CN204103514U - 电池供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池供电装置，包括一个或多个以并联方式连接的电池组，其中，每个电池组包括：在同一工作面上设置有第一电极、第二电极和充电控制板的电池箱；安装在所述电池箱内以串联方式连接的2个以上的电池；其中，第1个电池剩余的一个电极分别与所述第一电极和充电控制板的一端连接，最后1个电池剩余的一个电极分别与所述第二电极和充电控制板的另一端连接。本实用新型电池组可根据需要配备以并联方式连接的多个电池组及每个电池组安装在电池箱内以串联方式连接的多个电池，可灵活运用于各种不同的使用场景；另外可对每个电池组进行独立的充换电操作，降低使用风险和使用成本。

Description

电池供电装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别地，涉及一种电池供电装置。 

背景技术

随着全球能源越来越紧缺及环保问题，电力驱动（如电动汽车）已经成为各国工业重点发展的方向。以电动汽车为例，其发展瓶颈主要是电池问题，而电池组的安全和性能又是其中比较重要的问题。现有的电池组，是由大量单电池通过串联、并联组成的，由于经过每个单电池的电流在电池组内部的流程不同，会对单电池的长期使用造成不均匀，经过反复充放电后，电池组内单电池间会出现性能差异，易于出现电池组局部损坏，性能下降，甚至引起爆炸；为保证安全，即便个别电池出现了问题，也需要将整个电池组废弃，造成资源的极大浪费。同时电池组的电极引出端一般是在电池组的不同平面上，不便于电池组与电池组配套设备的电连接。 

发明内容

本实用新型提供一种电池供电装置，可解决现有电池组因个别电池损坏造成的使用风险大、资源浪费严重的问题。 

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种电池供电装置，包括一个或多个以并联方式连接的电池组，其中，每个电池组包括：在同一工作面上设置有第一电极、第二电极和充电控制板的电池箱；安装在所述电池箱内以串联方式连接的2个以上的电池；其中，以串联方式连接的第1个电池剩余的一个电极分别与所述第一电极和充电控制板的一端连接，最后1个电池剩余的一个电极分别与所述第二电极和充电控制板的另一端连接。

优选的，在所述第一电极和第1个电池之间设置有第一防倒流控制单元。

优选的，在所述充电控制板和第1个电池之间设置有第二防倒流控制单元。

优选的，所述第一防倒流控制单元为二极管。

优选的，所述第二防倒流控制单元为二极管。

优选的，所述充电控制板具体包括：与外部充电供电装置连接的充电接口子单元；显示电池组状态、为用户提供充电参数更改接口的控制接口子单元；当电池组的电压达到电压额定值时自动切断充电电路的电压控制子单元；当充电电流达到预设电流阈值时自动切断充电电路的电流控制子单元。

优选的，所述电池组还包括：安装在电池之间与所述充电控制板连接的温度传感器；所述充电控制板还包括：当所述温度传感器采集的温度值达到预设温度阈值时自动切断充电电路的温度控制子单元。

优选的，所述电池组还包括：安装在电池之间，控制所述充电控制板与第1个电池连接状态的温度控制器。

优选的，所述第二电极为负极公共点，所述负极公共点上设置有过载保护开关。

优选的，所述第一防倒流控制单元安装在所述电池箱箱体表面预设的空间内。

优选的，所述第二防倒流控制单元安装在所述电池箱箱体表面预设的空间内。

优选的，所述过载保护开关安装在所述电池箱箱体表面预设的空间内。

优选的，所述电池箱内壁与电池之间设置有用于散热的空间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型优选实施例中的电池组可根据供电电压要求配备电池箱及安装在电池箱内以串联方式连接的多个电池，对于供电电流（或功率）要求，可以以并联方式灵活地连接多个电池组，从而将现有大电池组分解成一个个小电池组，能够灵活运用于各种不同的使用场景；另外，由于各电池组均配备有充电控制板，可对每个电池组进行独立的充换电操作，不仅可以降低使用风险，还可以克服了现有技术当个别电池出现了问题时也需要将整个电池组废弃而造成的资源浪费问题，可有效降低用户的使用成本。

在本实用新型进一步的优选实施例中设置在第一电极与第1个电池之间的第一防倒流控制单元可防止因个别电池出现故障而造成损坏其他电池组的问题；设置在充电控制板与第1个电池之间的第二防倒流控制单元可防止因充电供电装置出现故障而造成损坏需要充电的电池组的问题，进而从总体上提高电池供电装置的安全性。

本实用新型方案中的充电装置可通过电压控制子单元防止电池的过度充电问题，通过电流控制子单元防止因电池击穿、电池内短路等问题造成的着火、爆炸等问题。进一步的，本实用新型还设置有温度控制手段，防止电池在充电过程中因温度过高造成的风险，可进一步提高使用安全。

此外，在第二电极上设置的过载保护开关，当出现供电电流超过额定电流的情况，过载保护开关可自动断开，以避免损坏电池供电装置；用户还可以手动接通或断开该过载保护开关，以保证将用户在组合电池供电装置以及将电池供电装置接入电力驱动装置时的操作安全。

附图说明

图1为本实用新型电池供电装置第一实施例中每个电池组的结构示意图； 

图2为本实用新型电池供电装置第二实施例中每个电池组的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1，示出了本实用新型电池供电装置第一实施例中每个电池组的结构示意图，该电池供电装置实施例包括根据使用要求设置的一个或多个电池组，多个电池组之间以并联方式连接；每个电池组包括电池箱1、温度控制器3和根据使用要求安装在电池箱1内的多个电池21~2n（图1所示的电池箱中设置有8个电池），其中：

在电池箱1的顶部工作面上从右到左分别设置有第一电极11（即图1所示的电池箱的正电极）、充电控制板13和第二电极12（即图1所示的电池箱的负电极）；

安装在电池箱1内的多个电池21~2n以串联方式连接；为方便散热，电池箱内壁与电池之间设置有小的透气空间，相应的，箱体上也设置有透气孔或透气栅格。

第一电极11与第1个电池21剩余的一个电极（即图1所示的第1个电池的正电极）连接；充电控制板13的一端通过温度控制器3与第1个电池的正电极连接；

第二电极12和充电控制板13的另一端分别与最后1个电池2n剩余的一个电极（即图1所示的第8个电池的负电极）连接。

本优选实施例中的电池组可根据供电电压要求配备电池箱及安装在电池箱内以串联方式连接的多个电池，对于供电电流（或功率）要求，可以以并联方式灵活地连接多个电池组，从而将现有大电池组分解成一个个小电池组，减小了每个电池组的体积，能够灵活运用于各种不同的使用场景；由于各电池组配备充电控制板和温度控制器，可对每个电池组进行独立、安全的充换电操作，在降低使用风险的同时，还可以避免因个别电池出现故障就废弃整个电池组而造成资源浪费的问题，可有效降低用户的使用成本。

在进一步的优选实施例中，充电控制板13具体包括：

充电接口子单元13-1，用于与外部充电供电装置连接；

控制接口子单元13-2，用于显示电池组状态，以及为用户提供充电参数更改接口；

电压控制子单元13-3，用于当电池组电压达到预设的电压额定值时自动切断充电电路，结束充电过程；

电流控制子单元13-4，用于当充电电流达到预设的电流阈值时自动切断充电电路，中断充电过程。

上述电压控制子单元13-3可有效防止电池的过度充电问题；电流控制子单元13-4可防止因电池击穿、电池内短路等问题造成的着火、爆炸等问题。

参照图2，示出了本实用新型电池供电装置第二实施例中每个电池组的结构示意图，在本优选实施例中：

为了从总体上提高电池供电装置的安全性，防止因个别电池出现故障而造成损坏其他电池组的问题，在第一电极11和第1个电池21之间设置有第一防倒流控制单元5；

为防止因充电供电装置出现故障而造成损坏待充电电池组的问题，在充电控制板13和第1个电池之间设置有第二防倒流控制单元6。

此外，为进一步提高供电安全，在第二电极12（即图2所示的负极公共点上）设置有过载保护开关7，当本实用新型的电池供电装置为电力驱动装置供电时，如果出现供电电流超过额定电流的情况时，过载保护开关7可自动断开，可避免损坏电池供电装置。另外，用户还可以手动接通或断开该过载保护开关7，以保证将用户在组合电池供电装置以及将电池供电装置接入电力驱动装置时的操作安全。

在图2所示的实施例中，第一防倒流控制单元5和第二防倒流控制单元6均采用二极管，在实施过程中，还可以采用其他能够防倒流的功能部件，本实用新型不予限制。

为便于更换，第一防倒流控制单元5、第二防倒流控制单元6、过载保护开关7可安装在电池箱1的箱体上表面或其他表面预设的空间内。

另外，在本优选实施例中，采用如下方式避免因电池温度过高造成的使用风险：

在电池之间设置一充电控制板13连接的温度传感器4；

在充电控制板13中设置温度控制子单元13-5，用于当温度传感器4采集的环境温度值达到预设温度阈值时自动切断充电电路，中断充电过程。

需要说明的是，上述实施例均为优选实施例，一方面，相关功能部件可以用其他部件代替，例如，第二实施例中的温度传感器4可以用第一实施例中的温度控制器3代替（此时，充电控制板13可以不设置温度控制子单元13-5）。另一方面，所涉及的单元和模块并不一定是本实用新型所必须的，例如，对于第一实施例，当电流控制子单元13-4能够满足设备的安全性能要求时，可以不设置温度控制器3，此时，充电控制板13的一端与第1个电池的正电极直接连接。此外，各实施例的各功能部件可互相组合，生成新的技术方案，例如，可以将第二实施例中设置在第一电极11和第1个电池之间21的二极管5与第一实施例结合，生成一新的实施方案。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的一种电池供电装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (13)

1.一种电池供电装置，其特征在于，包括一个或多个以并联方式连接的电池组，其中，每个电池组包括：

在同一工作面上设置有第一电极、第二电极和充电控制板的电池箱；

安装在所述电池箱内以串联方式连接的2个以上的电池；

其中，以串联方式连接的第1个电池剩余的一个电极分别与所述第一电极和充电控制板的一端连接，最后1个电池剩余的一个电极分别与所述第二电极和充电控制板的另一端连接。

2.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于，在所述第一电极和第1个电池之间设置有第一防倒流控制单元。

3.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于，在所述充电控制板和第1个电池之间设置有第二防倒流控制单元。

4.如权利要求2所述的电池供电装置，其特征在于，所述第一防倒流控制单元为二极管。

5.如权利要求3所述的电池供电装置，其特征在于，所述第二防倒流控制单元为二极管。

6.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于，所述充电控制板具体包括：

与外部充电供电装置连接的充电接口子单元；

显示电池组状态、为用户提供充电参数更改接口的控制接口子单元；

当电池组的电压达到电压额定值时自动切断充电电路的电压控制子单元；

当充电电流达到预设电流阈值时自动切断充电电路的电流控制子单元。

7.如权利要求6所述的电池供电装置，其特征在于，

所述电池组还包括：安装在电池之间与所述充电控制板连接的温度传感器；

所述充电控制板还包括：当所述温度传感器采集的温度值达到预设温度阈值时自动切断充电电路的温度控制子单元。

8.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于，所述电池组还包括：安装在电池之间，控制所述充电控制板与第1个电池连接状态的温度控制器。

9.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于，所述第二电极为负极公共点，所述负极公共点上设置有过载保护开关。

10.如权利要求2所述的电池供电装置，其特征在于，所述第一防倒流控制单元安装在所述电池箱箱体表面预设的空间内。

11.如权利要求3所述的电池供电装置，其特征在于，所述第二防倒流控制单元安装在所述电池箱箱体表面预设的空间内。

12.如权利要求9所述的电池供电装置，其特征在于，所述过载保护开关安装在所述电池箱箱体表面预设的空间内。

13.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于，所述电池箱内壁与电池之间设置有用于散热的空间。