CN111786034A - 充电一体式镍氢电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种充电一体式镍氢电池包，镍氢电池模块的正极端、负极端与充电模块的输出正端、输出负端相对应连接形成充电回路，充电回路上设置有继电器或MOS管，镍氢电池模块的数据采样线束与控制系统的数据采集端相连接，控制系统的控制端分别与充电模块、继电器或MOS管相通讯连接，镍氢电池模块、控制系统和充电模块均置于壳体内，壳体的一端设置有输出端口，输出端口的正极输出端子、负极输出端子与镍氢电池模块的正极端、负极端相对应连接，壳体的另一端设置有电源端口，电源端口的输出正端、输出负端与充电模块的输入正端、输入负端相对应连接形成电源提供回路。本发明结构简单，成本较低，安全性较高。

Description

充电一体式镍氢电池包
技术领域
本发明涉及一种充电一体式镍氢电池包。
背景技术
镍氢电池包在常规使用中，常常遇到充电的问题，充电不满或者过充电的情况，按照常规的充电方式已无法保证电池是充满状态还是过充状态。为了解决这个问题，目前的解决方式是在电池包内部增加一个电池管理系统来控制充电机，而充电机本身也带有控制系统，这样同时存在了电池管理系统和控制系统，在成本上增加不少，而且电池管理系统和控制系统之间需要增加一道通讯连接，以满足两者之间的信息交换及匹配，结构较为繁琐，使用也较为复杂。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单、成本较低、安全性较高的充电一体式镍氢电池包。
本发明通过以下方案实现：
一种充电一体式镍氢电池包，包括镍氢电池模块、控制系统和充电模块，所述镍氢电池模块的正极端、负极端与充电模块的输出正端、输出负端相对应连接形成充电回路，所述充电回路上即镍氢电池模块的正极端与充电模块的输出正端之间或镍氢电池模块的负极端与充电模块的输出负端之间设置有继电器或MOS管，所述镍氢电池模块的数据采样线束与控制系统的数据采集端相连接，所述控制系统的控制端分别与充电模块、继电器或MOS管相通讯连接，所述镍氢电池模块、控制系统和充电模块均置于壳体内，所述壳体的一端设置有输出端口，所述输出端口的正极输出端子、负极输出端子与镍氢电池模块的正极端、负极端相对应连接，所述壳体的另一端设置有电源端口，所述电源端口的输出正端、输出负端与充电模块的输入正端、输入负端相对应连接形成电源提供回路；
所述控制系统用于接收存储镍氢电池模块的温度、电压、电流数据，在镍氢电池模块充电时，控制系统通过镍氢电池模块的温度、电压数据控制充电模块的功率变化及充电模块、继电器或MOS管的通断；在镍氢电池模块放电时，控制系统通过镍氢电池模块的温度、电压数据控制镍氢电池模块的通断。
镍氢电池模块的数据采样线束包括温度采样线束、电压采样线束和电流采样线束。一般情况下，电流(即充电电流和放电电流)超过10A，则选用继电器，电流在10A以内，则选用MOS管。
进一步地，在电池包需要充电时，将电源端口与外界电源连接好，镍氢电池模块的数据采样线束相应采集镍氢电池模块的温度、电压和电流并将采集到的数据传输至控制系统，控制系统接收相应的数据并存储，在控制系统检测到镍氢电池模块的数据正常时，控制系统控制继电器或MOS管闭合，镍氢电池模块开始充电，在充电过程中，控制系统根据镍氢电池模块的充电曲线调整控制充电模块的功率变化，当控制系统检测到镍氢电池模块的温度超出充电温度预设值或/和电压超出充电电压预设值时，控制系统控制继电器或MOS管断开使得充电模块与镍氢电池模块相断开，镍氢电池模块充电完成；在电池包需要作为负载的输出电源时，将输出端口与负载连接好，镍氢电池模块开始放电，在放电过程中，镍氢电池模块的数据采样线束相应采集镍氢电池模块的温度、电压和电流并将采集到的数据传输至控制系统，控制系统接收相应的数据并存储，当控制系统检测到镍氢电池模块的温度超出放电温度设定值或/和电压低于放电电压预设值时，控制系统发出报警信号，手动断开镍氢电池模块与负载的连接。
镍氢电池模块的充电温度预设值、充电电压预设值、放电温度设定值、放电电压预设值可根据需要进行调整设计，以确保镍氢电池模块不过充、不过放并保证镍氢电池模块的使用性能及安全性能即可。镍氢电池模块的充电曲线根据试验数据绘制得到。镍氢电池模块的充电曲线、充电温度预设值、充电电压预设值、放电温度设定值、放电电压预设值均预先存储在控制系统中，以供控制系统调用。
本发明的充电一体式镍氢电池包，结构简单，充电模块与镍氢电池模块集成在一个壳体内，通过同一套控制系统，控制电池包的充电和放电，控制简单便捷。本发明仅使用了一套控制系统，减少了成本，也不需要额外的通讯以时两套不同的控制系统相匹配使用，降低了匹配过程的误差及其他安全问题，提高整个电池包的安全性。本发明通过控制系统控制继电器或MOS管使得充电模块与镍氢电池模块之间断开，可以减少控制系统内部单元电气部件的损耗。
附图说明
图1为实施例1中充电一体式镍氢电池包的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种充电一体式镍氢电池包，如图1所示，包括镍氢电池模块1、控制系统2和充电模块3，镍氢电池模块1的正极端、负极端与充电模块3的输出正端、输出负端相对应连接形成充电回路，充电回路上即镍氢电池模块的正极端与充电模块的输出正端之间设置有继电器或MOS管4，电流(即充电电流和放电电流)超过10A，则选用继电器，电流在10A以内，则选用MOS管，镍氢电池模块1的数据采样线束5与控制系统2的数据采集端相连接，镍氢电池模块的数据采样线束包括温度采样线束、电压采样线束和电流采样线束，控制系统2的控制端分别与充电模块3、继电器或MOS管4相通讯连接，镍氢电池模块1、控制系统2和充电模块3均置于壳体5内，壳体5的一端设置有输出端口6，输出端口6的正极输出端子、负极输出端子与镍氢电池模块1的正极端、负极端相对应连接，壳体5的另一端设置有电源端口7，电源端口7的输出正端、输出负端与充电模块3的输入正端、输入负端相对应连接形成电源提供回路；
控制系统2用于接收存储镍氢电池模块1的温度、电压、电流数据，在镍氢电池模块1充电时，控制系统2通过镍氢电池模块1的温度、电压数据控制充电模块3的功率变化及充电模块3、继电器或MOS管4的通断；在镍氢电池模块1放电时，控制系统2通过镍氢电池模块1的温度、电压数据控制镍氢电池模块1的通断。
在电池包需要充电时，将电源端口与外界电源连接好，镍氢电池模块的数据采样线束相应采集镍氢电池模块的温度、电压和电流并将采集到的数据传输至控制系统，控制系统接收相应的数据并存储，在控制系统检测到镍氢电池模块的数据正常时，控制系统控制继电器闭合，镍氢电池模块开始充电，在充电过程中，控制系统根据镍氢电池模块的充电曲线调整控制充电模块的功率变化，当控制系统检测到镍氢电池模块的温度超出充电温度预设值或/和电压超出充电电压预设值时，控制系统控制继电器断开使得充电模块与镍氢电池模块相断开，镍氢电池模块充电完成；在电池包需要作为负载的输出电源时，将输出端口与负载连接好，镍氢电池模块开始放电，在放电过程中，镍氢电池模块的数据采样线束相应采集镍氢电池模块的温度、电压和电流并将采集到的数据传输至控制系统，控制系统接收相应的数据并存储，当控制系统检测到镍氢电池模块的温度超出放电温度设定值或/和电压低于放电电压预设值时，控制系统发出报警信号，手动断开镍氢电池模块与负载的连接。

Claims (2)

1.一种充电一体式镍氢电池包，其特征在于：包括镍氢电池模块、控制系统和充电模块，所述镍氢电池模块的正极端、负极端与充电模块的输出正端、输出负端相对应连接形成充电回路，所述充电回路上设置有继电器或MOS管，所述镍氢电池模块的数据采样线束与控制系统的数据采集端相连接，所述控制系统的控制端分别与充电模块、继电器或MOS管相通讯连接，所述镍氢电池模块、控制系统和充电模块均置于壳体内，所述壳体的一端设置有输出端口，所述输出端口的正极输出端子、负极输出端子与镍氢电池模块的正极端、负极端相对应连接，所述壳体的另一端设置有电源端口，所述电源端口的输出正端、输出负端与充电模块的输入正端、输入负端相对应连接形成电源提供回路；
所述控制系统用于接收存储镍氢电池模块的温度、电压、电流数据，在镍氢电池模块充电时，控制系统通过镍氢电池模块的温度、电压数据控制充电模块的功率变化及充电模块、继电器或MOS管的通断；在镍氢电池模块放电时，控制系统通过镍氢电池模块的温度、电压数据控制镍氢电池模块的通断。
2.如权利要求1所述的充电一体式镍氢电池包，其特征在于：在电池包需要充电时，将电源端口与外界电源连接好，镍氢电池模块的数据采样线束相应采集镍氢电池模块的温度、电压和电流并将采集到的数据传输至控制系统，控制系统接收相应的数据并存储，在控制系统检测到镍氢电池模块的数据正常时，控制系统控制继电器或MOS管闭合，镍氢电池模块开始充电，在充电过程中，控制系统根据镍氢电池模块的充电曲线调整控制充电模块的功率变化，当控制系统检测到镍氢电池模块的温度超出充电温度预设值或/和电压超出充电电压预设值时，控制系统控制继电器或MOS管断开使得充电模块与镍氢电池模块相断开，镍氢电池模块充电完成；在电池包需要作为负载的输出电源时，将输出端口与负载连接好，镍氢电池模块开始放电，在放电过程中，镍氢电池模块的数据采样线束相应采集镍氢电池模块的温度、电压和电流并将采集到的数据传输至控制系统，控制系统接收相应的数据并存储，当控制系统检测到镍氢电池模块的温度超出放电温度设定值或/和电压低于放电电压预设值时，控制系统发出报警信号，手动断开镍氢电池模块与负载的连接。
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