CN214706116U - 电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源装置。该电源装置包括：至少两个电池模组，电池模组之间可拆卸连接，电池模组包括若干电池单元和联接件，若干电池单元和联接件电连接，联接件具有联接部；系统电路板，集成有电池管理电路，电池管理电路和联接部电连接。通过上述方式，本实用新型能够提高电源装置的可靠性，并且能够实现电源装置的模块化设计，能够方便电源装置设计不同的电池容量。

Description

电源装置

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别是涉及一种电源装置。

背景技术

目前，移动电源一般具有电池Pack(封装)，电池Pack一般是指电池的包装、封装以及装配结构，譬如，将若干个电池串联起来，按照客户要求组成某一特定形状，即可称之为电池Pack。

随着社会的发展，移动电源的使用越来越普及，移动电源的电池容量也变得越来越大。当电池容量变大后随之而来的影响是，电池Pack的体积也变得越来越大，从而会导致电池Pack的电极走线、模具成本以及制造成本等不断上升。并且，由于电池容量的增加使得单位体积上电芯数量增加，锂电池热失控燃爆所引发的连锁反应等风险发生的概率也随之增加。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电源装置，能够提高电源装置的可靠性，并且能够实现电源装置的模块化设计，能够方便电源装置设计不同的电池容量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电源装置。该电源装置包括：至少两个电池模组，电池模组之间可拆卸连接，电池模组包括若干电池单元和联接件，若干电池单元和联接件电连接，联接件具有联接部；系统电路板，集成有电池管理电路，电池管理电路和联接部电连接。

在本实用新型的一实施例中，各电池模组的联接部均位于至少两个电池模组的目标侧，系统电路板位于目标侧。

在本实用新型的一实施例中，联接件还包括联接主体，联接主体和联接部电连接，联接主体位于至少两个电池模组除目标侧之外的其它侧面。

在本实用新型的一实施例中，电池模组具有沿电池单元的轴向相对且间隔设置的第一侧和第二侧，第一侧和第二侧之间的间隔区域朝向目标侧，第一侧和第二侧分别设有若干联接件，各联接件分别和对应的若干电池单元电连接。

在本实用新型的一实施例中，联接部穿设于系统电路板，以与电池管理电路电连接。

在本实用新型的一实施例中，电池模组还包括壳体组件和可拆卸结构，若干电池单元、联接件以及可拆卸结构设于壳体组件，可拆卸结构用于实现电池模组之间的可拆卸连接。

在本实用新型的一实施例中，可拆卸结构包括连接部，连接部设于壳体组件，且连接部上开设有贯穿的连接孔，电源装置还包括紧固件，紧固件穿设于相邻电池模组的连接孔中。

在本实用新型的一实施例中，电池模组还包括壳体组件和绝缘件，若干电池单元设于壳体组件的内部，联接件设于壳体组件的外部，绝缘件设于联接件背离壳体组件的一侧。

在本实用新型的一实施例中，相邻电池模组之间具有间隙，间隙中填充有绝缘材料。

在本实用新型的一实施例中，电池模组包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架对接形成有容置腔体，若干电池单元收容于容置腔体。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术，本实用新型提供一种电源装置。该电源装置包括至少两个电池模组，并且各电池模组之间可拆卸连接，因此可以根据对电源装置的电池容量的实际需求，对电源装置中电池模组的数量进行增减，即可实现电源装置满足于不同电池容量的需求，即实现了电源装置的模块化设计，能够方便电源装置设计不同的电池容量，有利于缩短电源装置的研发周期。并且，本实用新型至少两个电池模组的设计，能够尽可能避免上述锂电池热失控燃爆所引发的连锁反应等风险在不同电池模组的电池单元之间蔓延，进而有利于提高电源装置的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

图1是本实用新型电源装置一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型联接件一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型电池模组一实施例的结构示意图；

图4是图3所示电池模组的爆炸结构示意图；

图5是本实用新型第二支架的结构示意图；

图6是图1所示电源装置的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决现有技术中电源装置的稳定性较差，电池容量不可改变的技术问题。本实用新型提供一种电源装置，该电源装置包括：至少两个电池模组，电池模组之间可拆卸连接，电池模组包括若干电池单元和联接件，若干电池单元和联接件电连接，联接件具有联接部；系统电路板，集成有电池管理电路，电池管理电路和联接部电连接。以下进行详细阐述。

请参阅图1和图2，图1是本实用新型电源装置一实施例的结构示意图，图2是本实用新型联接件一实施例的结构示意图。

在一实施例中，本实施例所提供的电源装置的应用环境可以是移动电源等，以下进行详细阐述。

电源装置包括至少两个电池模组1。电池模组1能够用于存储以及释放电能。并且电池模组1之间可拆卸连接，能够根据对电源装置的电池容量的实际需求，对电池模组1的数量进行选择，即可实现电源装置满足于不同电池容量的需求，以实现电源装置的模块化设计。

电池模组1包括若干电池单元11和联接件12，电池单元11能够用于存储以及释放电能，若干电池单元11和联接件12电连接。可选地，电池单元11可以是锂电池等，在此不做限定。

电源装置还包括系统电路板2，系统电路板2用于控制并协调电源装置工作，系统电路板2集成有电池管理电路21，电池管理电路21能够用于管理电池模组1的若干电池单元11。

电池模组1的联接件12具有联接部121，电池管理电路21和联接部121电连接，从而电池管理电路21能够通过联接件12连接若干电池单元11，进而管理各电池模组1所包括的若干电池单元11。

举例而言，电池管理电路21可以是专门针对锂电池的管理系统BMS(BatteryManagement System，电池管理系统)等，以实现电源装置智能化管理以及维护各电池模组1，防止电池装置出现过充电和过放电的情况，延长电池装置的使用寿命，在此不做限定。

由此可见，本实施例中所提供的电源装置实现了电源装置的模块化设计，具体是将电池单元11封装成至少两个电池模组1，即电源装置包括至少两个电池模组1。基于此，各电池模组1之间可拆卸连接，使得可以根据对电源装置的电池容量的实际需求，对电源装置的电池模组1的数量进行增减，能够方便电源装置设计不同的电池容量，有利于缩短电源装置的研发周期。本实施例中至少两个电池模组1的设计，还能够尽可能避免上述锂电池热失控燃爆所引发的连锁反应等风险，在不同电池模组1的电池单元11之间蔓延，从而有利于提高电源装置的可靠性。并且，所有单元的零件能够共用，可以减小模具成本以及制造周期，加快产品的上市进程。

并且，通过系统电路板2集成的电池管理电路21，能够对电源装置进行监测以及管理，从而避免电池装置处于异常状态而引发安全事故，有利于进一步提高电源装置的可靠性。

请继续参阅图1和图2。在一实施例中，各电池模组1的联接部121均位于至少两个电池模组1的目标侧T，系统电路板2位于目标侧T，系统电路板2和电池模组1于目标侧T电连接，从而能够简化电源装置的连接电路，减小系统电路板2的面积，有利于促进电源装置结构的紧凑，减小电源装置的体积，以便于移动电源装置。

可选地，系统电路板2可以是PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)等，其中，PCB具体的制造方法以及工作原理属本领域技术人员所熟知的，在此就不再赘述。

具体地，可以在系统电路板2对应的连接位置预先开设若干通孔，通孔的数量、位置以及形状对应电池模组1的联接部121的数量、位置以及形状，以便于安装系统电路板2与电池模组1。

当然，在其他替代实施例中，目标侧T还可以是除图中所指示电源装置的侧面的其他侧面，并且目标侧T也可以同时包括多个侧面，以实现不同ID(Industrial Design，工业设计)和平台下的多样化设计需求，并且还能实现部品的归一化设计，降低产品的开发成本，在此不做限定。

进一步地，联接部121穿设于系统电路板2，与电池管理电路21电连接，从而通过电池管理电路21监测以及管理与联接部121连接的电池模组1，提高电源装置的可靠性。

再进一步地，联接件12还包括联接主体122(如图2所示)，联接主体122和联接部121电连接。联接主体122位于至少两个电池模组1除目标侧T之外的其他侧面，从而进一步有利于促进电源装置结构的紧凑。并且，上述实施例中的电池单元11的电极能够分别连接联接件12的联接主体122，以实现电池单元11之间的连接。

请参阅图2、图3以及图4，图3是本实用新型电池模组一实施例的结构示意图，图4是图3所示电池模组的爆炸结构示意图。

在一实施例中，电池模组1具有沿电池单元11的轴向Z相对且间隔设置的第一侧A和第二侧B，第一侧A和第二侧B之间的间隔区域朝向目标侧T(如图1中所示)，第一侧A和第二侧B分别设有若干联接件12，各联接件12分别和对应的若干电池单元11电连接，以实现电池单元11之间电极的连接，即实现电池单元11的串联以及并联。

具体地，若要将若干电池单元11并联，则可以将若干电池单元11的正极分别连接至同一联接件12，负极分别连接至另一联接件12，即可实现若干电池单元11的并联；若要将电池单元11串联，则可以将电池单元11的正极和需要与之串联的电池单元11的负极，或将电池单元11的负极和需要与之串联的电池单元11的正极，分别连接至同一联接件12。

举例而言，如图4所展示的，第一侧A设有三个联接件12，第二侧B设有两个联接件12。六个电池单元11一端的电极连接于第一侧A的一个联接件12的联接主体122，另一端的电极连接于第二侧B的一个联接件12，实现该六个电池单元11的并联。进一步地，前述位于第二侧B的联接件12还连接六个电池单元11的电极，该电极极性与前述连接于该联接件12的电池单元11的极性相反，以实现将该六个电池单元11与前述六个电池单元11串联。需要说明的是，图4中所展示的情况仅为便于理解的举例说明，并非是对本实施例中电池单元11的实际连接形式进行限定，电池模组1中的电池单元11可根据实际电池容量需求改变其连接方式，在此就不再赘述。

进一步地，若干联接件12在参考方向X上彼此间隔设置(如图4所示)，参考方向X垂直于第一侧A和第二侧B的相对方向，即参考方向X垂直于前述电池单元11的轴向Z，以便于各电池单元11的排列组合，即便于各电池单元11之间电极的连接。并且，可以根据对电源装置的电池容量的实际需求，对联接件12的具体数量进行选择，从而实现电池单元11的串联以及并联的组合连接，以得到所需要的电池容量。

请继续参阅图3和图4。在一实施例中，电池模组1还包括壳体组件13和绝缘件15，若干电池单元11设于壳体组件13的内部，上述实施例中所阐述的联接件12可以设于壳体组件13的外部，绝缘件15设于联接件12背离壳体组件13的一侧，即绝缘件15设于联接件12远离电池单元11的一侧，以避免电池单元11以及联接件12与外部环境中的其他导体连接，从而能够在避免用户触电的同时，还能够避免电池模组1之间短路连接而导致电源装置出现故障，甚至引发安全事故，进而提高电源装置的安全性以及可靠性。

在现有技术中，电源装置的电池容量的增加，使得单位体积上的电芯数量增加，锂电池热失控燃爆所引发的连锁反应等风险发生的概率也随之增大，使得电源装置的使用过程中存在一定的风险。

因而，在本实施例中，电池模组1设有绝缘件15还能够尽可能减小锂电池热失控燃爆所引发的连锁反应等风险发生时所带来的负面影响，以当其中一个电池模组1发生燃爆时，避免蔓延至其余的电池模组1，而导致其余的电池模组1发生燃爆，即避免锂电池热失控燃爆所引发的连锁反应等风险在不同电池模组1的电池单元11之间蔓延，从而提高电源装置的安全性以及可靠性。

请继续参阅图3和图4。在一实施例中，电池模组1包括第一支架131和第二支架132，即上述实施例中所阐述的壳体组件13可以包括第一支架131和第二支架132。第一支架131和第二支架132对接形成有容置腔体133，电池单元11可以容置于容置腔体133。

具体地，第一支架131和第二支架132可以分别置于第一侧A和第二侧B，即第一支架131和第二支架132可以沿电池单元11的轴向Z相对且间隔设置，电池单元11的电极可以分别抵接于第一支架131和第二支架132，从而使得电池单元11能够稳定地固定于第一支架131和第二支架132之间，即固定于容置腔体133，并分别通过第一支架131和第二支架132连接上述实施例中所阐述的联接件12，从而有利于使得各电池单元11的电极稳固地连接联接件12的联接主体122。

进一步地，第一支架131设有彼此间隔的若干第一限位通孔1311，第二支架132设有彼此间隔的若干第二限位通孔1321，第一限位通孔1311和第二限位通孔1321一一对应，电池单元11的一端嵌入于第一支架131的第一限位通孔1311，另一端则嵌入于相应的第二支架132的第二限位通孔1321，联接件12通过第一限位通孔1311和/或第二限位通孔1321与电池单元11的电极电连接，从而实现电池单元11的电极能够通过第一限位通孔1311和/或第二限位通孔1321与联接件12连接，以便于电池单元11与联接件12的联接主体122按照相应的位置以及方式连接，以得到电源装置所需的电池容量。并且，通过第一限位通孔1311以及第二限位通孔1321，能够保证电池单元11之间保持安全间距且整齐地放置，有利于减小电池模组1的体积，进而减小电源装置的体积。

具体地，请结合参阅图5，图5是本实用新型第二支架的结构示意图。图5具体展示了第二支架132在一实施例中的具体结构，由于第一支架131的结构与第二支架132相似，就不再另附图进行展示。

请继续参阅图3、图4以及图6，图6是图1所示电源装置的爆炸结构示意图。

在一实施例中，电池模组1还包括壳体组件13和可拆卸结构14，若干电池单元11、联接件12以及可拆卸结构14设于壳体组件13，若干电池单元11可设于壳体组件13的内部，联接件12设于壳体组件13远离电池单元11的一侧，可拆卸结构14用于实现电池模组1之间的可拆卸连接，即电池模组1通过可拆卸结构14实现可拆卸连接，以实现电池的模块化，从而增大电池容量的可变范围。

进一步地，可拆卸结构14包括连接部141，连接部141设于壳体组件13，且连接部141上开设有贯穿的连接孔142(如图6所示)。电源装置还包括紧固件143，紧固件143穿设于相邻电池模组1的连接孔142中。也就是说，紧固件143可以贯穿于连接孔142以连接电池模组1，从而使得各电池模组1紧固连接，避免电池模组1在使用或搬运过程中脱离电源装置，进而提高电源装置的可靠性。

可选地，紧固件143可以是螺钉等，相对应地，连接孔142可以是具有相应螺纹的螺钉孔等，在此不做限定。

当然，在本实用新型的其他实施例中，可拆卸结构14也可以是磁吸、卡扣等连接结构(图未示)，在此不做限定。例如，电池模组1的壳体组件13设有磁吸件，相邻的电池模组1的磁吸件之间可以相互吸引，从而使得相邻的电池模组1实现可拆卸连接；或是电池模组1的壳体组件13设有相应的卡扣以及卡槽，电池模组1可以将卡扣嵌入或离开相邻电池模组1的卡槽，以实现相邻电池模组1之间的紧固连接以及拆卸。需要说明的是，上述相邻电池模组1之间的连接方式仅作举例说明，并非对本实用新型电源装置的电池模组1之间的连接进行限定。

请继续参阅图1。在一些特定的情形下，电源装置的各电池模组1之间容易出现爬电现象，所谓爬电现象是指，在绝缘材料的性能降低时受天气等外界因素如空气湿度大、潮湿环境等使得带电金属部位与绝缘材料产生像水纹样电弧沿着外皮爬的现象，存在一定的安全隐患。

因此，为避免电池模组1之间出现爬电现象，在一实施例中，相邻电池模组1之间具有间隙3，以使得相邻电池模组1间隔设置，从而避免电池模组1之间出现爬电现象，导致安全事故，进而提高电源装置的可靠性。

具体地，相邻电池模组1之间的间隙3的距离应当是按照规定设置的爬电距离。其中，爬电距离是指，两个导电部件之间沿绝缘材料表面测量的最短空间距离，沿绝缘表面放电的距离即泄漏距离。

进一步地，相邻电池模组1之间的间隙3中可以填充绝缘材料，以进一步避免相邻电池模组1之间的爬电现象，增强电源装置的可靠性。

综上所述，本实用新型所提供的电源装置能够将电源装置的电池模块化，将风险分散，降低SC风险发生的概率；并且可以弹性定义电源装置的电池容量，缩短开发周期并更快地推出产品上市；还可以减小电池模组的支架尺寸，从而降低模具成本以及制作周期；与此同时，系统电路板与电池单元具有多种连接方式，可以实现电极的多方向出线方式。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电源装置，其特征在于，包括：

至少两个电池模组，所述电池模组之间可拆卸连接，所述电池模组包括若干电池单元和联接件，所述若干电池单元和所述联接件电连接，所述联接件具有联接部；

系统电路板，集成有电池管理电路，所述电池管理电路和所述联接部电连接。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，各所述电池模组的所述联接部均位于所述至少两个电池模组的目标侧，所述系统电路板位于所述目标侧。

3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述联接件还包括联接主体，所述联接主体和所述联接部电连接，所述联接主体位于所述至少两个电池模组除所述目标侧之外的其它侧面。

4.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，

所述电池模组具有沿所述电池单元的轴向相对且间隔设置的第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧之间的间隔区域朝向所述目标侧，所述第一侧和所述第二侧分别设有若干所述联接件，各所述联接件分别和对应的若干所述电池单元电连接。

5.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，所述联接部穿设于所述系统电路板，以与所述电池管理电路电连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电源装置，其特征在于，所述电池模组还包括壳体组件和可拆卸结构，所述若干电池单元、所述联接件以及所述可拆卸结构设于所述壳体组件，所述可拆卸结构用于实现所述电池模组之间的可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的电源装置，其特征在于，所述可拆卸结构包括连接部，所述连接部设于所述壳体组件，且所述连接部上开设有贯穿的连接孔，所述电源装置还包括紧固件，所述紧固件穿设于相邻所述电池模组的所述连接孔中。

8.根据权利要求1至5任一项所述的电源装置，其特征在于，所述电池模组还包括壳体组件和绝缘件，所述若干电池单元设于所述壳体组件的内部，所述联接件设于所述壳体组件的外部，所述绝缘件设于所述联接件背离所述壳体组件的一侧。

9.根据权利要求1至5任一项所述的电源装置，其特征在于，相邻所述电池模组之间具有间隙，所述间隙中填充有绝缘材料。

10.根据权利要求1至5任一项所述的电源装置，其特征在于，所述电池模组包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架对接形成有容置腔体，所述若干电池单元收容于所述容置腔体。

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