CN108281602A - 一种电池组及电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组及电动车，电池组包括至少两个串联设置的电池和至少一个断开单元；其中，每个电池包括正极和负极；至少一个断开单元，连接相邻的第一电池的正极和第二电池的负极，用于在电池组的电流变化超过阈值时将第一电池与第二电池的连接断开。本发明通过在相邻的第一电池的正极和第二电池的负极之间设置断开单元，能够在预设条件下将第一电池与第二电池的连接断开，使得电池组不易产生短路，避免触电事故的发生。

Description

一种电池组及电动车
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种电池组及电动车。
背景技术
现有的电动车等设备中，电池组通过多个串联的电池组成，电池组的总电压通常在400V至800V，远远高于人体可以承受的安全电压36V。特别是当电动车不慎进水或受到撞击，造成电池组短路，存在严重的安全隐患。
本申请的发明人在长期的研发中发现，现有的电池组通常通过接入继电器等作为保护设备，来断开电池组与其他器件的连接，但是继电器不仅成本高，而且占用空间，不便于其他器件的设置。
发明内容
本发明提供一种电池组及电动车，以解决现有技术中电池组保护设备成本高、占用空间的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种电池组，包括：
至少两个串联设置的电池，每个电池包括正极和负极；
至少一个断开单元，连接相邻的第一电池的正极和第二电池的负极，用于在预设条件下将所述第一电池与所述第二电池的连接断开。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种电动车，包括电池组，所述电池组包括：
至少两个串联设置的电池，每个电池包括正极和负极；
至少一个断开单元，连接相邻的第一电池的正极和第二电池的负极，用于在预设条件下将所述第一电池与所述第二电池的连接断开。
本发明通过在相邻的第一电池的正极和第二电池的负极之间设置断开单元，能够在预设条件下将第一电池与第二电池的连接断开，使得电池组不易产生短路，避免触电事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，其中：
图1是本发明电池组一实施例的主视结构示意图；
图2是本发明电池组一实施例的俯视结构示意图；
图3是本发明电池组另一实施例的俯视结构示意图；
图4是本发明电池组一实施例中断开单元连接的结构示意图；
图5是本发明电池组一实施例中断开单元断开的结构示意图；
图6是图4所示的电池组中第二连接件进一步设有扣合口的结构示意图；
图7是本发明电池组另一实施例中断开单元的结构示意图；
图8是本发明电池组另一实施例中断开单元的结构示意图；
图9是本发明电池组另一实施例中断开单元的结构示意图；
图10是本发明电池组另一实施例中断开单元的结构示意图；
图11是本发明电池组另一实施例中断开单元的结构示意图；
图12是本发明电池组另一实施例中断开单元的结构示意图；
图13是本发明电池组另一实施例中断开单元的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，均属于本发明保护的范围。
参见图1至图2，本发明电池组一实施例包括至少两个串联设置的电池101、102和至少一个断开单元103，其中，每个电池包括正极和负极；断开单元103连接相邻的第一电池101的正极1011和第二电池102的负极1021，用于在预设条件下将第一电池101与第二电池102的连接断开，其中，预设条件为可以为电池组的电流达到一定数值时，或电流变化超过阈值时，或电压达到一定数值时，或电压变化超过阈值时等各种依实际需要设定的条件，在以下描述中，以预设条件为电池组的电流变化超过阈值为例进行描述。
在本实施例中，第一电池101的正极1011与第二电池102的负极1021相邻设置，断开单元103通过导线分别与正极1011和负极1021连接，导线平行于电池的排列方向。
参见图3，在其他实施例中，第一电池201的正极2011与第二电池202的正极2021相邻设置，断开单元203通过导线分别与第一电池201的正极2011和第二电池202的负极2022连接，导电的延伸方向与电池的排列方向相交。
在本实施例中，断开单元103设置于每个相邻的电池的正极与负极之间。在其他实施例中，还可以以36V(人体安全电压)为单位设置一个断开单元103，例如，若每个电池的工作电压为12V，则每三个电池之间设置一个断开单元103。
参见图1、图2、图4和图5，断开单元103包括第一连接件1031、第二连接件1032、固定件1033、检测件1034和断开件1035，其中，第一连接件1031与第一电池101的正极1011电连接；第二连接件1032与第二电池102的负极1021电连接，并与第一连接件1031共同形成容置空间104，容置空间104用于容置检测件1034和断开件1035；固定件1033用于将第一连接件1031与第二连接件1032固定，固定件1033的一端设置于第一连接件1031或第二连接件1032的一端，固定件1033的另一端扣合第二连接件1032或第一连接件1031的一端。第一连接件1031和第二连接件1032中的至少一个设有凹陷区，用于形成容置空间104。检测件1034用于检测电池组的电流变化是否超过阈值；断开件1035与检测件1034连接，用于当电池组的电流变化超过阈值时，将第一连接件1031与第二连接件1032的连接断开。
在本实施例中，第一连接件1031与第二连接件1032分别设有凹陷区1031a、1032a，且第一连接件1031的凹陷区1031a与第二连接件1032的凹陷区1032a相对设置，形成容置空间104，以容置检测件1034和断开件1035，容置空间104形成于第一连接件1031与第二连接件1032之间的中心位置，且断开件1035为爆破件。固定件1033的一端活动设置于第一连接件1031的一端，另一端扣合第二连接件1032的一端。正常情况下，检测件1034没有检测到异常情况，第一连接件1031与第二连接件1032电连接；当检测件1034检测到电池组的电流变化超过阈值时，触发断开件1035，断开件1035产生爆破力通过第一连接件1031和第二连接件1032作用于固定件1033，从而使得固定件1033开启，固定件1033扣合第二连接件1032的一端向远离第二连接件1032的方向运动，直到完全与第二连接件1032分离，以断开正极1011与负极1021的连接。
参见图6，第二连接件1032的一端还可以设有对应固定件1033的另一端的扣合口1032b，用于配合固定件1033固定第一连接件1031与第二连接件1032。
参见图7，在其他实施例中，断开单元303还可以包括两个固定件3033、3034，分别设置于第一连接件3031和第二连接件3032的两端，且靠近两个固定件3033、3034分别设置有两个检测件和断开件(图中未示出)的容置空间3041、3042，当两个检测件检测到电池组的电流变化超过阈值时，两个断开件同时作用，产生爆破力，通过第一连接件3031和第二连接件3032作用于固定件3033、3034，从而使得两个固定件3033、3034同时开启。通过设置多个固定件和断开单元，可以使得第一连接件3031与第二连接件3032的连接更牢固，断开也更彻底。
参见图8，在其他实施例中，断开单元403中的固定件4033还可以为导电胶，设置于第一连接件4031与第二连接件4032之间，用于将第一连接件4031与第二连接件4032固定。正常情况下，检测件4034没有检测到异常情况，第一连接件4031与第二连接件4032通过导电胶电连接；当检测件4034检测到电池组的电流变化超过阈值，触发断开件4035，断开件4035产生爆破力通过第一连接件4031和第二连接件4032作用于固定件4033，以断开正极和负极的连接。
本发明实施例通过在相邻的第一电池的正极和第二电池的负极之间设置断开单元，能够在预设条件下将第一电池与第二电池的连接断开，使得电池组不易产生短路，避免触电事故的发生。
参见图1至图2、图9，本发明电池组另一实施例中断开单元503包括相邻设置的第一连接件5031和第二连接件5032、固定件5033、检测件5034、断开件5035和控制件5036；固定件5033的一端活动设置于第一连接件5031的一端，固定件5033的另一端扣合第二连接件5032的一端；检测件5034用于检测电池组的电流变化是否超过阈值；断开件5035用于当电池组的电流变化超过阈值时，将第一电池101与第二电池102的连接断开；控制件5036设置于靠近固定件5033的一端，并分别与检测件5034和固定件5033电连接(图中未示出)，用于当电池的电流变化超过阈值时，控制固定件5033开启。在本实施例中，断开件5035为弹性件，当检测件5034检测到电池组的电流变化超过阈值时，触发控制件5036，控制固定件5033开启，使固定件5033扣合第二连接件5032的一端向远离第二连接件5032的方向运动，直到完全与第二连接件5032分离，同时，第一连接件5031与第二连接件5032在断开件5035的弹性力的作用下分离，并断开连接。
本发明实施例通过在相邻的第一电池的正极和第二电池的负极之间设置断开单元，能够在电池组的电流变化超过阈值时将第一电池与第二电池的连接断开，使得电池组不易产生短路，避免触电事故的发生。
参见图10，本发明电池组另一实施例中断开单元603包括检测件6031、断开件6032、连接腔6033和连接线6034，连接腔6033设置于正极和负极(图中未示出)之间，检测件6031、断开件6032和连接线6034设置于连接腔6033内，正极与负极通过连接线6034电连接。当检测件6031检测到电池组的电流变化超过阈值时，则断开件6032作用于连接线6034，使得连接线6034断开，从而断开正极与负极的连接。
在本实施例中，断开件6032为爆炸性气体发生器，进一步的，连接线6034还可以设有易断结构6034a，其中，易断结构6034a为任意可以使连接线6034易于断开的结构，本实施例中，易断结构6034a可以为缺口结构，例如图10所示，易断结构6034a为对应两侧的缺口结构。当检测件6031检测到电池组的电流变化超过阈值时，则触发爆炸性气体发生器向连接线6034的方向上产生高压气体，使得连接线6034的易断结构6034a在高压气体的冲击力下断开，从而使得正极与负极断开，其中，连接线6034可以为金属线。
本发明实施例通过在相邻的第一电池的正极和第二电池的负极之间设置断开单元，能够在电池组的电流变化超过阈值时将第一电池与第二电池的连接断开，使得电池组不易产生短路，避免触电事故的发生。
具体的，参见图11，本发明电池组另一实施例中断开单元703包括检测件7031、断开件7032、连接腔7033和连接线7034，在本实施例中，断开件7032为相互连接的气缸7032a和活塞7032b，连接线7034贯穿设置于活塞7032b内，当检测件7031检测到电池组的电流变化超过阈值，触发气缸7032a启动，活塞7032b在气缸7032a带动下移动，使得贯穿于活塞7032b内的连接线7034断开，从而使得正极与负极断开。
本发明实施例通过在相邻的第一电池的正极和第二电池的负极之间设置断开单元，能够在电池组的电流变化超过阈值时将第一电池与第二电池的连接断开，使得电池组不易产生短路，避免触电事故的发生。
具体的，参见图12，本发明电池组另一实施例中断开单元803包括检测件8031、断开件8032、连接腔8033、连接线8034和反应室8035，反应室8035与断开件8032连通，连接线8034贯穿设置于反应室8035，当检测件8031检测到电池组的电流变化超过阈值，触发断开件8032产生反应物，反应物进入反应室8035，与反应室8035内的连接线8034反应，使得连接线8034断开，从而使得正极与负极断开。例如，连接线8034为铝线，断开件8032为高防腐蚀性容器，容器内设有第一隔板和第二隔板，第一隔板两侧分别装有Na2O粉末和H2O，第二隔板用于隔开断开件8032和反应室8035，当断开件8032被触发时，第一隔板移动，使得Na2O粉末和H2O混合并发生反应，生成NaOH溶液，之后第二隔板移动，NaOH溶液进入反应室8035，与连接线8034反应，使得连接线8034断开。
在其它实施例中，也可以为断开件8032中设置有反应物，当检测件8031检测到电池组的电流变化超过阈值时，触发断开件8032中的反应物进入反应室8035，与反应室8035内的连接线8034反应，使得连接件8034断开，从而使得正极与负极断开。例如，连接线8034为铝线，断开件8032为高防腐蚀性容器，玻璃容器中设置有NaOH溶液，断开件8032被触发，使得NaOH溶液进入反应室8035，与连接线8034反应，使得连接线8034断开。
在其他实施例中，连接线8034还可以为其他金属线，断开件8032中的反应物还可以是其他可以与连接线8034发生反应的物质，使得连接线8034断开的物质。
具体的，参见图13，本发明电池组另一实施例中断开单元903包括检测件9031、断开件9032、连接腔9033、连接线9034，其中，断开件9032包括驱动器9032a、滑道9032b、滑块9032c和刀片9032d，滑道9032b与驱动器9032a固定连接，滑块9032c活动设置于滑道9032b内，且与驱动器9032a相连，刀片9032d设置于滑块9032c上，连接线9034贯穿滑道9032。当检测件9031检测到电池组的电流变化超过阈值时，触发驱动器9032a启动，驱动滑块9032c沿滑道9032b滑动，使得滑块9032c上的刀片9032d将连接线9034切断，从而使得正极与负极断开。
本发明实施例通过在相邻的第一电池的正极和第二电池的负极之间设置断开单元，能够在电池组的电流变化超过阈值时将第一电池与第二电池的连接断开，使得电池组不易产生短路，避免触电事故的发生，无需使用继电器等成本高、占用空间等电池组保护设备，有效解决现有技术中电池组保护设备成本高、占用空间的技术问题。
本发明还提供一种电动车，包含有电池组，该电池组为如前所述的任一实施例的电池组，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池组，其特征在于，包括：
至少两个串联设置的电池，每个电池包括正极和负极；
至少一个断开单元，连接相邻的第一电池的正极和第二电池的负极，用于在预设条件下将所述第一电池与所述第二电池的连接断开。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述断开单元在所述电池组的电流变化超过阈值时将所述第一电池与所述第二电池的连接断开。
3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述断开单元包括：
检测件，用于检测所述电池的电流变化是否超过阈值；
断开件，与所述检测件连接，用于当所述电池的电流变化超过阈值时，将所述第一电池与所述第二电池的连接断开；
第一连接件，与所述第一电池的正极电连接；
第二连接件，与所述第二电池的负极电连接，并与所述第一连接件共同形成容置空间，所述容置空间用于容置所述检测件和所述断开件；
固定件，用于将所述第一连接件与所述第二连接件固定。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
所述断开件为爆破件，用于产生爆破力使得所述固定件开启，以断开所述正极与所述负极的连接。
5.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
所述第一连接件和所述第二连接件中的至少一个设有凹陷区，以形成所述容置空间；
所述固定件设置于所述第一连接件与所述第二连接件之间，
所述固定件的一端设置于所述第一连接件或所述第二连接件的一端，所述固定件的另一端扣合所述第二连接件或所述第一连接件的一端。
6.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
所述第二连接件或所述第一连接件的一端设有对应所述固定件的另一端的扣合口，用于配合所述固定件固定所述第一连接件与所述第二连接件。
7.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述断开单元还包括：
控制件，分别与所述检测件和所述固定件电连接，用于当所述电池的电流变化超过阈值时控制所述固定件开启；
所述断开件为弹性件，用于当所述固定件开启时将所述第一连接件与所述第二连接件弹开。
8.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述断开单元还包括：
连接腔和连接线，所述连接腔设置于所述正极与所述负极之间，所述连接线和所述断开件设置于所述连接腔内，所述连接线用于连接所述正极与所述负极；
所述连接线设有易断结构。
9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，
所述断开件为爆炸性气体发生器，用于向所述连接线的方向上产生高压气体，使得所述连接线的易断结构在所述高压气体的冲击力下断开，从而使得所述正极与所述负极断开；或
所述断开件为气缸和活塞，所述连接线贯穿设置于所述活塞，所述活塞用于在所述气缸作用下移动，以断开所述连接线；或
所述断开件内设有反应物，所述反应物用于与所述连接线反应，使得所述连接线断开，以断开所述正极与所述负极的连接；或
所述断开件在所述检测件的触发下生成所述反应物，所述反应物用于与所述连接线反应，使得所述连接线断开，以断开所述正极与所述负极的连接；或
所述断开件包括驱动器、与所述驱动器固定连接的滑道、活动设置于所述滑道内，且与所述驱动器相连的滑块、设置于滑块上的刀片，所述连接线贯穿所述滑道，所述驱动器驱动所述滑块沿所述滑道滑动，使得所述滑块上的所述刀片切断所述连接线，以断开所述正极与所述负极的连接。
10.一种电动车，其特征在于，包括电池组，所述电池组为权利要求1～9任一项所述的电池组。
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