CN213816298U - 电池包系统及电动工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池包系统及电动工具。电池包系统包括：第一电芯组，由多个相同的第一电芯单元串联构成；第二电芯组，由多个相同的第二电芯单元串联构成，第一电芯单元的数量与第二电芯单元的数量相同，且第二电芯组中的每个第二电芯单元均与第一电芯组中的对应第一电芯单元一一并联；连接线，一端与所述第一电芯组相连、另一端与所述第二电芯组相连，以将所述第一电芯组与所述第二电芯组并联连接；以及电池管理系统，与所述第一电芯组相连，以同时管理和控制所述第一电芯组和第二电芯组的电源输出。相较于现有技术，本实用新型的电池包系统延长了使用时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池包系统及电动工具，属于电池管理领域。
背景技术
直流电动工具，比如智能割草机，常常因为其电池包容量较小，导致割草时间短，割草面积小，单位时间内回充电桩的次数多，导致回充线路上的车辙印较重。
有鉴于此，确有必要对现有的电动工具提出改进，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够提高使用时间和使用效率的电池包系统及电动工具。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池包系统，包括：
第一电芯组，由多个相同的第一电芯单元串联构成；
第二电芯组，由多个相同的第二电芯单元串联构成，第一电芯单元的数量与第二电芯单元的数量相同，且第二电芯组中的每个第二电芯单元均与第一电芯组中的对应第一电芯单元一一并联；
连接线，一端与所述第一电芯组相连、另一端与所述第二电芯组相连，以将所述第一电芯组与所述第二电芯组并联连接；以及
电池管理系统，与所述第一电芯组相连，以同时管理和控制所述第一电芯组和第二电芯组的电源输出。
作为本实用新型的进一步改进，所述电池包系统还包括与所述第一电芯组电性导通的第一电路板和与所述第二电芯组电性导通的第二电路板，所述电池管理系统集成在所述第一电路板上。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电路板上设有焊接点，所述连接线的一端与所述第一电路板上的焊接点焊接固定。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电路板上集成有第一对接装置，所述连接线的一端设置有第二对接装置，所述第一对接装置与第二对接装置相互插接，以实现所述连接线与所述第一电芯组的电性导通。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二电路板上集成有连接装置，所述连接线的另一端与所述连接装置电性连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述连接线的另一端设置有插接装置，所述插接装置与所述连接装置插接固定，以实现所述连接线与所述第二电芯组的电性导通。
作为本实用新型的进一步改进，所述连接装置和插接装置均为电连接器，该电连接器包括绝缘本体和固定在绝缘本体内的导电端子，所述连接线的另一端与插接装置的导电端子固定。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电路板上还集成有充放电接口和通信接口。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电芯组和第二电芯组的频定电压值均为22.2V。
作为本实用新型的进一步改进，所述电池管理系统用于监测第一电芯组和第二电芯组的每个电芯单元的状态，包括温度、过充电压及过放电压。
为实现上述目的，本实用新型还提供了一种电动工具，包括电机、被所述电机驱动的执行部件以及电池包系统，所述电池包系统与所述电机构成电连接，所述电池包系统包括：
第一电芯组，由多个相同的第一电芯单元串联构成；
第二电芯组，由多个相同的第二电芯单元串联构成，第一电芯单元的数量与第二电芯单元的数量相同，且第二电芯组中的每个第二电芯单元均与第一电芯组中的对应第一电芯单元一一并联；
连接线，一端与所述第一电芯组相连、另一端与所述第二电芯组相连，以将所述第一电芯组与所述第二电芯组并联连接；以及
电池管理系统，与所述第一电芯组相连，以同时管理和控制所述第一电芯组和第二电芯组的电源输出。
作为本实用新型的进一步改进，所述电池包系统还包括与所述第一电芯组电性导通的第一电路板和与所述第二电芯组电性导通的第二电路板，所述电池管理系统集成在所述第一电路板上。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电路板上设有焊接点，所述连接线的一端与所述第一电路板上的焊接点焊接固定。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电路板上集成有第一对接装置，所述连接线的一端设置有第二对接装置，所述第一对接装置与第二对接装置相互插接，以实现所述连接线与所述第一电芯组的电性导通。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二电路板上集成有连接装置，所述连接线的另一端与所述连接装置电性连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述连接线的另一端设置有插接装置，所述插接装置与所述连接装置插接固定，以实现所述连接线与所述第二电芯组的电性导通。
作为本实用新型的进一步改进，所述连接装置和插接装置均为电连接器，该电连接器包括绝缘本体和固定在绝缘本体内的导电端子，所述连接线的另一端与插接装置的导电端子固定。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电路板上还集成有充放电接口和通信接口。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电芯组和第二电芯组的频定电压值均为22.2V。
作为本实用新型的进一步改进，所述电池管理系统用于监测第一电芯组和第二电芯组的每个电芯单元的状态，包括温度、过充电压及过放电压。
作为本实用新型的进一步改进，所述执行部件为适用于割草机的切割刀片。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的电池包系统利用一个电池管理系统来同时管理第一电芯组和第二电芯组，从而实现了电池包系统的扩容，延长了电池包系统的使用时间。
附图说明
图1是本实用新型一具体实施例电池包系统的原理框图。
图2是本实用新型一具体实施例电池包系统的结构示意图。
图3是图2中连接装置与插接装置的部分分解图。
图4是图3中连接装置与插接装置的进一步分解图。
图5是应用于多个电芯组的电池包系统的原理框图。
图6是本实用新型一具体实施例电动工具的示意框图。
图7a、7b是本实用新型一具体实施例智能割草机的示意图。
图8是本实用新型一具体实施例电池包系统扩容方法的流程图。
图9是本实用新型另一具体实施例电池包系统的结构示意图。
图10是图9的分解图。
图11是图10的另一角度示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
如图1与图2所示，本实用新型揭示了一种电池包系统100，包括第一电芯组10、第二电芯组20、将第一电芯组10与第二电芯组20电性连接的连接线30以及与第一电芯组10相连的电池管理系统(BMS)。本实施中，电池管理系统(BMS)能够同时管理和控制第一电芯组10与第二电芯组20的电源输出，实现利用一个电池管理系统(BMS)来同时管控两个电芯组的目的。
所述第一电芯组10由多个相同的第一电芯单元11串联构成，即第一电芯组10中的多个第一电芯单元11的正负极首尾相连，构成串联；所述第二电芯组20也由多个相同的第二电芯单元21串联构成，即第二电芯组20中的多个第二电芯单元21的正负极首尾相连，构成串联。需要说明的是：第一电芯组10中第一电芯单元11的数量与第二电芯组20中第二电芯单元21的数量相同，均为6个，也就是说，第一电芯组10与第二电芯组20完全相同。
连接线30的一端与第一电芯组10相连、另一端与第二电芯组20相连，以实现第一电芯组10与第二电芯组20的并联连接，即第一电芯组10和第二电芯组20中位于首尾两端的电芯单元通过连接线30电连接，以使第一电芯组10和第二电芯组20之间构成并联。本实施例中，所述第一电芯组10和第二电芯组20的频定电压值均为22.2V，但不应以此为限。
为了能够更有效和平均的使用第一电芯组10和第二电芯组20的电能，第二电芯组20中的每个第二电芯单元21均与第一电芯组10中的对应第一电芯单元11一一并联，这样能够更好的消除同位电芯单元之间的电势差，更均匀使用电力，不会厚此薄彼。
所述电池包系统100还包括与所述第一电芯组10电性导通的第一电路板12和与所述第二电芯组20电性导通的第二电路板22，所述电池管理系统(BMS)集成在所述第一电路板12上，第二电路板22上没有集成电池管理系统(BMS)。所述第一电路板12上设有焊接点(如：图2中的B0～B6)，所述连接线30的一端与所述第一电路板12上的焊接点焊接固定，以实现连接线30与第一电路板12的电性连接。
所述第二电路板22上集成有连接装置23，所述连接线30的另一端与所述连接装置23电性连接。较佳的，所述连接线30的另一端设置有插接装置31，所述插接装置31与所述连接装置23插接固定，以实现所述连接线30与所述第二电芯组20的电性导通。本实施例中，所述连接装置23和插接装置31均为电连接器，该电连接器包括绝缘本体和固定在绝缘本体内的导电端子，所述连接线30的另一端与插接装置31的导电端子固定。如此设置，可利用连接装置23与插接装置31的电性接触来实现连接线30与第二电路板22的电性导通，继而实现第一电路板12与第二电路板22之间的电性导通。
如图3与图4所示，连接装置23包括第一绝缘本体231和固定在第一绝缘本体231内的第一导电端子232，第一绝缘本体231内形成有对接空间233，第一导电端子232收容在第一绝缘本体231内并部分暴露于对接空间233。插接装置31包括第二绝缘本体311和固定在第二绝缘本体311内的第二导电端子312，第二绝缘本体311内形成有供收容第二导电端子312的收容空间313，第二导电端子312全部收容在收容空间313内。
将连接装置23与插接装置31插接固定时，因连接装置23集成在第二电路板22上，故直接将插接装置31插入连接装置23的对接空间233内，以使得第一导电端子232伸入收容空间313内与第二导电端子312电性接触，此时即实现了连接装置23与插接装置31的电性导通，继而也就实现了连接线30与第二电路板22的电性导通。如此，即可利用第一电路板12上集成的电池管理系统(BMS)来同时管理和控制第一电芯组10与第二电芯组20的电源输出。当然，电池管理系统(BMS)还用于监测第一电芯组10和第二电芯组20的每个电芯单元的状态，包括温度、过充电压及过放电压等。
所述第一电路板12上还集成有传输装置40，该传输装置40上设置有充放电接口和通信接口，所述充放电接口和通信接口均用于与外部设备连接，以实现充放电功能和通信功能。需要说明的是：传输装置40的具体结构可以根据现有的技术方案进行设计，此处不作限制；外部设备可以是任何类型的电动工具，如电动割草机，此处也不作限制。
如图6所示，本实用新型还提供了一种电动工具200，该电动工具200包括电机201、被所述电机201驱动的执行部件202以及电池包系统203，所述电池包系统203与所述电机201构成电连接。具体地，电机201能够带动执行部件202完成工作，而电池包系统203则能够为电机201提供电力，可以大大提高使用时间。电池包系统203的具体结构以及相应的工作原理与图1-4所示的电池包系统100相同，具体内容可参前面的关于图1-图4的文字描述，此处不再赘述。
作为一种优选方案，所述执行部件202为适用于割草机的切割刀片，即该电动工具200为电动割草机，此时第一电芯组10和第二电芯组20直接放置在电动割草机200内固定，因第一电芯组10和第二电芯组20本身无外壳，故不能单独拆卸。当电动割草机200工作时，第一电芯组10和第二电芯组20并联工作，共用一个电池管理系统(BMS)。
如图7a与图7b所示，为本实用新型一具体实施例智能割草机300的示意图。该智能割草机300包括机壳301、安装在机壳301的底部用于支撑整个智能割草机300并带动整个智能割草机300行走的行走轮302、收容在机壳301内部的电机303以及暴露于机壳301底部外侧的切割刀片304，切割刀片304与电机303的电机轴相连，从而当电机303转动时，可通过电机轴带动切割刀片304转动，实现切割功能。机壳301内部还收容有电池包系统305，该电池包系统305与上述电池包系统100的结构及工作原理均相同，用于为电机303提供电力，从而保证电机303有足够的动力转动，继而带动切割刀片304持续进行切割动作。
该智能割草机300应用了电池包系统305后，不仅实现了电能的扩充，提高了单次充电的使用时间(即延长了续航里程)，延长了电池包系统305的使用寿命，而且能够获得较高的电压，继而获得较小的电流和足够的输出功率，满足工作需要。
如图8所示，本实用新型一具体实施例电池包系统扩容方法，主要包括以下步骤：
提供第一电芯组10，所述第一电芯组10由多个相同的第一电芯单元11串联构成，将所述第一电芯组10与电池管理系统(BMS)电性连接；
提供第二电芯组20，所述第二电芯组20由多个相同的第二电芯单元21串联构成，且第二电芯单元21的数量与第一电芯单元11的数量相同；
利用连接线30将第二电芯组20中的每个第二电芯单元21与第一电芯组10中的对应第一电芯单元11一一并联连接；
利用连接线30将第一电芯组10和第二电芯组20中位于首尾两端的电芯单元电连接，使第一电芯组10与第二电芯组20之间构成并联连接；
电池管理系统(BMS)同时管理和控制所述第一电芯组10和第二电芯组20的电源输出。
如图5所示，当电芯组设置有n组时，电池包系统100可以利用一个电池管理系统(BMS)来同时管理和控制该n个电芯组，使得电池包系统100的容量得到了进一步的提高，更能满足大功率电动工具的使用要求。
需要注意的是：不管n等于多少，电池管理系统(BMS)只与第一电芯组10相连，除第一电芯组10以外的所有电芯组都通过连接线30构成并联连接，与此同时，不同的电芯组中排序位置相同的多个电芯单元构成并联，即图5中，第二电芯组20中排在第一个的第二电芯单元21与第n电芯组中排在第一个的电芯单元并联，第二电芯组20中排在第二个的第二电芯单元21与第n电芯组中排在第二个的电芯单元并联，以此类推，这样能够更好的消除同位电芯单元之间的电势差，更均匀使用电力，不会厚此薄彼。
以上实施例中，连接线30与第一电路板12之间是通过焊接固定的，而在其他实施例中，连接线30与第一电路板12之间也可以通过两个连接器相互插接的方式实现电性连接，类似于上文中连接线30与第二电路板22的连接方式。
举例来讲，如图9至图11所示，为电池包系统的第二实施例。在该实施例中，电池包系统100’的结构与第一实施例中电池包系统100的结构大体相同，不同点主要在于：第一实施例中连接线30是焊接固定在第一电路板12上的，而本实施例中连接线30’与第一电路板12’之间通过两个连接器相互插接固定。具体地，所述第一电路板12’上集成有第一对接装置13，所述连接线30’的一端设置有第二对接装置32，所述第一对接装置13与第二对接装置32相互插接，以实现所述连接线30’与所述第一电芯组10的电性导通。
本实施例中，所述第一对接装置13和第二对接装置32均为电连接器，该电连接器包括绝缘本体和固定在绝缘本体内的导电端子，所述连接线30’的一端与第二对接装置32的导电端子固定。如此设置，可利用第一对接装置13与第二对接装置32的电性接触来实现连接线30’与第一电路板12’的电性导通。当然，第一对接装置13和第二对接装置32的具体结构可以根据实际需要进行设计，或者直接采用现有的技术方案，此处不作限制。
当然，在其他实施例中，连接线30’与第二电路板22之间也可以焊接固定，此处不作限制。
综上所述，本实用新型的电池包系统100利用一个电池管理系统(BMS)来同时管理第一电芯组10和第二电芯组20，不仅实现了电池包系统100的扩容，提高了单次充电的使用时间，而且延长了电池包的使用寿命。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (21)
1.一种电池包系统，其特征在于，包括：
第一电芯组，由多个相同的第一电芯单元串联构成；
第二电芯组，由多个相同的第二电芯单元串联构成，第一电芯单元的数量与第二电芯单元的数量相同，且第二电芯组中的每个第二电芯单元均与第一电芯组中的对应第一电芯单元一一并联；
连接线，一端与所述第一电芯组相连、另一端与所述第二电芯组相连，以将所述第一电芯组与所述第二电芯组并联连接；以及
电池管理系统，与所述第一电芯组相连，以同时管理和控制所述第一电芯组和第二电芯组的电源输出。
2.根据权利要求1所述的电池包系统，其特征在于：所述电池包系统还包括与所述第一电芯组电性导通的第一电路板和与所述第二电芯组电性导通的第二电路板，所述电池管理系统集成在所述第一电路板上。
3.根据权利要求2所述的电池包系统，其特征在于：所述第一电路板上设有焊接点，所述连接线的一端与所述第一电路板上的焊接点焊接固定。
4.根据权利要求2所述的电池包系统，其特征在于：所述第一电路板上集成有第一对接装置，所述连接线的一端设置有第二对接装置，所述第一对接装置与第二对接装置相互插接，以实现所述连接线与所述第一电芯组的电性导通。
5.根据权利要求3或4所述的电池包系统，其特征在于：所述第二电路板上集成有连接装置，所述连接线的另一端与所述连接装置电性连接。
6.根据权利要求5所述的电池包系统，其特征在于：所述连接线的另一端设置有插接装置，所述插接装置与所述连接装置插接固定，以实现所述连接线与所述第二电芯组的电性导通。
7.根据权利要求6所述的电池包系统，其特征在于：所述连接装置和插接装置均为电连接器，该电连接器包括绝缘本体和固定在绝缘本体内的导电端子，所述连接线的另一端与插接装置的导电端子固定。
8.根据权利要求2所述的电池包系统，其特征在于：所述第一电路板上还集成有充放电接口和通信接口。
9.根据权利要求1所述的电池包系统，其特征在于：所述第一电芯组和第二电芯组的频定电压值均为22.2V。
10.根据权利要求1所述的电池包系统，其特征在于：所述电池管理系统用于监测第一电芯组和第二电芯组的每个电芯单元的状态，包括温度、过充电压及过放电压。
11.一种电动工具，包括电机和被所述电机驱动的执行部件，其特征在于：还包括电池包系统，所述电池包系统与所述电机构成电连接，所述电池包系统包括：
第一电芯组，由多个相同的第一电芯单元串联构成；
第二电芯组，由多个相同的第二电芯单元串联构成，第一电芯单元的数量与第二电芯单元的数量相同，且第二电芯组中的每个第二电芯单元均与第一电芯组中的对应第一电芯单元一一并联；
连接线，一端与所述第一电芯组相连、另一端与所述第二电芯组相连，以将所述第一电芯组与所述第二电芯组并联连接；以及
电池管理系统，与所述第一电芯组相连，以同时管理和控制所述第一电芯组和第二电芯组的电源输出。
12.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于：所述电池包系统还包括与所述第一电芯组电性导通的第一电路板和与所述第二电芯组电性导通的第二电路板，所述电池管理系统集成在所述第一电路板上。
13.根据权利要求12所述的电动工具，其特征在于：所述第一电路板上设有焊接点，所述连接线的一端与所述第一电路板上的焊接点焊接固定。
14.根据权利要求12所述的电动工具，其特征在于：所述第一电路板上集成有第一对接装置，所述连接线的一端设置有第二对接装置，所述第一对接装置与第二对接装置相互插接，以实现所述连接线与所述第一电芯组的电性导通。
15.根据权利要求13或14所述的电动工具，其特征在于：所述第二电路板上集成有连接装置，所述连接线的另一端与所述连接装置电性连接。
16.根据权利要求15所述的电动工具，其特征在于：所述连接线的另一端设置有插接装置，所述插接装置与所述连接装置插接固定，以实现所述连接线与所述第二电芯组的电性导通。
17.根据权利要求16所述的电动工具，其特征在于：所述连接装置和插接装置均为电连接器，该电连接器包括绝缘本体和固定在绝缘本体内的导电端子，所述连接线的另一端与插接装置的导电端子固定。
18.根据权利要求12所述的电动工具，其特征在于：所述第一电路板上还集成有充放电接口和通信接口。
19.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于：所述第一电芯组和第二电芯组的频定电压值均为22.2V。
20.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于：所述电池管理系统用于监测第一电芯组和第二电芯组的每个电芯单元的状态，包括温度、过充电压及过放电压。
21.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于：所述执行部件为适用于割草机的切割刀片。
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2020
- 2020-12-24 CN CN202023155951.6U patent/CN213816298U/zh active Active
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| CN114006059A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-01 | 蜂巢能源科技有限公司 | 电池模组和具有其的电池包 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |