CN210437040U - Bms主动均衡插接组件及充电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种BMS主动均衡插接组件，包括可相互插接的第一插接头和第二插接头；第一插接头的插接端上包含用于连接在串联电池组的每个电池单元的两极的第一主动均衡连接端，用于连接串联电池组的正负极的第一电流连接端，用于连接BMS的第一通讯连接端；第二插接头的插接端上包含用于与第一主动均衡连接端一一对应电性连接、并将其连接至主动均衡装置的第二主动均衡连接端，用于与第一电流连接端一一对应电性连接、并将其连接至充电装置的正负极的第二电流连接端，用于与第一通讯连接端一一对应电性连接、并将其连接至控制板的第二通讯连接端。还公开了一种充电系统，包括前述的BMS主动均衡插接组件。本申请实现了主动均衡与BMS/电池的可插接连接。

Description

BMS主动均衡插接组件及充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种电池管理系统，尤其是指一种BMS主动均衡插接组件及充电系统。

背景技术

目前电动汽车，电瓶车等电池采用锂电池组，绝大多数充电的方式仍采用普通的充放电，使用时容易出现过充的情况，从而降低电池的使用寿命。

BMS是电池管理系统(Battery management system)的缩写，BMS作为电池与用户之间的纽带，可用于电动汽车，电瓶车，机器人，无人机等设备的锂电池，能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电。目前，均衡多串联的电池系统有传统的被动均衡和主动均衡两种方式。其中，主动均衡以电量转移的方式进行均衡，效率高，损失小，因此，越来越被市场所采用。

然而，当前市面上的主动均衡模块均与BMS/电池连接在一起，即每个电池需要一个主动均衡模块，一方面制造成本高，另一方面，在一些不需要主动均衡功能的情况下，主动均衡模块仍进行工作，造成浪费。

发明内容

本实用新型提供了一种BMS主动均衡插接组件及可插接主动均衡电池管理系统，其目的在于解决主动均衡模块与电池管理系统不可拆分，从而使用不灵活，造成能源浪费的问题。

一种BMS主动均衡插接组件，包括第一插接头和第二插接头，两个插接头可相互插接；

第一插接头的插接端上至少包含有

若干第一主动均衡连接端，用于连接在串联电池组的每个电池单元的两极；

两个第一电流连接端，分别用于连接串联电池组的正负极；以及

若干第一通讯连接端，用于连接BMS；

第二插接头的插接端上至少包含有

若干第二主动均衡连接端，用于与第一主动均衡连接端一一对应电性连接，并将其连接至主动均衡装置；

两个第二电流连接端，用于与第一电流连接端一一对应电性连接，并将其连接至充电装置的正负极；

若干第二通讯连接端，用于与第一通讯连接端一一对应电性连接，并将其连接至控制板。

进一步的，第一主动均衡连接端和第二主动均衡连接端之一为主动均衡插针，另一为主动均衡接口。

进一步的，第一电流连接端和第二电流连接端之一为电流插针，另一为电流接口。

进一步的，第一通讯连接端和第二通讯连接端之一为通讯插针，另一为通讯接口。

进一步的，主动均衡插针为弹簧探针，主动均衡接口为弹簧探针接口。

进一步的，第一插接头的插接端上垂直于端面设置有导柱；第二插接头上垂直于插接端面设置有与导柱对应的导槽。

进一步的，第一插接头的插接端设置有凸出并围合成第一区域的防呆结构，若干第一主动均衡连接端、两个第一电流连接端和若干第一通讯连接端均设置在该第一区域中，第二插接头的插接端设置有与防呆结构对应围合成第二区域的限位槽，若干第二主动均衡连接端、两个第二电流连接端和若干第二通讯连接端均设置在该第二区域中。

一种充电系统，包括上述任一项BMS主动均衡插接组件。

进一步的，包括充电设备和可充电电池，可充电电池与第一插接头为电性连接，充电设备与若干第二插接头为电性连接；

可充电电池包括

串联电池组，包含若干个电池单元，每个电池单元的正负极分别连接在两个相邻的第一主动均衡连接端连接之间，以及

BMS，与第一通讯连接端连接，用于检测串联电池组的电流电压状态，充电设备包括

充电装置，与第二电流连接端连接，用于向串联电池组充电；

主动均衡装置，与第二主动均衡连接端连接，用于对串联电池组的充电进行主动均衡。

进一步的，充电设备为充电柜或充电车。

本申请实现了主动均衡与BMS/电池的可插接连接，即可将主动均衡装置设置在充电设备上，满足主动均衡充电的需求的同时减小了电池的制造成本，并且在电池放电过程中不进行主动均衡，以减少消耗。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一个优选实施例中所述BMS主动均衡插接组件的拆分状态示意图；

图2是本实用新型的一个优选实施例中第一插接头的插接端结构示意图(分隔件未示出)；

图3是本实用新型的一个优选实施例中第二插接头的插接端结构示意图(分隔槽未示出)；

图4是本实用新型的一个优选实施例中第一插接头和第二插接头的连接结构示意图；

图5是本实用新型的一个优选实施例中可充电电池与第一插接头连接结构示意图；

图6是本实用新型的一个优选实施例中充电系统的连接关系示意图；

图7是本实用新型的一个优选实施例中充电柜的结构示意图(柜门未示出)。

附图标记说明：第一插接头100，防呆结构101，分隔件102，导柱103，第一螺纹孔组104，弹簧探针110，电流插针120，通讯插针130，第二插接头 200，限位槽201，第二螺纹孔组204，弹簧探针接口210，电流接口220，通讯接口230，可充电电池300，串联电池组301，BMS302，充电设备400，充电柜400a，主动均衡装置401，充电装置402，控制板403，柜格410。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实用新型包括一种BMS主动均衡插接组件，以及具有该插接组件的充电系统。

如图1所示为一种实施例中的BMS主动均衡插接组件，包括可以相互插接的第一插接头100和第二插接头200。

具体而言，第一插接头100为公头时，第二插接头200为母头；第一插接头100为母头时，第二插接头200为母头。

具体而言，第一插接头100与第二插接头200的本体采用绝缘材质制成，第一插接头100的本体具有一个插接端，该插接端上设置有凸出并围合成第一区域的防呆结构101；第二插接头200的本体也具有一个插接端，该连接端设置有与防呆结构101对应围合成第二区域的限位槽201。

作为较优的实施方式，第一插接头100的插接端上，位于防呆结构101 的两侧分别设置有一个垂直于端面的导柱103，第二插接头200的插接端上，位于限位槽201的两侧分别设置有与该导柱103配合可供其插入的通孔作为导槽203，本实施例中，导柱103为金属导柱，通过该导柱103与导槽203的配合，能够引导两个插接头上的各连接端连接到位。

作为较优的实施方式，第一插接头100的四个角上设置有第一螺纹孔组104，第二插接头200的四个角设置有与该第一螺纹孔组104对应的第二螺纹孔组204，该第一螺纹孔组104与第二螺纹孔组204通过与螺栓配合，分别用于将第一插接头100和第二插接头200固定于对应的设备/装置上。

如图2所示为一种实施例中的第一插接头100的插接端结构示意图，第一插接头的插接端上设置有：第一主动均衡连接端，第一电流连接端，以及第一通讯连接端。

以第一插接头100为公头为例，

第一主动均衡连接端为主动均衡插针，具体而言，主动均衡插针为弹簧探针110，以具有更为优良的稳定性、耐久性和防腐蚀等；第一电流连接端为电流插针120；第一通讯连接端为通讯插针130。该弹簧探针110、电流插针120和通讯插针130均与导柱103平行设置。以达到良好、稳定的插接。

结合图2和图4，弹簧探针110、电流插针120和通讯插针130设置于该防呆结构101所围成的第一区域内，其中，电流插针120的数量为2个，分别用于连接串联电池组的正负极；通讯插针130的数量为3个，连接BMS，即电池管理系统，以进行信号传输；弹簧探针110的数量为n个，分别连接在串联电池组的每个电池单元的两极。

如图3所示为一种实施例中的第二插接头200的插接端结构示意图，第二插接头的插接端上至少包含有：第二主动均衡连接端，第二电流连接端，第二通讯连接端。

以第二插接头200为公头为例，

第二主动均衡连接端为主动均衡接口，具体而言，主动均衡插针为弹簧探针接口210，以适应弹簧探针；第一电流连接端为电流接口220；第一通讯连接端为通讯接口230。

结合图3和图4，弹簧探针接口210、电流接口220和通讯接口230设置于与限位槽201所围合的区域内的对应位置。其中，电流接口220，数量为2个，分别用于与两个电流插针120相接，并将其连接至充电装置的正负极；通讯接口230，数量为3个，用于与通讯插针130一一对应电性连接，并将其连接至控制板；弹簧探针接口210，数量为n个，分别用于与弹簧探针110一一对应电性相接，并将其连接至主动均衡装置。

结合图1、图2和图3，第一插接头100和第二插接头200插接时，导柱103沿导槽203插入，使得弹簧探针110对应弹簧探针接口210，电流插针120对应电流接口220，通讯插针130对应通讯接口230，并且防呆结构101对应限位槽201，以防止插接错位。

此外，参照图1，作为一种较为优选的实施方式，第一插接头100中防呆结构101所围成的第一区域内设置有分隔件102，将各插针分组设置，第二插接头200中限位槽201所围合成第二区域内设置有与分隔件102对应的分隔槽(图中未示出)，将各接口分组设置，从而使插接性能更为优良，结构更为稳固，进一步防止误触。

图6是本实用新型的一个优选实施例中充电系统的连接关系示意图；本实用新型所描述的充电系统，包括充电设备400、可充电电池300和前述的 BMS302主动均衡插接组件。可充电电池300与第一插接头为电性连接，充电设备400与若干第二插接头为电性连接。

具体而言，充电设备400可为充电柜、充电车等设备，包括充电装置 402、主动均衡装置401和控制板403。

其中，在本实施例中，充电装置402为充电器，该充电器与电源(图中未示出)连接。充电装置402与电流接口220连接，用于向串联电池组 301充电；

其中，在本实施例中，主动均衡装置401为主动均衡板，主动均衡板的结构已为本领域技术人员所知晓，在此不做赘述。主动均衡装置401与弹簧探针接口210连接，用于对串联电池组301的充电进行主动均衡。

具体而言，可充电电池300包括串联电池组301和BMS302。

图5是本实用新型的一个优选实施例中可充电电池300与第一插接头连接结构示意图；

具体而言，串联电池组301包含(n-1)个电池单元，每个电池单元以串联方式电性连接，每个电池单元连接在两个相邻的弹簧探针110连接之间，即n个弹簧探针110分别设置在串联电池组301两端以及相邻两个电池单元之间。串联电池组301的总正极连接电流插针120的正极针，总负极连接电流插针120的负极针。BMS302与串联电池组301的各电池单元连接，并且BMS302连接通讯插针130连接，用于检测串联电池组301的电流电压状态，并通过通讯插针130传递信号。

当第一插接头100和第二插接头200处于连接状态时，BMS302监测串联电池组301电流电压状态，当检测到其中一个电池与其他电池电压不平衡的时候，通过通讯插针130将信息传输至与第二插接头200连接的控制板403，控制板403接收信息，控制主动均衡装置401对串联电池组301 进行主动均衡充电。

参照图7，本实施例中以充电柜400a为例，在充电柜400a中设置若干用于容纳可充电电池的柜格410，每个柜格410上设置有可开合柜门(图中未示出)，并且柜格410内设置有一第二插接头200，该第二插接头200 与充电柜400a中的充电装置、控制板和主动均衡装置为电性连接，该第二插接头200与可充电电池中上连接的第一插接头进行连接，以对其进行充电。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种BMS主动均衡插接组件，其特征在于：包括第一插接头和第二插接头，两个插接头可相互插接；

所述第一插接头的插接端上至少包含有

若干第一主动均衡连接端，用于连接在串联电池组的每个电池单元的两极；两个第一电流连接端，分别用于连接串联电池组的正负极；以及

若干第一通讯连接端，用于连接BMS；

所述第二插接头的插接端上至少包含有

若干第二主动均衡连接端，用于与所述第一主动均衡连接端一一对应电性连接，并将其连接至主动均衡装置；

两个第二电流连接端，用于与所述第一电流连接端一一对应电性连接，并将其连接至充电装置的正负极；

若干第二通讯连接端，用于与所述第一通讯连接端一一对应电性连接，并将其连接至控制板。

2.如权利要求1所述的BMS主动均衡插接组件，其特征在于：所述第一主动均衡连接端和所述第二主动均衡连接端之一为主动均衡插针，另一为主动均衡接口。

3.如权利要求1所述的BMS主动均衡插接组件，其特征在于：所述第一电流连接端和所述第二电流连接端之一为电流插针，另一为电流接口。

4.如权利要求1所述的BMS主动均衡插接组件，其特征在于：所述第一通讯连接端和所述第二通讯连接端之一为通讯插针，另一为通讯接口。

5.如权利要求2所述的BMS主动均衡插接组件，其特征在于：所述主动均衡插针为弹簧探针，所述主动均衡接口为弹簧探针接口。

6.如权利要求1所述的BMS主动均衡插接组件，其特征在于：所述第一插接头的插接端上垂直于端面设置有导柱；所述第二插接头上垂直于插接端面设置有与所述导柱对应的导槽。

7.如权利要求1所述的BMS主动均衡插接组件，其特征在于：所述第一插接头的插接端设置有凸出并围合成第一区域的防呆结构，所述若干第一主动均衡连接端、两个第一电流连接端和若干第一通讯连接端均设置在该第一区域中，所述第二插接头的连接端设置有与所述防呆结构对应围合成第二区域的限位槽，所述若干第二主动均衡连接端、两个第二电流连接端和若干第二通讯连接端均设置在该第二区域中。

8.一种充电系统，其特征在于：包括如权利要求1至7中任一项所述的BMS主动均衡插接组件。

9.如权利要求8所述的充电系统，其特征在于，包括充电设备和可充电电池，所述可充电电池与所述第一插接头为电性连接，所述充电设备与若干所述第二插接头为电性连接；

所述可充电电池包括

串联电池组，包含若干个电池单元，每个电池单元的正负极分别连接在两个相邻的所述第一主动均衡连接端连接之间，以及BMS，与所述第一通讯连接端连接，用于检测所述串联电池组的电流电压状态，

所述充电设备包括

充电装置，与所述第二电流连接端连接，用于向所述串联电池组充电；

主动均衡装置，与所述第二主动均衡连接端连接，用于对所述串联电池组的充电进行主动均衡。

10.如权利要求9所述的充电系统，其特征在于，所述充电设备为充电柜或充电车。

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