CN106410296A - 一种动力电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动力电池组，包括多个电池模组及多个均衡模块，电池模组包括正极引出端及负极引出端，均衡模块包括第一继电器、第二继电器、正极导电片、负极导电片、第一开关及第二开关；均衡模块设置于相邻的两个电池模组之间，相邻两个电池模组的其中一个负极引出端与负极导电片相连，相邻两个电池模组的另一个的正极引出端与正极导电片相连；相邻的两个均衡模块内第一继电器与第一继电器相连，第二继电器与第二继电器相连；第一开关的一端连接正极导电片，另一端随第一继电器的开启和关闭而与所述第一继电器进行闭合或断开；第二开关的一端连接负极导电片，另一端随第二继电器的开启和关闭与第二继电器进行闭合或断开。
Description
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种具有电池模组间均衡功能的动力电池组。
【背景技术】
动力电池组在应用时通常将多个单体电池先并联形成多个电池模组，多个电池模组再串联以达到需要的电压及容量，然而，单体电池在生产过程中，各个单体电池间存在差异，导致了各个单体电池的内阻、电压及初始容量等参数不可能完全相同，因此，在动力电池组的使用过程中会出现个别单体电池的容量高于或低于其他单体电池的情况。充电时，当电量最高的单体电池电压上升到上限时，为了保护该单体电池不被过充必须停止对整个动力电池组充电；放电时，当电量最低的单体电池电压下降到下限时，为了保护该单体电池不被过放必须停止整个动力电池组的放电。如此，严重影响了动力电池组的整体容量发挥，减少了动力电池组的使用寿命。
现有的动力电池组的同一个电池模组内的各单体电池已具备均衡功能，但相邻的电池模组与电池模组间却未实现互相均衡，鉴于此，实有必要提供一种新型的具有电池模组间均衡功能的动力电池组以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种新型的具有电池模组间均衡功能的动力电池组。
为了实现上述目的，一种动力电池组，包括多个电池模组及多个均衡模块，所述电池模组包括正极引出端及负极引出端，所述均衡模块包括第一继电器、第二继电器、正极导电片、负极导电片、第一开关及第二开关；所述均衡模块设置于相邻的两个电池模组之间，相邻两个电池模组的其中一个电池模组的负极引出端与均衡模块的负极导电片相连，相邻两个电池模组的另一个的正极引出端与所述均衡模块的正极导电片相连；相邻的两个均衡模块内的第一继电器与第一继电器相连，第二继电器与第二继电器相连；所述第一开关的一端连接所述正极导电片，所述第一开关的另一端随第一继电器的开启和关闭而与所述第一继电器进行闭合或断开；所述第二开关的一端连接所述负极导电片，所述第二开关的另一端随第二继电器的开启和关闭而与所述第二继电器进行闭合或断开。
在一个优选实施方式中，所述第一继电器及第二继电器同时关闭时，所述第一开关及第二开关分别与第一继电器及第二继电器断开，第一开关及第二开关接触并相连通。
在一个优选实施方式中，所述第一开关及第二开关接触并连通时，相邻两个电池模组的其中一个电池模组的负极引出端经过第一开关及第二开关与相邻两个电池模组的另一个电池模组的正极引出端相连，相邻的两个电池模组串联连接。
在一个优选实施方式中，所述第一继电器及第二继电器同时开启时，第一开关与第一继电器闭合导通，第二开关与第二继电器闭合导通。
在一个优选实施方式中，所述第一开关与第二开关均闭合时，相邻两个电池模组的其中一个电池模组的正极引出端经过两个第一继电器与下一个电池模组的正极引出端相连；相邻两个电池模组的其另一个电池模组的负极引出端经过两个第二继电器与下一个电池模组的负极引出端相连，相邻的两个电池模组并联连接。
在一个优选实施方式中，所述电池模组包括多个单体电池，所述单体电池为圆柱形锂离子电池。
与现有技术相比，本发明提供的动力电池组增加了各电池模组之间的均衡功能，从而使动力电池组经过充放电循环后，各电池模组的电压可通过继电器的开启来保持电压的一致性，最大化的使动力电池组的容量得以发挥，间接的提高了动力电池组的循环性能。
【附图说明】
图1为本发明一种动力电池组的电路连接图。
图2为本发明一种动力电池组的电池模组串联时均衡模块的示意图。
图3为本发明一种动力电池组的电池模组并联时均衡模块的示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种动力电池组100，包括多个电池模组10及多个均衡模块20。
所述电池模组10包括多个单体电池11，所述多个单体电池11并联，所述多个单体电池11并联后的总正极即为电池模组10的正极，所述多个单体电池11并联后的总负极即为电池模组10的负极，所述电池模组10包括位于电池模组两侧的正极引出端101及负极引出端102。所述单体电池11为圆柱形锂离子电池。
请一并参阅图2及图3，所述均衡模块20包括继电器21、导电片22及开关23。
所述继电器21包括第一继电器211及第二继电器212；所述导电片22包括正极导电片221及负极导电片222；所述开关23包括第一开关231及第二开关232。
所述均衡模块20设置于相邻的两个电池模组10之间。相邻两个电池模组的其中一个电池模组10的负极引出端102与均衡模块20的负极导电片222相连，相邻两个电池模组的另一个电池模组10的正极引出端101与所述均衡模块20的正极导电片221相连。
相邻的两个均衡模块20内的第一继电器与第一继电器相连，第二继电器与第二继电器相连，即上一个均衡模块20的第一继电器211与相邻的下一个均衡模块20的第一继电器211相连，上一个均衡模块20的第二继电器212与相邻的下一个均衡模块20的第二继电器212相连。
所述第一开关231的一端连接所述正极导电片221，所述第一开关231的另一端可以随第一继电器211的开启和关闭而与所述第一继电器211进行闭合或断开；所述第二开关232的一端连接所述负极导电片222，所述第二开关232的另一端可以随第二继电器212的开启和关闭而与所述第二继电器212进行闭合或断开。
请参阅图2，当第一继电器211及第二继电器212同时关闭时，所述第一开关231及第二开关232分别与第一继电器211及第二继电器212断开，第一开关231及第二开关232接触并相连通。此时，所述第一开关231与第一继电器211分离，所述第二开关232与第二继电器212分离。相邻的电池模组10中，前一个电池模组的负极引出端102经过第一开关231及第二开关232与下一个电池模组的正极引出端101相连，即当第一继电器211及第二继电器212同时关闭时，相邻的两个电池模组10串联连接。
当相邻的两个电池模组10处于串联状态时，动力电池组100正常放电，电流方向如图1箭头方向所示，充电时的电流方向则与图1箭头方向相反。
请参阅图3，当第一继电器211及第二继电器212同时开启时，第一开关231与第一继电器211闭合导通，第二开关232与第二继电器212闭合导通。此时，相邻的电池模组10中，前一个电池模组的正极引出端101经过两个第一继电器211与下一个电池模组的正极引出端101相连；相邻的电池模组10中，前一个电池模组的负极引出端102经过两个第二继电器212与下一个电池模组的负极引出端相连。即当第一继电器211及第二继电器212同时开启时，相邻的两个电池模组10并联连接。
当相邻的两个电池模组10处于并联状态时，各个电池模组10之间有小电流，如图1所示，当电池模组A为高压时，电流方向由电池模组A的正极往电池模组B、电池模组C的正极，当电池模组A、电池模组B及电池模组C的电压趋于稳定值时，则各个电池模组10之间无电流，实现了电池模组10之间的电压均衡。
本发明提供的动力电池组100在电池模组10之间增加了继电器21，可以控制各电池模组10间处于并联状态或串联状态。当继电器21处于关闭状态，各电池模组10串联，可进行正常的动力电池组100充放电；当继电器21处于开启状态，各电池模组10并联，且会自动均衡电压，电压由高压向低压进行充电，直至各电池模组10的电压一致时停止。
与现有技术相比，本发明提供的动力电池组100增加了各电池模组10之间的均衡功能，从而使动力电池组100经过充放电循环后，各电池模组10的电压可通过继电器21的开启来保持电压的一致性，最大化的使动力电池组100的容量得以发挥，间接的提高了动力电池组100的循环性能。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (6)
1.一种动力电池组，其特征在于：包括多个电池模组及多个均衡模块，所述电池模组包括正极引出端及负极引出端，所述均衡模块包括第一继电器、第二继电器、正极导电片、负极导电片、第一开关及第二开关；
所述均衡模块设置于相邻的两个电池模组之间，相邻两个电池模组的其中一个电池模组的负极引出端与均衡模块的负极导电片相连，相邻两个电池模组的另一个的正极引出端与所述均衡模块的正极导电片相连；
相邻的两个均衡模块内的第一继电器与第一继电器相连，第二继电器与第二继电器相连；
所述第一开关的一端连接所述正极导电片，所述第一开关的另一端随第一继电器的开启和关闭而与所述第一继电器进行闭合或断开；所述第二开关的一端连接所述负极导电片，所述第二开关的另一端随第二继电器的开启和关闭而与所述第二继电器进行闭合或断开。
2.如权利要求1所述的动力电池组，其特征在于：所述第一继电器及第二继电器同时关闭时，所述第一开关及第二开关分别与第一继电器及第二继电器断开，第一开关及第二开关接触并相连通。
3.如权利要求2所述的动力电池组，其特征在于：所述第一开关及第二开关接触并连通时，相邻两个电池模组的其中一个电池模组的负极引出端经过第一开关及第二开关与相邻两个电池模组的另一个电池模组的正极引出端相连，相邻的两个电池模组串联连接。
4.如权利要求1所述的动力电池组，其特征在于：所述第一继电器及第二继电器同时开启时，第一开关与第一继电器闭合导通，第二开关与第二继电器闭合导通。
5.如权利要求4所述的动力电池组，其特征在于：所述第一开关与第二开关均闭合时，相邻两个电池模组的其中一个电池模组的正极引出端经过两个第一继电器与下一个电池模组的正极引出端相连；相邻两个电池模组的其另一个电池模组的负极引出端经过两个第二继电器与下一个电池模组的负极引出端相连，相邻的两个电池模组并联连接。
6.如权利要求1所述的动力电池组，其特征在于：所述电池模组包括多个单体电池，所述单体电池为圆柱形锂离子电池。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |