CN103094969A - 一种电池均衡设备 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于电池制造设备领域，提供了一种电池均衡设备，包括设备主体和均衡单元，所述均衡单元包括上平台以及用于放置电池的下平台，所述上平台、下平台之间设有供两个或两个以上电池竖直放置的空间，所述上平台以及下平台可夹持电池的正负两极，使放置于上、下平台间的电池并联连接。采用以上技术方案后，将两个或两个以上的电池竖直放置于上平台和下平台之间，当上、下平台夹持电池正负极时，所述电池并联连接，经过一定时间的电流交换后，电池之间的电压以及带电量达到一致。

Description

一种电池均衡设备
 
技术领域
本发明属于电池制造设备领域，尤其涉及一种电池均衡设备。
 
背景技术
锂离子电池具有高能量密度、高循环使用寿命等优异性能，加之锂离子电池以及电池管理系统不断的发展及完善、人们对环境保护意识的不断增强，促使了锂离子电池行业得以迅速发展。锂离子电池得到了越来越广泛的应用，其中包括新能源汽车、电动自行车、储能电站、光伏发电、通讯机站的备用电源等。
由于锂离子电池使用日益广泛，对锂离子成组技术的性能也要求越来越高。磷酸铁锂电池单体全充全放循环寿命可达2500次，容量还可以保持在80%左右。但如若将100个3.2V的锂离子电池串并连组装在一起，其循环也就在2000次左右，若将更多电池串并组装到一起，其循环寿命还会降低，究其原因，是因为单体电池的带电量不一致导致有些电池单体过充或过放，而过充或过放将导致带电量落后的电池单体进一步恶化，使差值继续扩大，当差值达到一定程度时，电池出现热失控，此单个电池或者模组寿命终结。
虽然现在的电池管理系统有电池均衡的功能，但当成组电池中的串并联数量过多时，电池管理系统只能监控均衡到单个的模块，就没法保证监控均衡到每个模组内的单个电池了。有鉴于此，确有必要提供一种适合电池均衡设备，在电池组装前保证电池的带电量一致。
 
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池均衡设备，旨在解决现有电池在组装之前带电量不一致的问题。
本发明是这样实现的，一种电池均衡设备，包括用于设备主体和均衡单元，所述均衡单元包括上平台以及用于放置电池的下平台， 所述上平台、下平台之间设有供两个或两个以上电池竖直放置的空间，所述上平台以及下平台可夹持电池的正负两极，使放置于上、下平台间的电池并联连接。
采用以上技术方案后，将两个或两个以上的电池竖直放置于上平台和下平台之间，当上、下平台夹持电池正负极时，所述电池并联连接，经过一定时间的电流均衡后，电池之间的电压以及带电量达到一致。
其中，所述上平台可移动的安装于设备主体之上，所述上平台通过向下移动缩小其与下平台之间的距离实现夹持电池的正负两极。
其中，所述下平台上设有若干接线柱，所述接线柱之间用导线连接，所述上平台上设有一导电板，所述电池位于接线柱与导向板之间。
其中，包括电池托盘，所述电池托盘上设有若干用于放置电池的电池安装孔，所述电池放置于电池安装孔中，所述下平台上设有一托盘支撑架，所述托盘支撑架上设有托盘安装位，所述电池托盘放置于托盘安装位内，所述接线柱位于托盘的下方，该接线柱与托盘上的电池相对应。
其中，所述接线柱内设有弹簧，该接线柱通过弹簧可伸缩的安装于下平台之上。
其中，所述托盘支撑架与下平台之间设有弹性部件。
其中，所述上平台包括上固定台、可带动移动台上下移动的气缸、移动台、导向柱，所述上固定台固定安装于设备主体上方，所述气缸安装于固定台上，所述气缸与移动台连接，所述移动台上安装有导向柱，所述导电板为金属铜板，该导电板安装于移动台之上。
其中，所述设备主体上设置两个或两个以上的均衡单元，所述均衡单元还设有均衡单元门板。
其中，所述电池托盘的数量为两个或两个以上，所述电池托盘内的电池均并联连接。
其中，包括用于控制电池均衡时间的时间继电器、用于检测均衡电流的电流检测报警器以及用于控制电池电压的电压控制装置，所述时间继电器与气缸电连接、所述电流检测报警器以及电压控制装置均与电池电连接。
 
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池均衡设备的主视示意图。
图2是本发明实施例提供的一种电池均衡设备的左视示意图。
图3是本发明实施例提供的电池托盘的俯视示意图。
图4是本发明实施例提供的A部放大示意图。
 
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-4，本发明提供一种电池均衡设备1，包括用于设备主体10和均衡单元，所述均衡单元包括上平台2以及下平台3，所述下平台3用于放置电池5。所述上平台2、下平台3之间设有供两个或两个以上电池5竖直放置的空间，所述上平台2以及下平台3可夹持电池5的正负两极51、52，使放置于上、下平台间的电池并联连接。
具体来说，所述上平台2可移动的安装于设备主体10之上，所述上平台2通过向下移动缩小其与下平台2之间的距离实现夹持电池5的正负两极51、52。在本实施例中，所述上平台2包括上固定台20、气缸21、移动台23、导向柱22，所述固定台20固定安装于设备主体10上，所述气缸21安装固定台之上，该气缸21与移动台23连接，开动气缸21，所述气缸21可带动移动台23上下移动。所述移动台23上安装有导向柱22，所述导向柱22在移动台23上下移动时起到导向作用。在所述移动台23下方设有一导电板24，所述导电板24为金属铜板，所述下平台3上设有若干接线柱31，所述接线柱31之间用导线34连接。
当移动台23向下移动时，所述导电板24和接线柱31夹持电池5的正负极51、52，由于所述导电板24为整体结构，所述接线柱31之间用导线34连接，因此在导电板24以及接线柱31之间的电池5并联连接。
采用以上技术方案后，当需要对电池5进行均衡时，只需将其放置于上平台2以及下平台3之间指定的位置，开动气缸21，所述气缸21带动上平台2向下移动，所述上平台2上的导电板24与接线柱31共同夹持电池5，由于电池5之间并联连接，经过一定时间的电流交换后，电池5之间的电压以及带电量达到一致。
请参阅图1-4，所述接线柱31内设有弹簧（图中未示出），该接线柱31通过弹簧可伸缩的安装于下平台3之上。采用以上技术方案后，有以下技术效果：
1、当导电板24下压电池5时，所述接线柱31与电池5为柔性连接，起到缓冲作用，有效避免导电板24下压电池5导致电池5损坏的问题。
2、由于电池5的高度存在一定的误差，所述接线柱31可伸缩的安装于下平台3上可保证每个电池5的正负极均与导电板24、接线柱31接触良好。有效避免电池5正负极与均衡设备接触不良导致无法进行电池均衡的问题。
请参阅图1-4，所述电池均衡设备还包括电池托盘4，所述电池托盘4上设有若干用于放置电池5的电池安装孔41，所述电池5的负极52穿过电池托盘4的底部411与接线柱31连接。采用以上技术方案后，所述电池托盘4上一次可装入多个电池，方便电池均衡时的取放。
请参阅图1-4，所述下平台3上设有一托盘支撑架32，所述托盘支撑架32两侧各设有托盘安装位321，所述电池托盘4装入托盘安装位321时，所述电池负极52正好与接线柱31相对应，方便了电池5与接线柱31之间的对位。在本实施例中，所述托盘支撑架32下平台3之间设有弹性部件33，所述弹性部件为弹簧，采用以上技术方案后，当导电板24下压电池5时，所述托盘支撑架32具有缓冲作用，加之接线柱31亦具有缓冲作用，所述电池均衡设备具有双重缓冲作用，确保导电板24与接线柱31夹持电池5时，既不能挤压损坏电池5，又能保证导电板24、接线柱31与电池5的正负极51、52保持较好的连接。
请参阅图1-4，所述设备主体10上设置两个或两个以上的均衡单元，所述均衡单元设有多个电池托盘4以及与之相配套导电板24、接线柱31，在本实施例中，所述设备主体10上设有3个均衡单元，所述均衡单元分别设置于设备主体10的上、中、下部，每个均衡单元设有5个电池托盘4以及与之相配套导电板24、接线柱31，所述到导电板24之间用导线241连接，所述接线柱31之间用导线34连接。上述各均衡单元中的电池5全部并联连接。采用以上技术方案后，所述电池均衡设备一次可均衡大批电池，极大提高了电池均衡的效率。
请参阅图1-4，所述电池均衡设别包括时间继电器（图中未示出）、电流检测报警器6、电压控制装置（图中未示出）。所述时间继电器用于控制电池的均衡时间，其与气缸21电连接，当电池均衡达到预定的时间，所述时间继电器给气缸21发出指令，所述气缸21带动移动台3向上移动，所述导电板24与接线柱31不再夹持电池5，所述电池均衡完成。
所述电流检测报警器6安装于导线241之上，用于保护电池5的安全。当电池5正负极放反或发生短路时，可触发电池检测报警器6报警并切断均衡电路，保护均衡设备以及电池5免遭损坏。
所述电压控制装置与电池5连接，该电压控制装置可控制电池5的电压。当电池5的电压高于预设值时，电压控制装置控制电池5放电，使其符合设定值；当电池5的电压低于预设值时，电压控制装置给电池5充电，使其符合设定值。采用以上技术方案后，所述各批次电池经过电池均衡后，所述电池的电池均相同，保证电池的一致性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池均衡设备，包括设备主体和均衡单元，所述均衡单元包括上平台以及用于放置电池的下平台，其特征在于： 所述上平台、下平台之间设有供两个或两个以上电池竖直放置的空间，所述上平台以及下平台可夹持电池的正负两极，使放置于上、下平台间的电池并联连接。
2.如权利要求1所述的一种电池均衡设备，其特征在于：所述上平台可移动的安装于设备主体之上，所述上平台通过向下移动缩小其与下平台之间的距离实现夹持电池的正负两极。
3.如权利要求1所述的一种电池均衡设备，其特征在于：所述下平台上设有若干接线柱，所述接线柱之间用导线连接，所述上平台上设有一导电板，所述电池位于接线柱与导向板之间。
4.如权利要求3所述的一种电池均衡设备，其特征在于：包括电池托盘，所述电池托盘上设有若干用于放置电池的电池安装孔，所述电池放置于电池安装孔中，所述下平台上设有一托盘支撑架，所述托盘支撑架上设有托盘安装位，所述电池托盘放置于托盘安装位内，所述接线柱位于托盘的下方，该接线柱与托盘上的电池相对应。
5.如权利要求3所述的一种电池均衡设备，其特征在于：所述接线柱内设有弹簧，该接线柱通过弹簧可伸缩的安装于下平台之上。
6.如权利要求1或4所述的一种电池均衡设备，其特征在于：所述托盘支撑架与下平台之间设有弹性部件。
7.如权利要求3所述的一种电池均衡设备，其特征在于：所述上平台包括上固定台、可带动移动台上下移动的气缸、移动台、导向柱，所述上固定台固定安装于设备主体上方，所述气缸安装于固定台上，所述气缸与移动台连接，所述移动台上安装有导向柱，所述导电板为金属铜板，该导电板安装于移动台之上。
8.如权利要求1所述的一种电池均衡设备，其特征在于：所述设备主体上设置两个或两个以上的均衡单元，所述均衡单元还设有均衡单元门板。
9.如权利要求4所述的一种电池均衡设备，其特征在于：所述电池托盘的数量为两个或两个以上，所述电池托盘内的电池均并联连接。
10.如权利要求7所述的一种电池均衡设备，其特征在于：包括用于控制电池均衡时间的时间继电器、用于检测均衡电流的电流检测报警器以及用于控制电池电压的电压控制装置，所述时间继电器与气缸电连接、所述电流检测报警器以及电压控制装置均与电池电连接。
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