CN202474130U

CN202474130U - 后备电池组系统

Info

Publication number: CN202474130U
Application number: CN2012201058025U
Authority: CN
Inventors: 付世贤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种后备电池组系统，它包括电池组和电池管理系统，该电池管理系统上的各个检测信号输入端口分别与该电池组上相应的检测信号端口连接，该电池组包括至少一个电池模块。本实用新型带有电池管理系统，电池管理系统可在电池组工作的过程中，对电池组的单个电池电压、总电流、温度、SOC等参数进行在线测量和实时监控，为用户实时提供电池电压、电流、温度、SOC、故障等信息，使用户可随时了解电池组的运行状态。

Description

后备电池组系统

技术领域

本实用新型涉及一种带电池管理功能的后备电池组系统，属于电池技术领域。

背景技术

可充电电池，例如磷酸铁锂电池，因其具有能量高、循环使用寿命长、性能好、无污染等优点，目前得到了越来越多的应用。但是，已有的可充电电池只是具有简单的充电、放电(供电)功能，在可充电电池使用的过程中，用户无法得知可充电电池本身的电量使用情况，无法了解可充电电池的运行状态，无法监测可充电电池是否存在过压、过流、欠压、过温或短路等故障，当可充电电池存在没电、故障等情形时，用户无法及时采取措施解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种后备电池组系统，该后备电池组系统具有电压、电流、温度检测等功能，对电池起到了很好的监督保护作用。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种后备电池组系统，其特征在于：它包括电池组和电池管理系统，该电池管理系统上的各个检测信号输入端口分别与该电池组上相应的检测信号端口连接，其中：该电池组包括至少一个电池模块；当该电池组包括多个该电池模块时，该多个电池模块之间串联连接，或者，该多个电池模块之间并联连接，或者，该多个电池模块之间以设定的串并联方式连接。

所述电池模块包括箱体，该箱体内放置有串联连接或并联连接或以预设的串并联方式连接的多个电池。

所述箱体由一个底板、四个侧板和一个绝缘罩构成。所述绝缘罩由绝缘树脂板制成。所述四个侧板中的至少一个侧板为可拆卸式侧板。

所述电池管理系统包括主控单元、电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元，其中：检测单个电池电压的该电压检测单元的正、负检测信号输入端与相应的一个所述电池的正、负极连接，该电压检测单元的检测信号传送端与该主控单元的相应IO端连接；检测电池组总电流的该电流检测单元的检测信号输入端与所述电池组的正极端连接，该电流检测单元的检测信号传送端与该主控单元的相应IO端连接；检测电池组温度的该温度检测单元包括多个温度传感器，该多个温度传感器分别设置在所述电池模块或所述电池组的相应表面，该多个温度传感器的检测信号传送端分别与该主控单元的相应IO端连接。

所述电池管理系统包括SOC估算单元，该SOC估算单元包括分流器，该分流器的检测信号输入端与所述电池组的正极端连接，该分流器的检测信号传送端与所述主控单元的相应IO端连接。

所述电池管理系统包括通讯单元和报警单元，该通讯单元的通讯信号端与所述主控单元的相应IO端连接，该报警单元的信号传输端与所述主控单元的相应IO端连接。

所述电池为可充电电池。所述可充电电池为磷酸铁锂电池。

本实用新型的优点是：本实用新型后备电池组系统带有电池管理系统，该电池管理系统可在电池组工作的过程中，对电池组的单个电池电压、总电流、温度、SOC等参数进行在线测量和实时监控，为用户实时提供电池电压、电流、温度、SOC、故障等信息，使用户可实时了解电池组的运行状态，当电池组发生故障(如过压、过流、欠压、过温、SOC故障、短路等)或没电时，用户可及时采取相应措施处理，例如，若出现故障，可及时向上位机发送故障信息，必要时切断电池组对负载的供电。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图；

图2是本实用新型中的电池模块示意图；

图3是图2的俯视示意图(去除绝缘罩)；

图4是本实用新型中的电池管理系统的组成示意图；

图5是本实用新型的工作示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型后备电池组系统包括电池组100和电池管理系统200，该电池管理系统200上的各个检测信号输入端口分别与该电池组100上相应的检测信号端口连接，其中：

该电池组100包括至少一个电池模块110；当该电池组100包括一个电池模块110时，该电池模块110的正、负极端分别与该电池组100的正、负极端连接；当该电池组100包括多个该电池模块110时，该多个电池模块110之间串联连接，或者，该多个电池模块110之间并联连接，或者，该多个电池模块110之间以设定的串并联方式(例如，对于3个电池模块，可设定为：两个电池模块并联后与余下的那一个电池模块串联)连接，位于两端的该两个电池模块110分别与电池组100的相应电极端连接。例如，多个电池模块110间若串联连接，如图1所示，则被串联的第一个电池模块110的正极端与该电池组100的正极端连接，被串联的最后一个电池模块110的负极端与该电池组100的负极端连接。在实际应用中，电池组100的正、负极端分别与市电的正、负极输出端连接，以完成对该电池组100的充电，使用中，该电池组100的正、负极端还分别与负载300的正、负输入端连接，以完成对负载300的供电。

如图2和图3所示，电池模块110包括箱体111，该箱体111由一个底板113、四个侧板112和一个绝缘罩114构成，侧板112上可设有散热的孔洞，绝缘罩114可由绝缘树脂板制成，如图2，底板113的四周分别设置一个侧板112，四个侧板112的顶部构成的开口被绝缘罩114罩住而使箱体111内部密闭，四个侧板112中的至少一个侧板可为可拆卸式侧板，以方便电池115的拆装，该箱体111内放置有串联连接或并联连接或以预设的串并联方式(例如，对于3个电池，可预设为：两个电池并联后与余下的那一个电池串联)连接的多个电池115，位于两端的两个电池115分别与电池模块110的相应电极端连接。例如，多个电池115间若串联连接，则被串联的第一个电池115的正极与该电池模块110的正极端连接，被串联的最后一个电池115的负极与该电池模块110的负极端连接。电池115与该箱体111之间螺接固定。

如图4所示，电池管理系统200可包括主控单元201、电压检测单元203、电流检测单元204、温度检测单元205。主控单元201由电源202供电。用于检测单个电池115电压的该电压检测单元203的正、负检测信号输入端与相应的一个电池115的正、负极连接，该电压检测单元203的检测信号传送端与该主控单元201的相应IO端连接。用于检测电池组100总电流的该电流检测单元204的检测信号输入端与电池组100的正极端连接，该电流检测单元204的检测信号传送端与该主控单元201的相应IO端连接。用于检测电池组100温度的该温度检测单元205包括多个温度传感器，该多个温度传感器分别设置在电池模块110或电池组100的相应表面，该多个温度传感器的检测信号传送端分别与该主控单元201的相应IO端连接。

如图4，电池管理系统200还可包括SOC估算单元207，该SOC估算单元207包括分流器，该分流器的检测信号输入端与电池组100的正极端连接，该分流器的检测信号传送端与主控单元201的相应IO端连接。

如图4，电池管理系统200还可包括通讯单元206，该通讯单元206的通讯信号端与主控单元201的相应IO端连接。通讯单元206可包括RS232通讯电路、RS485通讯电路、CAN通讯电路等。

如图4，电池管理系统200还可包括报警单元208，该报警单元208的信号传输端与主控单元201的相应IO端连接。

在实际设计时，电池管理系统200可选用惠州市亿能电子有限公司生产的EV02电池管理系统，该系统可对电池组的单个电池电压、电池组总电流、电池组温度进行在线测量，实现实时监控，并且可在线实时计算SOC参数(SOC计量)，实时判断电池故障(如过压、过流、欠压、过温、SOC、短路等故障)，可将故障和运行数据实时传送给相应仪表或上位机。

在实际应用中，本实用新型可适用于各种可充电电池，例如，可采用磷酸铁锂电池构成本实用新型的电池组，从而令电池管理系统200对磷酸铁锂电池进行实时在线测量和监控。在实际中，通过串并联相应数量的具有合适电压、电流参数的磷酸铁锂电池来制作出用户所需电压量和功率的电池组，例如，通信中使用的48V、10Ah及10Ah以上的电池组。

举例：电池组由两个电池模块串联构成，一个电池模块由8个3.2V、500Ah的磷酸铁锂电池串联构成，这样，便可制成一个具有48V、500Ah的电池组。

如图5，在实际使用中，将本实用新型的电池组100的正、负极端分别与输出市电的高频开关柜400的正、负极输出端连接，且将电池组100的正、负极端分别与负载300的正、负输入端连接。这样，在市电正常情况下，通过高频开关柜400中的高频开关电源对本实用新型的电池组100进行均充或浮充，当市电断掉后，通过电池组100对负载300供电，从而在市电断掉的情况下，维持负载300正常运行。当电池组100对负载300供电时，电池管理系统200实时检测电池组100的单个电池电压、总电流、温度、SOC等参数，并将检测得到的这些参数实时通过通讯单元206上传给上位机或按需发送到用户的手机上等，从而用户可通过上位机或手机等方式来实时监控电池组100的运行状态。当电池组100发生过压、过流、欠压、过温、SOC或短路等故障后，用户可通过上位机或手机等及时发现，或者经由报警单元208主动向用户报警。当电池组100没电时，可及时对电池组进行充电处理。

在本实用新型中，主控单元201、电压检测单元203、电流检测单元204、温度检测单元205、SOC估算单元207、通讯单元206、报警单元208等均为公知电子技术，故其具体构成不再详述。

本实用新型的优点是：

本实用新型带有电池管理系统，该电池管理系统可在电池组工作的过程中，对电池组的单个电池电压、总电流、温度、SOC等参数进行在线测量和实时监控，为用户实时提供电池电压、电流、温度、SOC、故障等信息，使用户可实时了解电池组的运行状态，当电池组发生故障(如过压、过流、欠压、过温、SOC故障、短路等)或没电时，用户可及时采取相应措施处理，例如，若出现故障，可及时向上位机发送故障信息，必要时切断电池组对负载的供电。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种后备电池组系统，其特征在于：它包括电池组和电池管理系统，该电池管理系统上的各个检测信号输入端口分别与该电池组上相应的检测信号端口连接，其中：该电池组包括至少一个电池模块；当该电池组包括多个该电池模块时，该多个电池模块之间串联连接，或者，该多个电池模块之间并联连接，或者，该多个电池模块之间以设定的串并联方式连接。

2.如权利要求1所述的后备电池组系统，其特征在于：

3.如权利要求2所述的后备电池组系统，其特征在于：

所述箱体由一个底板、四个侧板和一个绝缘罩构成。

4.如权利要求3所述的后备电池组系统，其特征在于：

所述绝缘罩由绝缘树脂板制成。

5.如权利要求3所述的后备电池组系统，其特征在于：

所述四个侧板中的至少一个侧板为可拆卸式侧板。

6.如权利要求2所述的后备电池组系统，其特征在于：

所述电池管理系统包括主控单元、电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元，其中：

检测单个电池电压的该电压检测单元的正、负检测信号输入端与相应的一个所述电池的正、负极连接，该电压检测单元的检测信号传送端与该主控单元的相应IO端连接；

检测电池组总电流的该电流检测单元的检测信号输入端与所述电池组的正极端连接，该电流检测单元的检测信号传送端与该主控单元的相应IO端连接；

检测电池组温度的该温度检测单元包括多个温度传感器，该多个温度传感器分别设置在所述电池模块或所述电池组的相应表面，该多个温度传感器的检测信号传送端分别与该主控单元的相应IO端连接。

7.如权利要求6所述的后备电池组系统，其特征在于：

8.如权利要求6所述的后备电池组系统，其特征在于：

9.如权利要求2所述的后备电池组系统，其特征在于：

所述电池为可充电电池。

10.如权利要求9所述的后备电池组系统，其特征在于：

所述可充电电池为磷酸铁锂电池。