CN206864565U - 一种电池模组补电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型揭示了一种电池模组补电装置，电池模组包括箱体、复数电池单体及BMS，补电装置包括补电电源机构和至少一个连接器插座，连接器插座通过线束分别串接每个电池单体，其设置于箱体的箱壁，并且连接器插座的配接端位于箱体外侧；补电电源机构与连接器插座相电性连接，具有复数电压相同的充电电源；充电电源与电池单体一一对应，任意对应的充电电源与电池单体处于一个电回路。本实用新型无需通过拆卸电池模组或BMS的保护盒，即可从箱体外部实现补电，通过补电电源机构与连接器插座的连接，实现对箱体内电池单体的单独补电。补电电源机构具有多组独立的电压一致充电电源，能实现最大化均衡。适用较大的电流进行快速补电，补电效率高。

Description

一种电池模组补电装置
技术领域
本实用新型涉及一种补电装置，尤其涉及一种电池模组补电装置，属于可充电电池的补电设备的技术领域。
背景技术
电动车由于需求的电能容量大，电压高，因此其电池组都是由数个至数百个电池单体串接而成。这些单体，在电池组新组装成完成时，都会被均衡在相等的电压，且被安装于一至十数个电池模组内。但在实际运行充放电一段时间后，各单体的荷电能力、对应的电压、容量曲线等的一致性，会产生或多或少的变异，因而导致部分单体无法满充或满放，造成电池组实际可使用的电量减少的结果。
为减少电池组因车辆长时间运行，充放电次数增多而引起各单体间电压不均衡的现象，一般电动车的电池组，都会采用电池管理系统 (Battery Management System, BMS)来加以补救。但不论是采用被动方式，或是主动方式，对各单体间电压的均衡效果，亦均有限。
因此，一般而言，一辆电动车在运行一段时间(譬如三个月)后，其电池组即必须再度加以强制均衡。一般的均衡方法，即是先以一个充电电源，分别接至每一个电池模组的正极接口与负极接口，对电池模组内所有串接的单体同时进行充电至所欲的电压，称为补电。但此种补电的方式，仅能调整整个电池模组的总电压，无法对电池模组内的单体作个别调整，因此当电池模组内仍有部份单体无法达到均衡的要求时，则必须打开BMS的保护盒，透过BMS的电压采集线，以单独对某些单体进行充电或放电的处理。但因BMS电压信号采集线的线径较小，所能容许的充电或放电的电流亦较小，因此必须花很长的时间进行补电的作业。若要使用较大的电流补电，则必须打开电池模组的箱体，才能直接从单体的电极进行补电作业，但一般电池模组的体积都很大，而且很重，搬动不易，而且即使经过这些费工的程序，却未必一定能达到绝对均衡的效果。
实用新型内容
本实用新型为解决上述现有技术的不足，针对电池单体补电繁琐的问题，提供一种电池模组补电装置。
本实用新型的目的在于，提出一种电池模组补电装置，所述电池模组包括箱体、设置于所述箱体内的复数电池单体及用于电池管理的BMS，包括：
至少一个连接器插座，用于通过线束分别串接每个电池单体，所述连接器插座设置于所述箱体的箱壁，并且所述连接器插座的配接端位于箱体外侧；
补电电源机构，与所述连接器插座相电性连接，具有与电池单体数量相匹配的并且电压相同的充电电源；
所述充电电源与所述电池单体一一对应，任意对应的充电电源与电池单体处于一个电回路。
进一步地，所述箱体内设有用于对所述线束进行规整的端子台，所述端子台设置于所述连接器插座与所述电池单体之间。
本实用新型的有益效果主要体现在：
1. 无需通过拆卸电池模组或BMS的保护盒，即可从箱体外部实现补电，通过补电电源机构与连接器插座的连接，实现对箱体内电池单体的单独补电。
2.补电电源机构具有多组独立的电压一致充电电源，能实现最大化均衡。
3.适用较大的电流进行快速补电，补电效率高。
附图说明
图1是本实用新型一种电池模组补电装置的结构示意图。
图2是本实用新型一种电池模组补电装置的实施例二结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种电池模组补电装置。以下结合附图对本实用新型技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。
一种电池模组补电装置，如图1所示，电池模组1包括箱体、设置于箱体内的复数电池单体2及用于电池管理的BMS管理系统3，包括：
连接器插座4，用于通过线束分别串接每个电池单体2，连接器插座4设置于箱体的箱壁，并且连接器插座4的配接端位于箱体外侧；
补电电源机构5，与连接器插座4相电性连接，具有与电池单体2数量相匹配的并且电压相同的充电电源6；
充电电源6与电池单体2一一对应，任意对应的充电电源6与电池单体2处于一个电回路。
具体地，箱体内设有N个串联电池单体，电池单体的正极端子分别为2-1至2-N，首个电池单体的负极端子为2-0，端子2-0至端子2-N连接BMS管理系统 (Battery ManagementSystem, BMS)3，以采集N个电池单体的电压。
上述端子2-0至2-N经由线束4-0至线束4-N连接至连接器插座4的针座，针座上设有N个与之相配接的针脚。
补电电源机构5具有N个独立充电电源6，第一个充电电源6的负极为6-0，第一个充电电源的正极与第二个充电电源的负极共享端子6-1，依次类推，第N-1个充电电源6的正极与第N个充电电源的负极共享端子6-(N-1)，第N个充电电源6的正极为6-N，端子6-0至端子6-N通过线束5-0至线束5-N连接至补电电源机构连接座，补电电源机构5的连接座与连接器插座4相电性连接，此N个充电电源6的电压可被任意同步调整设定，使每组充电电源的电压均相同。每个充电电源给对应的电池单体进行单独补电，确保电池单体的电压相同。
对本案进行优化，箱体内设有用于对线束进行规整的端子台7，端子台7设置于连接器插座4与电池单体2之间。
实施例一
电池模组内设有七串电池单体2，电池模组补电装置包括一个至少8pin的连接器插座4。
具体实施时，采用19pin的连接器插座，当电池模组升级扩充时，连接器插座仍然有用，另外，当其中某些pin出故障时，具备较多的替换端。
实施例二
如图2所示，电池模组内的电池单体2分为两组，电池模组补电装置包括两个与之相匹配的连接器插座4。能有效防止接线拥挤。
对电池单体数量更多的电池模组进行说明，例如采用三十二串电池单体2，电池模组补电装置包括一个至少33pin的连接器插座4或两个至少17pin的连接器插座4。当电池单体2更多时，可采用三、四个连接器插座4，连接器插座4的数量不设限制。
对本实用新型的补电方法进行相关说明，其包括下列步骤：
S1补电对接步骤，在箱体外部进行连接器插座与补电电源机构的对接。
通过连接器插座实现补电电源机构内充电电源与对应电池单体之间建立独立电回路。
S2电压同步调整步骤，配合电池单体的特性，同步设定充电电源的任意欲充达的电压，任意最大的充电电流，及任意充电停止的电流阀值；
细化地，电池单体的特性包括额定充饱电压和额定电容量。欲充达的电压高于电池模组内任意一电池单体的电压，因为电池单体的电压下降量有偏差，我们以高于最大电池单体的电压才能实现均衡。补电的最大充电电流，应小于电池单体所容许的最大充电电流。
具体说明，电池单体本身具备的物理特性，额定充饱电压即充满后所达到的最大电压值，而额定充饱电容量即电池单体实际的最大电容量。
本案充电电源的欲设电压值一般小于电池单体的额定充饱电压。例如某A类磷酸铁锂电池，其充饱的电压是3.60V，则欲对其补电时，可用3.60V，或是稍低的3.45V，需要说明的是，不要经常将电池充到全饱可以延长电池的寿命，至于哪个电压最合适，则由技术人员依电池单体的特性作决定；又如某B类磷酸铁锂电池，其充饱的电压是3.80V，则欲对其补电时，可用3.80V，或是稍低的3.65V；又如某C类锂三元电池，其充饱的电压是4.20V，则欲对其补电时，可用4.20V，或是稍低的4.15V；又如某D类锂三元电池，其充饱的电压是4.35V，则欲对其补电时，可用4.35V，或是稍低的4.25V。
本案充电电源的停止充电方式，是通过阀值设定的，即当电池单体充至所设的电压，充电电流开始下降至所设的阀值后停止充电。该阀值由技术人员根据电池单体的特性而定。
S3补电步骤，每个充电电源针对每个电池单体进行独立充电，至电池单体充至所设的电压，充电电流下降至所设的阀值后停止。此时电池模组内的电池单体实现均衡。
通过以上描述可以发现，本实用新型一种电池模组补电装置及其补电方法，无需通过拆卸电池模组或BMS的保护盒，即可从箱体外部进行补电电源机构与连接器插座的连接，实现对箱体内电池单体的单独补电。补电电源机构具有多组独立的电压一致充电电源，能实现最大化均衡。适用较大的电流进行快速补电，补电效率高。
以上对本实用新型的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本实用新型的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本实用新型的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电池模组补电装置，所述电池模组包括箱体、设置于所述箱体内的复数电池单体及用于电池管理的BMS，其特征在于，包括：
至少一个连接器插座，用于通过线束分别串接每个电池单体，所述连接器插座设置于所述箱体的箱壁，并且所述连接器插座的配接端位于箱体外侧；
补电电源机构，与所述连接器插座相电性连接，具有与电池单体数量相匹配的并且电压相同的充电电源；
所述充电电源与所述电池单体一一对应，任意对应的充电电源与电池单体处于一个电回路。
2.根据权利要求1所述一种电池模组补电装置，其特征在于：所述箱体内设有用于对所述线束进行规整的端子台，所述端子台设置于所述连接器插座与所述电池单体之间。
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