CN207320195U - 一种电池包 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于电池技术领域，提供了一种电池包，所述电池包包括：至少两个相互串联的电池模组，所述电池模组包括电池组，及与所述电池组对应的电池管理系统；以及与所述电池模组连接、用于选择进行充放电的电池组的多路切换开关。通过本实用新型提供的电池包，可以使整个电池包可以具有不同的充放电电压，进而使电池包可以在不同的充放电电压环境下工作，增强了电池包的适应性。

Description

一种电池包
技术领域
本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种电池包。
背景技术
在当今社会中，电池在很多领域都得到了广泛的应用，在使用中，为了增大电池的动力，会将若干电池组串联在一起形成一个电池包，然而，现有的电池包只有一种输出电压或充电电压，功能单一，无法满足多样化的电压使用需求。
实用新型内容
本实用新型提供一种电池包，旨在解决电池包充放电电压单一的问题。
本实用新型是这样实现的，一种电池包，所述电池包包括：
至少两个相互串联的电池模组，所述电池模组包括电池组，及与所述电池组对应的电池管理系统；以及
与所述电池模组连接、用于选择进行充放电的电池组的多路切换开关。
进一步的，每个所述电池管理系统至少包括：控制器、驱动电路、放电开关及充电开关；
所述控制器通过所述驱动电路控制所述放电开关及充电开关的通断。
进一步的，在每个电池模组中，所述放电开关与充电开关的控制端均与所述驱动电路连接；
所述放电开关一端与电池组的电极相连，另一端与充电开关的一端相连，所述充电开关的另一端与所述多路切换开关相连。
进一步的，所述电池包至少包含相互串联的第一电池模组与第二电池模组；
若所述第一电池模组的放电开关连接在所述第一电池模组的电池组负极，则所述第一电池模组的充电开关与放电开关的公共端连接至所述第二电池模组的电池组正极；
若所述第一电池模组的放电开关连接在所述第一电池模组的电池组的正极，则所述第二电池模组的充电开关与放电开关的公共端连接至所述第一电池模组的电池组的负极。
进一步的，所述电池包还包括第三电池模组，所述第三电池模组为所述电池包中多个相互串联的电池模组中位于首端或尾端的电池模组，所述第三电池模组未与相邻的电池模组相连的一端连接至所述多路切换开关。
进一步的，若所述第三电池模组的放电开关与充电开关设于所述第三电池模组未与相邻的电池模组相连的一端，则所述第三模组的充电开关与放电开关的公共端连接至所述多路切换开关。
进一步的，所述多路切换开关至少包括：
与所述电池模组连接的多个连接端口；
用于与外部负载或充电装置对接的第一充放电接口与第二充放电接口；以及
设置于所述多个输入端与所述第一充放电接口与第二充放电接口之间的开关组合。
优选的，所述开关组合由多个MOS管和/或继电器和/或三极管组合构成。
进一步的，相邻的电池模组的公共端分别延伸至所述第一充放电接口与第二充放电接口，形成两个所述连接端口。
优选的，还包括用于控制所述多路切换开关的多个输入端与所述第一充放电接口或第二充放电接口的连接关系的控制单元。
本实用新型提供的电池包，可以通过多路切换开关选择进行充放电的电池模组，从而使整个电池包可以具有不同的充放电电压，使电池包可以在不同的充放电电压环境下工作，增强了电池包的适应性。
附图说明
图1是本实用新型提供的电池包的功能模块图；
图2是本实用新型实施例提供的第一种实现方式；
图3是本实用新型实施例第一种实现方式的开关组合处的一种电路图；
图4是本实用新型实施例第一种实现方式的开关组合处的另一种电路图；
图5是本实用新型实施例提供的第二种实现方式。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供的电池包，包括至少两个串联的电池模组，并通过多路切换开关选择进行充放电的电池模组，从而使整个电池包可以具有不同的充放电电压。
以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现做详细描述。
如图1所示，在本实用新型提供的电池包中，该电池包包括：
至少两个相互串联的电池模组，电池模组包括电池组，及与电池组对应的电池管理系统，电池管理系统可用于对电池组进行充放电保护；以及与电池模组连接、用于选择进行充放电的电池组的多路切换开关，通过多路切换开关来选择进行充放电的电池组，从而使整个电池包可以具有不同的充放电电压，使电池包可以在不同的充放电电压环境下工作，增强了电池包的适应性。
在本实施例中，每一个电池管理系统至少包括：控制器、驱动电路、放电开关及充电开关，充放电开关可用于对电池组进行充放电保护，如图2所示，控制器为图中MCU，放电开关采用MOS管Q1，充电开关采用MOS管Q2；控制器通过驱动电路控制放电开关Q1及充电开关Q2的通断。
具体的，放电开关Q1与充电开关Q2的控制端(即MOS管的栅极)均与驱动电路连接；放电开关一端与电池组的电极相连，另一端与充电开关的一端相连，充电开关的另一端与多路切换开关相连，为了实现充放电隔离保护，MOS管Q1的漏极与MOS管Q2的漏极相接。
在本实施例中，电池包至少包含相互串联的第一电池模组与第二电池模组；两个电池模组的连接方式为：
如图2所示，在本实施例的第一种实现方式中，若第一电池模组的放电开关连接在第一电池模组的电池组1负极，则第一电池模组的充电开关与放电开关的公共端连接至第二电池模组的电池组2正极；
如图5所示，在本实施例的第二种实现方式中，若第一电池模组的放电开关连接在第一电池模组的电池组1的正极，则第二电池模组的充电开关与放电开关的公共端连接至第一电池模组的电池组2的负极。
进一步的，电池包还包括第三电池模组，第三电池模组为电池包中多个相互串联的电池模组中位于首端或尾端的电池模组，第三电池模组未与相邻的电池模组相连的一端连接至多路切换开关。即在本实用新型提供的实施例中，假设多个串联在一起的电池模组组成一个电池单元，则位于电池单元两端的两个电池模组未与相邻的电池模组连接的那个一端连接至多路切换开关，如同图2中，两个电池模组未与相邻的电池模组连接的那个一端分别与连接端口1和连接端口5相接的一端。
此外，如果第三电池模组的放电开关与充电开关设于第三电池模组未与相邻的电池模组相连的一端，则第三模组的充电开关与放电开关的公共端连接至多路切换开关，如同图2中电池模组二的充电开关Q1与放电开关Q2的公共端与连接端口6相接。
如图1所示，在本实施例中，多路切换开关至少包括：
与电池模组连接的多个连接端口；用于与外部负载或充电装置对接的第一充放电接口与第二充放电接口；以及设置于多个输入端与第一充放电接口与第二充放电接口之间的开关组合，该开关组合的开关可以是机械开关，也可以是具有开关功能的电子器件等。
优选的，开关组合由多个MOS管和/或继电器和/或三极管组合构成。如图3所示，开关组合使用了两个MOS管，即图中的MOS管Q3和MOS管Q4，且两个MOS管的源极相接，以将输入端与第一充放电接口或第二充放电接口隔离。另外由于连接端口1、2与电池组的正极相接，所以MOS管栅极接地即可，由于连接端口3、4、5、6与电池组的负极相接，所以需要提供额外的驱动电压VCC。如图4所示，开关组合采用了继电器。
在本实施例中，相邻的电池模组的公共端分别延伸至所述第一充放电接口与第二充放电接口，形成两个所述连接端口。即如同图2中两个电池模组的公共端分别形成两个端口，分别与多路开关的连接端口3、连接端口4相接，以实现分别与第一充放电接口7、第二充放电接口8相接。
如图2示，以本实施例的第一种实现方式为例对本实用新型进行介绍，电池包包括有两个电池模组，多路切换开关有六个输入端与电池模组相连(即图中的连接端口1、2、3、4、5、6)，通过开关组合的不同开闭情况，实现各输入端子与第一充放电接口7、第二充放电接口8，之间的不同连通状态，从而实现电池包以不同电压进行充放电：连接端口1、2分别与电池组1、电池组2的正极相接，连接端口1、2可以分别和第一充放电接口7连通作为电池包的正极对外输出；连接端口3、4、5、6可以分别与第二充放电接口连通作为整个电池包的负极对外输出；另外连接端口4和连接端口6接于放电开关Q1和充电开关Q2的公共端，使用这两个端口时，可使电池包对外实现放电功能，连接端口3和连接端口5分别接于电池模组一和电池模组二的输出端(即充电开关Q2的另一端)相接，使用这两个端口时，使电池包既能实现放电功能，也能使电池包实现充电功能。可以理解的，本实用新型中电池包通过多路切换开关所实现的充放电功能均是在保证充电开关、放电开关可在电池包充放电时实现其保护功能的前提下而言。最后，本实现方式中电池包可实现的功能与多路切换开关各端口的连通关系如下表所示：
充放电接口与连接端口的连接方式 功能
7与1；8与3接通 实现对单个电池组1的充、放电
7与1；8与4接通 实现对单个电池组1放电
7与1；8与5接通 实现对整个电池包充电
7与1；8与6接通 实现对整个电池包放电
7与2；8与5接通 实现对给单个电池组2充、放电
7与2；8与6接通 实现对单个电池组2放电
在本实用新型中，电池包还包括用于控制多路切换开关的多个输入端与第一充放电接口或第二充放电接口的连接关系的控制单元，控制单元可以是单片机等，通过控制单元不仅可以实现自动控制，还能简化布线，提高电池包的安全性能。
综上所述，本实用新型提供的电池包，可以通过多路切换开关选择进行充放电的电池模组，从而使整个电池包可以具有不同的充放电电压，使电池包可以在不同的充放电电压环境下工作，增强了电池包的适应性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括：
至少两个相互串联的电池模组，所述电池模组包括电池组，及与所述电池组对应的电池管理系统；以及
与所述电池模组连接、用于选择进行充放电的电池组的多路切换开关。
2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，每个所述电池管理系统至少包括：控制器、驱动电路、放电开关及充电开关；
所述控制器通过所述驱动电路控制所述放电开关及充电开关的通断。
3.如权利要2所述的电池包，其特征在于，在每个电池模组中，所述放电开关与充电开关的控制端均与所述驱动电路连接；
所述放电开关一端与电池组的电极相连，另一端与充电开关的一端相连，所述充电开关的另一端与所述多路切换开关相连。
4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电池包至少包含相互串联的第一电池模组与第二电池模组；
若所述第一电池模组的放电开关连接在所述第一电池模组的电池组负极，则所述第一电池模组的充电开关与放电开关的公共端连接至所述第二电池模组的电池组正极；
若所述第一电池模组的放电开关连接在所述第一电池模组的电池组的正极，则所述第二电池模组的充电开关与放电开关的公共端连接至所述第一电池模组的电池组的负极。
5.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括第三电池模组，所述第三电池模组为所述电池包中多个相互串联的电池模组中位于首端或尾端的电池模组，所述第三电池模组未与相邻的电池模组相连的一端连接至所述多路切换开关。
6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，若所述第三电池模组的放电开关与充电开关设于所述第三电池模组未与相邻的电池模组相连的一端，则所述第三模组的充电开关与放电开关的公共端连接至所述多路切换开关。
7.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述多路切换开关至少包括：
与所述电池模组连接的多个连接端口；
用于与外部负载或充电装置对接的第一充放电接口与第二充放电接口；以及
设置于所述多个输入端与所述第一充放电接口与第二充放电接口之间的开关组合。
8.如权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述开关组合由多个MOS管和/或继电器和/或三极管组合构成。
9.如权利要求7所述的电池包，其特征在于，相邻的电池模组的公共端分别延伸至所述第一充放电接口与第二充放电接口，形成两个所述连接端口。
10.如权利要求7所述的电池包，其特征在于，还包括用于控制所述多路切换开关的多个输入端与所述第一充放电接口或第二充放电接口的连接关系的控制单元。
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