15为本申请一些实施例的电池包切换方法的第七流程示意图；

图16为本申请一些实施例的电池包切换方法的第八流程示意图；

图17为本申请一些实施例的电池包切换方法的第九流程示意；

图18为本申请一些实施例的电池包切换方法的第十流程示意；

图19为本申请一些实施例的电池包切换方法的第十一流程示意；

图20为本申请一些实施例的第一电池包处于行车供电状态下输出功率与车辆速度的变化示意图；

图21为本申请一些实施例的第一电池包处于驻车供电状态下输出功率与车辆速度的变化示意图；

图22为本申请一些实施例的电池包切换方法的第十二流程示意；

图23为本申请一些实施例的电池包切换方法的第十三流程示意；

图24为本申请一些实施例的第一电池包处于充电状态下输出功率与车辆速度的变化示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

车辆1000；

电池模组100，控制器200，马达300；

箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池包20；

电源并接端1、临时供电组件2、电压转换单元21、切换控制器3、电参数检测组件4、第一通断组件5、第二通断组件6、第三通断组件7。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

多包并联的电池***由于电池包的自放电率不同，长期使用过程中不同支路的电压差异会越来越大，高电压支路对低电压支路放电可能发生过充、过放等问题，不但影响电池健康，更可能发生安全事故；对于多支路换电方案来说，由于不同支路电池需经常分别拆换，更是无法保证使用时各支路的电压、健康程度、自放电率的一致性，高电压支路对低电压支路放电可能发生过充、过放等问题更加严重；而对于不同体系、不同串数、不同电压平台的电池包，更是无法并联使用。

为了解决上述问题，本领域人员通常采用以下解决方案：

参照图1，第一种方案为，在多电池包共同供电的情况下，降低电池包使用窗口上限，使电池包与过充危险值预留更大的安全距离来防止安全事故发生，同时在使用过程中实时监控各支路电压，当不同支路压差高于设定值时，断开低电压支路，使高电压支路放电至与低电压支路相同或接近时，再并入低电压支路。而该方案带来的负面效果十分明显，随着整车驱动动力***的支路数量不停变化，放电功率随之变化，整车动力性能也跟着变化，导致用户无法准确控制车辆运行，存在重大安全风险。且整车剩余里程显示也随着支路数变化而变化，误导用户行驶判断。而在需要更换电池的车型中，为保持多个支路的电压一致，每次换电必须将所有支路的电池换成统一电量、电压水平的电池包。

第二种方案为，始终保持单个电池包的支路放电，当放电支路电池包的剩余电量低时，切换至下一支路放电。由于处于高电量的目标电池包与处于低电量的当前供电电池包的支路间有电压差，无法在放电过程中完成切换，需整车完全静止且关闭动力电池***后进行切换，驾驶体验差，市场竞争力差。

本申请的申请人注意到，在上述两个方案中，在解决电池包切换的电压差时，会导致更加严重的问题。因此不同支路电池包的差异会导致电池包无法平顺的完成切换的问题，仍需要新的解决方案。

为了解决不同支路电池包的差异会导致电池包无法平顺的完成切换的问题，申请人研究发现，可以在电池包切换过程中，设置额外的临时供电组件提供不同的电压进行电压差补偿。具体为临时供电组件；以及切换控制器，与所述临时供电组件以及各电池包连接，用于在执行电池包切换指令的情况下，控制所述临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入所述电源并接端；所述切换控制器，还用于在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接；所述切换控制器，还用于在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

在设置临时供电组件的情况下，可以通过临时供电组件的输出电压从第一电压变化为第二电压，可以有效的避免端电池包切换过程中第一电池包与电源并接端以及目标电池包与电源并接端之间的电压差，从而在不同电池包所处的状态并不相同的情况下，利用临时供电组件输出不同的电压，降低切换时的电压差，使电池包平顺的完成切换。

本申请实施例公开的电池包切换电路可以用于使用动力电池***作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能***。电池包切换电路主要用于提供能量的电池包的切换过程。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池模组100，电池模组100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池模组100可以用于车辆1000的供电，例如，电池模组100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池模组100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池模组100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池模组的***图。电池模组100包括箱体10和电池包20，电池包20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池包20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池包20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池模组100中，电池包20可以是多个，多个电池包20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池包20中既有串联又有并联。多个电池包20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池包20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池模组100也可以是多个电池包20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池模组100还可以包括其他结构，例如，该电池模组100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池包20之间的电连接。

其中，每个电池包20内的电池单体可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池包20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

根据本申请的一些实施例，参照图2和图3，并请进一步参照图4，图4为根据本申请一些实施例的电池包切换电路的结构示意图。本申请实施例提供了一种电池包切换电路。电池包切换电路包括：电源并接端1，临时供电组件2以及切换控制器3。

其中，电源并接端1是用于连接电池包，将电池包内的电能传输至所需供电的负载的连接端口。该电源并接端1可以设置为直接与负载连接，或者与负载的驱动结构连接。该电源并接端1可以并接多个电池包，每个电池包在与电源并接端1连接的情况下，均可以为电源并接端连接的负载进行供电。临时供电组件2是用于在电池包切换过程中保持为负载提供能量的供电组件。在当前供电的第一电池包断开与电源并接端1之间的连接之后，目标电池包并未接入之前，临时供电组件2可以为负载提供能量。切换控制器3是用于对电池包切换状态进行控制的器件，该切换控制器3可以控制电池包的接入以及断开的流程。该切换控制器3可以是电池管理***的控制芯片，也可以是单独设置控制电池包切换的控制器件。

其中，切换控制器3与所述临时供电组件2以及各电池包连接，用于在执行电池包切换指令的情况下，控制所述临时供电组件2输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件2接入所述电源并接端；所述切换控制器3在所述临时供电组件2接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端1的连接；在所述第一电池包与所述电源并接端1的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件2输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端1后，控制所述目标电池包与所述电源并接端1连接。

需要说明的是，电池包切换指令为控制电池包切换流程开启的指令。该电池包切换指令可以从外部输入，也可以由切换控制器3根据电池包的电参数生成。例如切换控制器3可以在确定当前供电的第一电池包的剩余电量过低的情况下，自动执行电池包切换指令。

此外，第一电池包为切换之前与电源并接端1连接，用于在切换之前为负载提供能量的电池包。目标电池包为切换之后与电源并接端1连接，用于在电池包切换之后为负载提供能量的电池包。目标电池包可以是任意一个未与电源并接端1连接的电池包，也可以是按照一定的排列顺序处于第一电池包之后的电池包。第一电压为与第一电池包输出的电压相匹配的电压。其中相匹配是指第一电压与第一电池包输出的电压相同，或者二者之间的电压差在可以平顺切换电池包的范围内。例如第一电压为220V，而第一电池包的输出电压为219V，二者之间仅存在1V的电压差，并不会对电池包的切换过程造成不平顺的影响，即该220V的第一电压同样与第一电池包输出的219V电压相匹配。同理第二电压为与目标电池包输出的电压相匹配的电压。

参照图5，在具体切换过程中，切换控制器3可以在执行电池包切换指令的情况下，通过控制所述临时供电组件2输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，即临时供电组件2与目标电池包之间并不存在电压差或电压差不会影响电池包切换之后，将所述临时供电组件2接入所述电源并接端；在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端1的连接，利用临时供电组件2对电源并接端1进行供电；然后控制所述临时供电组件2输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端后，即临时供电组件与目标电池包之间并不存在电压差或电压差不会影响电池包切换之后，控制所述目标电池包与所述电源并接端1连接，从而完成电池包的切换过程。

此外，在电池包切换过程中，需要控制电池包与临时供电组件2之间接入或断开与电源并接端1的顺序，避免出现一个多个不同参数的电池包同时接入电源并接端1导致高电压支路对低电压支路放电可能发生过充、过放等问题，不但影响电池健康，更可能发生安全事故。因此，应当在临时供电组件2输出的第一电压之后，将临时供电组件2接入电源并接端1，以及在临时供电组件2接入电源并接端1之后，才能断开第一电池包与电源并接端1的连接；并且在断开第一电池包与电源并接端1之后，才能第二次调节临时供电组件2输出第二电压；在临时供电组件2输出第二电压之后，将目标电池包接入电源并接端1。

本实施例通过临时供电组件的输出电压从第一电压变化为第二电压，可以有效的避免端电池包切换过程中第一电池包与电源并接端以及目标电池包与电源并接端之间的电压差，从而在不同电池包所处的状态并不相同的情况下，利用临时供电组件输出不同的电压，降低切换时的电压差，使电池包平顺的完成切换。

根据本申请的一些实施例，可选的，请继续参考图6，所述电池包切换电路，还包括：电参数检测组件4，分别与切换控制器3以及各电池包连接。

需要说明的是，该电参数检测组件4是用于对各个电池包的各项电参数进行检测的组件。该电参数检测组件4可以是电压检测组件和/或电流检测组件，通过对各个电池包的电压和/或电流进行检测。

可以理解的是，由于在电池包切换过程中，需要将临时供电组件2输出的电压进行调节，因此还需要采集各个电池包输出的电压。故而在一些实施例中，所述电参数检测组件4可以检测各所述电池包输出的电压，并反馈至所述切换控制器3，然后由切换控制器3控制临时供电组件2输出的电压。

在一些实施例中，通过电参数组件的设置，可以对每个电池包输出的电压进行检测，其中包括第一电池包输出的电压。此时，供电控制器3可以了解到电池包切换过程中各个电池包输出的电压，从而更加准确的对临时供电组2输出的电压进行控制。

在一些实施例中，在电池包进行切换之前需要对当前供电的第一电池包是否需要进行切换进行确定，以在需要进行切换的情况下，执行电池包的切换流程。

故而，在一些实施例中，所述电参数检测组件4还可以检测所述第一电池包的剩余电量，并输出至所述切换控制器3；所述切换控制器3在所述剩余电量低于第一电量阈值的情况下，认定需要进行电池包切换，执行电池包切换指令。其中电参数检测组件4可以通过对第一电池包输出的电压、电流等参数确定电池包的剩余电量。第一电量阈值为预先设定用于确定电池包是否需要进行切换的电量。在第一电池包的剩余电量低于第一电量阈值的情况下，第一电池包提供的电能无法满足负载的需求，此时便需要执行电池包切换的流程。该第一电量阈值可以为第一电池包存储总电量的5%。

此外，在一些实施例中，该电参数检测组件4可以直接执行第一电池包是否需要进行切换的判断，然后输出电池包切换指令至切换供电器3，从而使切换控制器3在接收到该电池包切换指令时，执行该电池包切换指令。

本申请实施例的电池包切换电路中，由于供电控制器需要执行电池包切换指令的情况下，才会启动切换过程。由于电参数采集组件4的设置，还可以对处于供电状态的第一电池包的剩余电量进行检测，然后供电控制器3可以根据第一电池包的剩余电量从而确定该第一电池包是否需要进行切换。在第一电池包的剩余电量不足的情况下，执行电池包切换指令，可以更加准确的对电池包切换的启动进行控制。

参照图7，在一些实施例中，所述临时供电组件2包括：电压转换单元21；所述电压转换单元21的输入端与低压电源连接、所述电压转换单元21的控制端与所述切换控制器3连接，所述电压转换单元21的输出端用于连接所述电源并接端1。

需要说明的是，电压转换单元21是用于对电源输出的电压进行升压或降压转换的单元。该电压转换单元21可以是DCDC转换电路，也可以是变压器组成的转换电路。该电压转换单元21可以通过切换控制器3进行控制，从而在电压转换单元21的输出端输出不同的电压。该低压电源可以是12V、24V、48V等电源中的一种。

可以理解的是，临时供电组件2在电池包切换过程中需要输出不同的电压，即第一电压或第二电压，因此在一些实施例中，可以利用电压转换单元21进行电压转换从而实现输出不同的电压。此外，由于电压转换单元21的设置，可以直接利用车辆内的低压电源作为临时电源，通过该电压转换单元21将低压电源的输出电压进行电压转换，从而在无须设置额外电源的情况下，直接实现输出第一电压或第二电压。

考虑到电池包切换过程中，低压电源输出的电压往往仅需要升压，故而电压转换单元21也可以是升压转换电路；当然存在为低压电源进行充电的场景下，该电源转换单元21还需要将外部高电压转换为低电压为电压电源进行充电，在一些实施中，可以优先采用具有双向转换功能的电压转换单元21。

在具体实施中，所述切换控制器3可以在执行电池包切换指令的情况下，控制所述电压转换单元21将所述低压电源的输出电压转换为所述第一电压，并在所述电压转换单元21输出所述第一电压的情况下，控制所述电压转换单元21的输出端接入所述电源并接端1，从而实现临时供电组件2的接入。

通过电压转换单元21的设置，可以直接利用车辆内部设置的低压电源作为临时供电组件，通过电压转换单元将低压电源转换至与第一电池包输出的电压匹配的第一电压，无需额外设置电源便可以输出不同的电压至电源并接端。

考虑到电池包切换过程中，临时供电组件2输出的电压会输出两个不同的电压即第一电压和第二电压。因此，在一些实施例中，还可以直接利用所述切换控制器21在需要从输出第一电压切换为输出第二电压的时刻，将低压电源输出的电压转换为第二电压，从而完成低压电源输出电压的二次转换。

在具体实施中，所述供电控制器3可以在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述电压转换单元21将所述低压电源的输出电压转换为所述第二电压，即在电压转换单元的输出端将第一电压提升至第二电压，从而直接将输入至电源并接端的电压提升至第二电压，避免目标电池包输出的电压与电源并接端的电压差，为目标电池包的切换提供基础。然后在所述电压转换单元21输出所述第二电压的情况下，控制所述目标电池包接入所述电源并接端，实现目标电池包接入电源并接端1。

在一些实施例中，可选的，参照图8，所述电池包切换电路还包括：第一至第三通断组件；

第一通断组件5分别与所述临时供电组件2、所述电源并接端1以及所述切换控制器3连接。第二通断组件6分别与所述第一电池包、所述电源并接端1以及所述切换控制器3连接，所述第三通断组件7分别与所述目标电池包、所述电源并接端1以及所述切换控制器3连接。

需要说明的是，第一至第三通断组件是用于控制临时供电组件、第一电池包以及目标电池包与电源并接端1之间的通断状态的器件。该第一至第三通断组件可以采用具有控制端的开关器件。例如开关继电器、三极管、MOS管等。切换控制器3可以通过连接各个通断组件的控制端从而对各个通断组件的状态进行控制，进而控制临时供电组件、第一电池包以及目标电池包与电源并接端1之间的通断状态。

在具体实施中，第一通断组件5根据切换控制器3输出的第一通断信号控制所述临时供电组件2与所述电源并接端1之间的通断；第二通断组件6可以根据所述切换控制器3输出的第二通断信号，控制所述第一电池包与所述电源并接端1之间的通断；第三通断组件7可以根据所述切换控制器3输出的第三通断信号，控制所述目标电池包与所述电源并接端之间的通断。其中，第一至第三通断信号可以是导通信号或截止信号。通断组件可以根据导通信号和截止信号的信号值不同，可以控制临时供电组件2、各电池包与电源并接端1的之间的导通或截止。

通过在电池包与电源并接端之间设置通断组件可以直接通过控制通断组件对电池包与电源并接端之间的连接状态进行控制，从而实现各个电池包的切换。其中每个电池包一侧均设置有通断组件，临时供电组件2与电源并接端1也设置有通断组件即第一通断组件5。

在一些实施例中，考虑到车辆工作时，可能包括多次电池包的切换过程，在目标电池包接入电源并接端1的情况下，还可以断开临时供电组件2与电源并接端1之间的连接，从而为下一次电池包切换做准备。

在具体实施中，所述切换控制器3可以在所述目标电池包接入电源并接端1的情况下，断开所述临时供电组件2与所述电源并接端1之间的连接。在目标电池包已经与电源并接端1建立连接的情况下，可以直接利用目标电池包输出第二电压至电源并接端1，此时可以断开临时供电组件与电源并接端之间的连接，为下一次电池包切换做准备。

根据本申请电池包切换电路的一些实施例，还提供了一种动力电池***，具体包括多个相互并联设置的电池包以及上述任一项实施例中所述的电池包切换电路。该电池包切换电路的具体结构以及功能可参照上述电池包切换电路的实施例，此处不做赘述。

根据本申请电池包切换电路的一些实施例，还提供了一种电池包切换方法。参照图9，图9为本申请提出的电池包切换方法的一些实施例的流程示意图。

应理解的是，所述电池包切换方法可以应用于上述电池包切换电路或电池包切换电路中的切换控制器。在以下电池包切换方法实施例中，可以以切换控制器作为执行主体进行说明，但是并不对电池包切换方法的具体执行主体进行限定。

所述电池包切换方法具体包括：

步骤S10：在执行电池包切换指令的情况下，控制临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入电源并接端；

步骤S20：在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接；

步骤S30：在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

其中，电源并接端是用于连接电池包，将电池包内的电能传输至所需供电的负载的连接端口。该电源并接端可以设置在直接与负载连接，或者与负载的驱动结构连接。该电源并接端可以将并接多个电池包，每个电池包在与电源并接端连接的情况下，均可以为电源并接端连接的负载进行供电。临时供电组件是用于在电池包切换过程中保持为负载提供能量的供电组件。在当前供电的第一电池包断开与电源并接端1之间的连接之后，目标电池包并未接入之前，临时供电组件可以为负载提供能量。切换控制器是用于对电池包切换状态进行控制的器件，该切换控制器可以控制电池包的接入以及断开的流程。该切换控制器可以是电池管理***的控制芯片，也可以是单独设置控制电池包切换的控制器件。

其中，切换控制器与所述临时供电组件以及各电池包连接，用于在执行电池包切换指令的情况下，控制所述临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入所述电源并接端；所述切换控制器在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接；在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件2输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

需要说明的是，电池包切换指令为控制电池包切换流程开启的指令。该电池包切换指令可以从外部输入，也可以由切换控制器根据电池包的电参数生成。例如切换控制器可以在确定当前供电的第一电池包的剩余电量过低的情况下，自动执行电池包切换指令。

此外，第一电池包为切换之前与电源并接端连接，用于在切换之前为负载提供能量的电池包。目标电池包为切换之后与电源并接端连接，用于在电池包切换之后为负载提供能量的电池包。目标电池包可以是任意一个未与电源并接端连接的电池包，也可以是按照一定的排列顺序处于第一电池包之后的电池包。第一电压为与第一电池包输出的电压相匹配的电压。其中相匹配是指第一电压与第一电池包输出的电压相同，或者二者之间的电压差在可以平顺切换电池包的范围内。例如第一电压为220V，而第一电池包的输出电压为219V，二者之间仅存在1V的电压差，并不会对电池包的切换过程造成不平顺的影响，即该220V的第一电压同样与第一电池包输出的219V电压相匹配。同理第二电压为与目标电池包输出的电压相匹配的电压。

在具体切换过程中，切换控制器可以在执行电池包切换指令的情况下，通过控制所述临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，即临时供电组件与目标电池包之间并不存在电压差或电压差不会影响电池包切换之后，将所述临时供电组件接入所述电源并接端；在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接，利用临时供电组件对电源并接端进行供电；然后控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端后，即临时供电组件与目标电池包之间并不存在电压差或电压差不会影响电池包切换之后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接，从而完成电池包的切换过程。

此外，在电池包切换过程中，需要控制电池包与临时供电组件之间接入或断开与电源并接端的顺序，避免出现一个多个不同参数的电池包同时接入电源并接端导致高电压支路对低电压支路放电可能发生过充、过放等问题，不但影响电池健康，更可能发生安全事故。因此，应当在临时供电组件输出的第一电压之后，将临时供电组件接入电源并接端，以及在临时供电组件接入电源并接端之后，才能断开第一电池包与电源并接端的连接；并且在断开第一电池包与电源并接端之后，才能第二次调节临时供电组件输出第二电压；在临时供电组件输出第二电压之后，将目标电池包接入电源并接端。

本实施例通过临时供电组件的输出电压从第一电压变化为第二电压，可以有效的避免端电池包切换过程中第一电池包与电源并接端以及目标电池包与电源并接端之间的电压差，从而在不同电池包所处的状态并不相同的情况下，利用临时供电组件输出不同的电压，降低切换时的电压差，使电池包平顺的完成切换。

参照图10，在一些实施例中，可选地，所述步骤S10包括：

步骤S11：在执行电池包切换指令的情况下，通过电参数检测组件检测所述第一电池包的电压。

步骤S12：控制电压转换单元将低压电池输出的电源电压转换为与所述第一电池包的电压相匹配的第一电压。

步骤S13：将所述临时供电组件接入所述电源并接端。

需要说明的是，该电参数检测组件是用于对各个电池包的各项电参数进行检测的组件。该电参数检测组件可以是电压检测组件和/或电流检测组件，通过对各个电池包的电压和/电流进行检测。

可以理解的是，由于在电池包切换过程中，需要将临时供电组件输出的电压进行调节，因此还需要采集各个电池包输出的电压。故而在一些实施例中，所述电参数检测组件可以检测各所述电池包输出的电压，并反馈至所述切换控制器，然后由切换控制器控制临时供电组件输出的电压。

在一些实施例中，通过电参数组件的设置，可以对每个电池包输出的电压进行检测，其中包括第一电池包输出的电压。此时，供电控制器3可以了解到电池包切换过程中各个电池包输出的电压，从而更加准确的对临时供电组输出的电压进行控制。

需要说明的是，电压转换单元是用于对电源输出的电压进行升压或降压转换的单元。该电压转换单元可以是DCDC转换电路，也可以是变压器组成的转换电路。该电压转换单元可以通过切换控制器3进行控制，从而在电压转换单元的输出端输出不同的电压。

可以理解的是，临时供电组件在电池包切换过程中需要输出不同的电压，即第一电压或第二电压，因此在一些实施例中，可以利用电压转换单元进行电压转换从而实现输出不同的电压。此外，由于电压转换单元的设置，可以直接利用车辆内的低压电源作为临时电源，通过该电压转换单元将低压电源的输出电压进行电压转换，从而在无须设置额外电源的情况下，直接实现输出第一电压或第二电压。

考虑到电池包切换过程中，低压电源输出的电压往往仅需要升压，故而电压转换单元也可以是升压转换电路；当然存在为低压电源进行充电的场景下，该电源转换单元还需要将外部高电压转换为低电压为电压电源进行充电，在一些实施中，可以优先采用具有双向转换功能的电压转换单元。

在具体实施中，所述切换控制器3可以在执行电池包切换指令的情况下，控制所述电压转换单元将所述低压电源的输出电压转换为所述第一电压，并在所述电压转换单元输出所述第一电压的情况下，控制所述电压转换单元的输出端接入所述电源并接端，从而实现临时供电组件的接入。

通过电压转换单元的设置，可以直接利用车辆内部设置的低压电源作为临时供电组件，通过电压转换单元将低压电源转换至与第一电池包输出的电压匹配的第一电压，无需额外设置电源便可以输出不同的电压至电源并接端。

参照图11，在一些实施例中，可选地，所述步骤S30包括：

步骤S31：在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，通过电参数检测组件检测所述目标电池包的电压。

步骤S32：控制电压转换单元将低压电池输出的电源电压转换为与所述目标电池包的电压相匹配的第二电压。

步骤S33：将所述第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

考虑到电池包切换过程中，临时供电组件输出的电压会输出两个不同的电压即第一电压和第二电压。因此，在一些实施例中，还可以直接利用所述切换控制器在需要从输出第一电压切换为输出第二电压的时刻，将低压电源输出的电压转换为第二电压，从而完成低压电源输出电压的二次转换。

在具体实施中，所述供电控制器可以在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述电压转换单元将所述低压电源的输出电压转换为所述第二电压，即在电压转换单元的输出端将第一电压提升至第二电压，从而直接将输入至电源并接端的电压提升至第二电压，避免目标电池包输出的电压与电源并接端的电压差，为目标电池包的切换提供基础。然后在所述电压转换单元输出所述第二电压的情况下，控制所述目标电池包接入所述电源并接端，实现目标电池包接入电源并接端。

参照图12，在一些实施例中，可选地，所述步骤S30之后还包括：

步骤S40：在所述目标电池包接入电源并接端的情况下，断开所述临时供电组件与所述电源并接端之间的连接。

考虑到车辆工作时，可能包括多次电池包的切换过程，在目标电池包接入电源并接端1的情况下，还可以断开临时供电组件2与电源并接端1之间的连接，从而为下一次电池包切换做准备。

在具体实施中，所述切换控制器可以在所述目标电池包接入电源并接端的情况下，断开所述临时供电组件与所述电源并接端之间的连接。在目标电池包已经与电源并接端建立连接的情况下，可以直接利用目标电池包输出第二电压至电源并接端，此时可以断开临时供电组件与电源并接端之间的连接，为下一次电池包切换做准备。

参照图13，在一些实施例中，可选地，所述步骤S10之前，还包括：

步骤S01：通过电参数检测结构检测第一电池包的剩余电量；

步骤S02：在所述剩余电量满足切换条件情况下，进行器件自检；

步骤S03：在器件自检完成的情况下，执行电池包切换指令。

可以理解的是，由于供电控制器需要执行电池包切换指令的情况下，才会启动切换过程。由于电参数采集组件的设置，还可以对处于供电状态的第一电池包的剩余电量进行检测，然后供电控制器可以根据第一电池包的剩余电量从而确定该第一电池包是否需要进行切换。

需要说明的是，在确定需要执行电池包切换的情况下，还需要对切换过程中所需要用到的器件进行检测，以确保各个器件处于正常工作状态，避免由于器件的原因造成电池包无法正常切换过程。其中需要检测的器件包括通断组件、目标电池包、电压转换单元等。在上述任意一个器件出现故障的情况下，电池包的切换过程便无法正常实现。例如电压转换单元无法转换出所需的第一电压或第二电压，目标电池包无法正常输出、通断组件发生粘连等。

在具体实施中，切换控制器可以利用所述电参数检测组件检测所述第一电池包的剩余电量在所述剩余电量满足切换条件情况下，认定需要进行电池包切换，进行器件自检，在器件自检完成的情况下，执行电池包切换指令。其中电参数检测组件可以通过对第一电池包输出的电压、电流等参数确定电池包的剩余电量。切换条件为预先设定用于确定电池包是否需要进行切换的条件。在第一电池包的剩余电量低于第一电量阈值即满足切换条件的情况下，第一电池包提供的电能无法满足负载的需求，此时便需要执行电池包切换的流程。该切换条件可以为第一电池包的剩余电量低于存储总电量的5%。

本申请实施例的电池包切换电路中，由于供电控制器需要执行电池包切换指令的情况下，才会启动切换过程。由于电参数采集组件的设置，还可以对处于供电状态的第一电池包的剩余电量进行检测，然后供电控制器3可以根据第一电池包的剩余电量从而确定该第一电池包是否需要进行切换。在第一电池包的剩余电量不足的情况下，对切换过程中所需使用的器件进行自检，在各个器件均可正常工作的情况下，执行电池包切换指令，可以更加准确的对电池包切换的启动进行控制。

参照图14，在一些实施例中，可选地，所述步骤S02具体包括：

步骤S021：获取所述第一电池包的当前输出功率；

步骤S022：根据所述当前输出功率确所述第一电池包的工作状态；

步骤S023：在所述工作状态处于非充电状态和所述剩余电量小于第一电量阈值的情况下，进行器件自检。

可以理解的是，在电池包切换过程中，电池包的工作状态不同，电池包的功率也不同。其中，电池包的工作状态可以包括充电状态和非充电状态，放电状态还可以包括行车供电状态和驻车供电状态等。例如在车辆处于行驶状态，对应第一电池包处于行车供电状态，第一电池包的输出功率会大于4kW；而车辆处于驻车状态时，对应第一电池包处于驻车供电状态，第一电池包的输出功率通常小于或等于4kW。

需要说明的是，当前输出功率为第一电池包在检测时刻输出的功率。根据该当前输出功率可以确定第一电池包所处的工作状态。例如在电池包的输出功率为负值的情况下，则表明该第一电池包处于充电状态。在第一电池包处于充电状态的情况下，为了避免可能产生的电流冲击并不可以执行电池包切换流程。

在具体实施中，可以通过电参数检测组件获取第一电池包的当前输出功率，然后根据第一电池包的当前输出功率确定第一电池包的工作状态，进而确定是否可以执行电池包切换过程。在第一电池包处于非充电状态时，则表明可以执行电池包切换过程，在第一电池包剩余电量小于第一电量阈值的情况下，可以进行器件自检，然后在自检完成后执行电池包切换指令。

在第一电池包的剩余电量不足需要切换的情况下，结合第一电池包的输出功率确定的第一电池包输出电能的工作状态，更加准确的对是否进行电池包切换进行确定，并在需要切换时，进行器件自检以确保器件可以执行电池包切换过程。

参照图15，在一些实施例中，可选地，所述步骤S022之后，还包括：

步骤S024：在所述工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第一电量阈值与第二电量阈值之间的情况下，反馈剩余电量不足电池输出功率受限的请求切换提示。

步骤S025：若接收到用户反馈执行电池包切换指令的情况下，则进行器件自检。

可以理解的是，在第一电池包的剩余电路检测之后，第一电池包的剩余电路可能大于第一电量阈值，此时第一电池包内的剩余电量虽然可以为负载提供的能量，但是第一电池包的输出功率也可能无法达到负载所需要的功率即第一电池包的输出功率受到限制。

针对上述情况，在一些实施例中还设置了第二电量阈值，该第二电量阈值为电池包的输出可以满足负载需求功率的剩余电量阈值，第二电量阈值大于所述第一电量阈值。在剩余电量大于第二电量阈值的情况下，第一电池包的可以继续为负载通过所需的功率。该第二电量阈值可以为第一电池包存储总电量的10%。故而在第一电池包的剩余电量处于第一电量阈值与第二电量阈值之间时，由于第一电池包仍可以为负载提供能量，供电控制器并不会直接执行切换电池包的流程。

需要说明的是，请求切换提示是用于对车辆内的用户进行第一电池包的剩余电量不足输出功率受到限制的提示。用户在接收到该请求切换提示的情况下，可以反馈执行电池包切换指令或暂不切换电池包指令，切换控制器可以根据用户反馈的具体指令确定是否执行电池包切换过程。

通过电池包的工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第一电量阈值与第二电量阈值之间的情况下，会对第一电池包的输出功率进行限制，然后进行切求切换提示，在接收到用于反馈的执行切换指令的情况下，对电池包进行切换。

参照图16，在一些实施例中，可选地，所述步骤S022之后，还包括：

步骤S026：在所述工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第二电量阈值与第三电量阈值之间的情况下，反馈剩余电量不足、电池输出功率即将受限以及切换过程最大功率短暂受限的是否切换提示；

步骤S027：若接收到用户反馈执行电池包切换指令的情况下，则反馈最大功率短暂受限和当前切换状态，并进行器件自检。

需要说明的是，在第一电池包的剩余电量大于第二电量阈值，但是比较接近第二电量阈值的情况下，第一电池包的剩余电量无法长时间的输出满足负载功率需求的能量。因此，在一些实施例中，还引入了第三电量阈值，该第三电量阈值大于第二电量阈值，可以为第一电池包存储总电量的15%。在第一电池包的剩余电量处于第二电量阈值与第三电量阈值之间时，由于第一电池包仍可以为负载提供能量，供电控制器并不会直接执行切换电池包的流程。

此外，最大功率短暂受限是指在电池包切换过程中，临时供电组件提供的功率小于第一电池包输出的功率的限制。例如临时供电组件所能提供的最大输出功率仍小于第一电池包的当前输出功率，此时在电池包切换过程中，负载端的功率将会较小，从而导致对行车状态造成影响。为了避免发生上述情况时，用户并不知晓，可以对用户进行最大功率短暂受限以及当前切换状态的提示。当然在第一电池包处于高功率输出状态的情况下，此情形较为明显；但是在低功率输出状态下，为了避免出现突然起步第一电池包的工作状态由低功率输出状态切换为高功率输出状态，仍需在第一电池包处于低功率输出状态的情况下，仍需要对用户进行最大功率短暂受限以及当前切换状态的提示。

在具体实施中，通过电池包的工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第二电量阈值与第三电量阈值之间的情况下，通过提示第一电池包的剩余电量不足以及输出功率即将进行限制，然后进行是否切换提示，在接收到用于反馈的执行切换指令的情况下，进行器件自检，并在器件自检完成后对电池包进行切换，从而在第一电池包剩余电量即将不足的情况下，对用户进行提示。若未接收到用户反馈执行电池包切换指令的情况下，则保持当前供电状态。

参照图17，在一些实施例中，可选地，所述步骤S022之后，还包括：

步骤S028：在所述工作状态处于非充电状态且电池剩余电量大于第三电量阈值的情况下，检测是否存在主动切换指令。

步骤S029：若检测到所述主动切换指令，则进行器件自检。

可以理解的是，在第一电池包的剩余电量大于第三电量阈值的情况下，第一电池包的剩余电量充足，并不需要执行电池包切换指令。考虑到用户可能在一些特殊的场景下主动的控制电池包切换，因此，在一些实施例中，还可以在第一电池包的剩余电量大于第三电量阈值的情况下，对主动切换指令进行检测。该主动切换指令是用户主动输入控制电池包切换的指令。该主动切换指令可以通过车辆内部的开关进行触发，例如中控显示屏上的软按键等。

在电池包的剩余电量充足的情况下，并不需要进行电池包切换，此时用户可以主动执行电池包切换过程。故而在检测到主动切换指令时，可以对电池包进行切换。

在具体实施中，切换控制器可以在第一电池包的剩余电量大于第三阈值的情况下，对主动切换指令进行检测，在并未检测到主动切换指令的情况下，可以保持第一电池包的输出状态，无需进行电池包切换；在检测到主动切换指令的情况下，切换控制器便可以执行器件自检，并在器件自检完成后执行电池包切换指令。在第一电池包的剩余电量充足的情况下，通过对主动切换指令的检测，可以在用户主动切换的情况下实现电池包的切换。

参照图18，在一些实施例中，可选地，所述步骤S029具体包括：

步骤S0291：若检测到所述主动切换指令，反馈最大功率短暂受限的是否继续执行切换提示。

步骤S0292：若接收到用户反馈的继续执行切换指令的情况下，则进行器件自检。

可以理解的是，同上述论述在主动切换的情况下，同样存在临时供电组件输出的功率可能无法满足负载需求，因此，在一些实施例中，还可以在接收到主动切换指令的情况下，反馈电池包切换过程功率受限的提示。在用户根据该提示反馈继续执行切换指令的情况下，便可以确认用户已经知晓切换过程可能存在最大功率短暂受限的情况，便可直接执行电池包切换相关的过程。其中最大功率短暂受限是指切换过程中临时供电组件无法提供充足的功率情况下，对用户进行功率变化的提示。在主动切换过程之前，可以对用户进行提示，主动切换过程中可能会由于临时供电组件无法提供充足的功率，导致输入至电源并接端到的功率受限。继续执行切换指令是用户确认继续执行电池包切换的指令。

参照图19，在一些实施例中，可选地，所述步骤S0292包括：

步骤S02921：若接收到用户反馈的继续执行切换指令且所述工作状态处于行车供电状态情况下，获取所述临时供电组件的最大输出功率；

步骤S02922：在所述最大输出功率不小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，则进行器件自检。

可以理解的是，为了更加准确的确定是否执行电池包切换过程，可以在第一电池包的工作状态处于行车供电状态情况下，检测临时供电组件的最大输出功率。参照图20，考虑到行车供电状态下，第一电池包的输出功率较大，较大概率的情况下会出现第一电池包的输出功率超过临时供电组件的最大输出功率的情况，故而在第一电池包处于行车供电状态下应当对临时供电组件的最大输出功率进行检测。

参照图21，考虑到驻车供电状态下，第一电池包的输出功率较低，临时供电组件可以满足功率需求，可以不临时供电组件的最大输出功率进行获取。对当然为了避免在第一电池包的供电状态从驻车供电状态切换为行车供电状态的情形，也可以在驻车供电状态下对临时供电组件的最大输出功率进行检测。

在图20和图21中，车辆速度可以通过车身控制器进行检测，然后通过交互的方式传输至切换控制器，切换控制器还可以结合车辆速度对第一电池包的工作状态进行确定。

通过对临时供电组件的最大输出功率进行获取，可以更加准确的确定电池包切换过程中是否会发生临时供电组件输出功率不足的情况。若最大输出功率不小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，临时供电组件可以满足当前供电需求，可以进行器件自检，执行切换过程。

参照图22，在一些实施例中，可选地，所述步骤S02921之后，还包括：

步骤S02923：在所述最大输出功率小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，反馈最大功率输出限制和当前切换状态，并进行器件自检。

可以理解的是，在最大输出功率小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，则已经确认临时供电组件无法提供与第一电池包相同的输出功率，在此情况下，还需要对用户进行最大功率输出限制和当前切换状态。

故而，在确定临时供电组件无法满足当前供电需求的情况下，不仅可以进行器件自检，执行切换过程，还可以对用户进行提示，主动切换过程中会由于临时供电组件无法提供充足的功率，导致输入至电源并接端到的功率受限。

参照图23，在一些实施例中，可选地，所述步骤S022之后，还包括：

步骤S0220：在所述工作状态处于充电状态的情况下，停止执行进行器件自检的步骤。

可以理解的是，参照图13，在第一电池包处于充电状态下，由于不同电池包的状态完全不同，可能会引起大电流冲击。例如在第一电池包的剩余电量较低，为第一电池包进行充电过程中的充电电流较大，而目标电池包的剩余电量很高，并不需要进行大电流充电，若执行电池包切换过程，会导致充较大的充电电流直接输入至目标电池包，从而对目标电池包造成电流冲击。

通过对第一电池包的工作状态的确定，在第一电池包处于充电状态下，为了避免发生充电过程中的大电流冲击，并不执行电池包切换相关的流程，直至电池包不再处于充电状态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (21)

1.一种电池包切换电路，其特征在于，包括：

电源并接端；

临时供电组件；以及

切换控制器，与所述临时供电组件以及各电池包连接，用于在执行电池包切换指令的情况下，控制所述临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入所述电源并接端；

所述切换控制器，还用于在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接；

所述切换控制器，还用于在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至所述电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

2.如权利要求1所述的电池包切换电路，其特征在于，所述电池包切换电路，还包括：

电参数检测组件，分别与切换控制器以及各电池包连接；

所述电参数检测组件，用于检测各所述电池包的电压，并反馈至所述切换控制器。

3.如权利要求2所述的电池包切换电路，其特征在于，所述电参数检测组件，还用于检测所述第一电池包的剩余电量，并输出至所述切换控制器；

所述切换控制器，还用于在所述剩余电量低于第一电量阈值的情况下，执行电池包切换指令。

4.如权利要求1所述的电池包切换电路，其特征在于，所述临时供电组件包括：电压转换单元；

所述电压转换单元的输入端与低压电源连接、所述电压转换单元的控制端与所述切换控制器连接，所述电压转换单元的输出端用于连接所述电源并接端；

所述切换控制器，用于在执行电池包切换指令的情况下，控制所述电压转换单元将所述低压电源的输出电压转换为所述第一电压，并在所述电压转换单元输出所述第一电压的情况下，控制所述电压转换单元的输出端接入所述电源并接端。

5.如权利要求4所述的电池包切换电路，其特征在于，所述切换控制器，还用于在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述电压转换单元将所述低压电源的输出电压转换为所述第二电压，并在所述电压转换单元输出所述第二电压的情况下，控制所述目标电池包接入所述电源并接端。

6.如权利要求1所述的电池包切换电路，其特征在于，所述电池包切换电路还包括：第一至第三通断组件；

第一通断组件分别与所述临时供电组件、所述电源并接端以及所述切换控制器连接，用于基于所述切换控制器输出的第一通断信号，控制所述临时供电组件与所述电源并接端之间的通断；

第二通断组件分别与所述第一电池包、所述电源并接端以及所述切换控制器连接，用于基于所述切换控制器输出的第二通断信号，控制所述第一电池包与所述电源并接端之间的通断；

所述第三通断组件分别与所述目标电池包、所述电源并接端以及所述切换控制器连接，用于基于所述切换控制器输出的第三通断信号，控制所述目标电池包与所述电源并接端之间的通断。

7.如权利要求1-6任一项所述的电池包切换电路，其特征在于，所述切换控制器，还用于在所述目标电池包接入电源并接端的情况下，断开所述临时供电组件与所述电源并接端之间的连接。

8.一种动力电池***，其特征在于，包括多个相互并联设置的电池包以及权利要求1-7任一项所述的电池包切换电路。

9.一种电池包切换方法，其特征在于，包括：

在执行电池包切换指令的情况下，控制临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入电源并接端；

在所述临时供电组件接入所述电源并接端的情况下，断开所述第一电池包与所述电源并接端的连接；

在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

10.如权利要求9所述的电池包切换方法，其特征在于，所述在执行电池包切换指令的情况下，控制临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入电源并接端，包括：

在执行电池包切换指令的情况下，通过电参数检测组件检测所述第一电池包的电压；

控制电压转换单元将低压电池输出的电源电压转换为与所述第一电池包的电压相匹配的第一电压；

将所述临时供电组件接入所述电源并接端。

11.如权利要求9所述的电池包切换方法，其特征在于，所述在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接，包括：

在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，通过电参数检测组件检测所述目标电池包的电压；

控制电压转换单元将低压电池输出的电源电压转换为与所述目标电池包的电压相匹配的第二电压；

将所述第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接。

12.如权利要求9-11任一项所述的电池包切换方法，其特征在于，所述在所述第一电池包与所述电源并接端的连接断开的情况下，控制所述临时供电组件输出与目标电池包的电压相匹配的第二电压至电源并接端后，控制所述目标电池包与所述电源并接端连接之后，还包括：

在所述目标电池包接入电源并接端的情况下，断开所述临时供电组件与所述电源并接端之间的连接。

13.如权利要求9所述的电池包切换方法，其特征在于，所述在执行电池包切换指令的情况下，控制临时供电组件输出与第一电池包的电压相匹配的第一电压后，将所述临时供电组件接入电源并接端之前，包括：

通过电参数检测结构检测第一电池包的剩余电量；

在所述剩余电量满足切换条件情况下，进行器件自检；

在器件自检完成的情况下，执行电池包切换指令。

14.如权利要求13所述的电池包切换方法，其特征在于，所述在所述剩余电量满足切换条件情况下，进行器件自检，包括：

获取所述第一电池包的当前输出功率；

根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态；

在所述工作状态处于非充电状态和所述剩余电量小于第一电量阈值的情况下，进行器件自检。

15.如权利要求14所述的电池包切换方法，其特征在于，所述根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态之后，还包括：

在所述工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第一电量阈值与第二电量阈值之间的情况下，反馈剩余电量不足电池输出功率受限的请求切换提示；

若接收到用户反馈执行电池包切换指令的情况下，则进行器件自检。

16.如权利要求14所述的电池包切换方法，其特征在于，所述根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态之后，还包括：

在所述工作状态处于非充电状态且所述剩余电量处于第二电量阈值与第三电量阈值之间的情况下，反馈剩余电量不足、电池输出功率即将受限以及切换过程最大功率短暂受限的是否切换提示；

若接收到用户反馈执行电池包切换指令的情况下，则反馈最大功率短暂受限和当前切换状态，并进行器件自检。

17.如权利要求14所述的电池包切换方法，其特征在于，所述根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态之后，还包括：

在所述工作状态处于非充电状态且电池剩余电量大于第三电量阈值的情况下，检测是否存在主动切换指令；

若检测到所述主动切换指令，则进行器件自检。

18.如权利要求17所述的电池包切换方法，其特征在于，所述若检测到所述主动切换指令，则进行器件自检，包括：

若检测到所述主动切换指令，反馈最大功率短暂受限的是否继续执行切换提示；

若接收到用户反馈的继续执行切换指令的情况下，则进行器件自检。

19.如权利要求18所述的电池包切换方法，其特征在于，所述若接收到用户反馈的继续执行切换指令的情况下，则进行器件自检，包括

若接收到用户反馈的继续执行切换指令且所述工作状态处于行车供电状态情况下，获取所述临时供电组件的最大输出功率；

在所述最大输出功率不小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，则进行器件自检。

20.如权利要求19所述的电池包切换方法，其特征在于，所述若接收到用户反馈的继续执行切换指令且所述工作状态处于行车供电状态情况下，获取所述临时供电组件的最大输出功率之后，还包括：

在所述最大输出功率小于所述第一电池包的当前输出功率的情况下，反馈最大功率输出限制和当前切换状态，并进行器件自检。

21.如权利要求14所述的电池包切换方法，其特征在于，所述根据所述当前输出功率确定所述第一电池包的工作状态之后，还包括：

在所述工作状态处于充电状态的情况下，停止执行进行器件自检的步骤。