CN217691545U - 一种动力电池系统 - Google Patents

Abstract

一种动力电池系统，包括箱体、主控模块、电池模组、电池充放电模块、开关模块、多个从动控制模块；电池模组、电池充放电模块均与主控模块电连接；外部电源和外部负载通过开关模块与电池充放电模块电连接；电池模组包括多个串联的电芯；电流检测单元、温度检测单元和电压检测单元的一端均与电池模组电连接，另一端均与主控模块电连接；电芯分为多组，电芯的组数和从动控制模块的数量相等且分别对应；多组电芯通过对应的从动控制模块与主控模块电连接，每组电芯的数量均不相等。本实用新型上的多个电芯采用串联连接，且多组电芯分别通过对应的从动控制模块与主控模块电连接，该设计能精准监控各电芯数据，能快速确定异常电芯，并进行维护或更换。

Description

一种动力电池系统

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种动力电池系统。

背景技术

随着当前电动汽车的日益普及，动力电池作为电动汽车的核心部件，其研发也日益受厂家的关注，特别是在各种环境下的使用性能和安全性能等，是各大厂家关注的重点。电动汽车上的动力电池由多个的单体电芯组合而成，具有成本低廉，能量密度高、更安全的特点。

目前的动力电池仍然存在以下几点不足：

一、常见的动力电池不能同时支持慢充、快充以及220v家用电充电三种充电方式，无法适用于多种不同的充电环境；

二、由于动力电池是由多个单体电芯串联、并联而成，线径长，成本高，且在单体电芯出现故障时，很难快速的找到故障的单体电芯，维修工人检修的时间长。

实用新型内容

本实用新型提供了一种动力电池系统，以解决现有技术中线径长，成本高，很难快速的找到故障的单体电芯的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种动力电池系统，包括箱体、分别安装在箱体内的主控模块和电池模组、分别安装在箱体外壁上的电池充放电模块和开关模块；所述电池模组、所述电池充放电模块均与所述主控模块电连接；所述电池充放电模块具有多种不同的充电接头，以适用于多种不同的充电环境；外部电源和外部负载通过所述开关模块与所述电池充放电模块电连接；

所述电池模组包括多个串联的电芯和结构件，多个所述电芯通过所述结构件绝缘并固定在所述箱体的内侧。

进一步地，所述动力电池系统还包括信号采集模块，所述信号采集模块包括电流检测单元、温度检测单元和电压检测单元；

所述电流检测单元、所述温度检测单元和电压检测单元的一端均与所述电池模组电连接，另一端均与所述主控模块电连接；

所述电流检测单元、所述所述温度检测单元和所述电压检测单元分别用于测量所述电池模组的电流值、温度值和电压值并反馈给所述主控模块。

进一步地，所述动力电池系统还包括多个从动控制模块，所述电芯的数量大于所述从动控制模块的数量，所述电芯分为多组，多组所述电芯串联连接，所述电芯的组数和所述从动控制模块的数量相等且分别对应；

多组所述电芯通过对应的所述从动控制模块与所述主控模块电连接，每组所述电芯的数量均不相等。

进一步地，所述电芯分为多组，多组所述电芯分别与所述主控模块电连接，每组所述电芯的数量均不相等。

进一步地，所述动力电池系统还包括报警模块，所述报警模块安装在所述箱体上，并与所述主控模块电连接。

进一步地，所述动力电池系统还包括远程监控模块，所述远程监控模块设置在所述箱体的外部，并与所述主控模块电连接，用于对电池模组的电流值、电压值和温度值进行监测。

进一步地，所述电池模组的电压值在300～800V之间。

进一步地，所述电池充放电模块包括均与所述主控模块连接的直流快充接头、交流慢充接头和220V8A三孔交流插头，所述直流快充接头、所述交流慢充接头和220V8A三孔交流插头均安装在所述箱体的外壁上。

进一步地，所述动力电池系统还包括显示模块，所述显示模块设置在所述箱体的外侧，所述显示模块与所述主控模块电连接，用于进行数据显示。

进一步地，所述动力电池系统还包括热管理模块，所述热管理模块包括均与所述主控模块电连接的冷却单元和加热单元，所述冷却单元和所述加热单元均安装在所述电池模组上；

所述冷却单元用于对所述电池模组上的多个所述电芯进行降温；所述加热单元用于对所述电池模组上的多个所述电芯进行辅热。

本实用新型的有益效果：

1、多个电芯采用串联的方式进行连接，且多个电芯分为多组，每组电芯的数量不相等，且每组电芯通过对应的从动控制模块与主控模块电连接，该连接方式，不仅减少了线径，降低了设备成本，同时在电芯出现故障时，能快速的找到故障的电芯，便于维修工人对电芯进行维护和更换，降低了维修工人的维修时间；

2、本实用新型上安装有电池充放电模块，所述电池充放电模块包括直流快充接头、交流慢充接头和220V8A三孔交流插头，能使得本实用新型适用于多种不同的充电环境；同时电池充放电模块具有判断功能，即该模块可判断是充电还是放电，充电方式是直流快充还是交流慢充；

3、本实用新型中设置有热管理模块，所述热管理模块包括冷却单元和加热单元，所述冷却单元用于对所述电池模组上的多个所述电芯进行降温，防止因为电芯温度过高，造成电芯烧坏；所述加热单元用于对所述电池模组上的多个所述电芯进行辅热，防止因为环境温度低，电芯无法正常放电，同时减小因为环境温度低，造成的容量衰减；

4、本实用新型上的电池模组电压高，在300～800V之间，充放电功率高，电流低，系统的热损耗小，续航里程大；

5、本实用新型各模块之间独立运行，并与主控模块单独通讯，无论哪一个模块出现故障后，均可单独更换，便于售后服务，同时降低了售后维修时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：

1、箱体；2、主控模块；3、电池模组；4、电池充放电模块；5、开关模块； 6、信号采集模块；61、电流检测单元；62、温度检测单元；63、电压检测单元； 7、从动控制模块；8、报警模块；9、远程监控模块；10、显示模块；11、热管理模块；12、收发模块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。

第一实施例：

参照图1，本申请实施例提供了一种动力电池系统，包括箱体1、分别安装在箱体1内的主控模块2和电池模组3、分别安装在箱体1外壁上的电池充放电模块4和开关模块5；所述电池模组3、所述电池充放电模块4均与所述主控模块2电连接；所述电池充放电模块4具有多种不同的充电接头，以适用于多种不同的充电环境；外部电源和外部负载通过所述开关模块5与所述电池充放电模块4电连接；

所述电池模组3包括多个串联的电芯和结构件，多个所述电芯通过所述结构件绝缘并固定在所述箱体1的内侧；所述电芯采用大单体锂离子电池，大单体锂离子电池的容量为240AH(安时)；一个所述电池模组3中电芯的数量在 100～200个之间。

所述动力电池系统还包括信号采集模块6，信号采集模块6即CMU(Cell monitorUnit单体监控单元)，所述信号采集模块6包括电流检测单元61、温度检测单元62和电压检测单元63；

所述电流检测单元61、所述温度检测单元62和电压检测单元63的一端均与所述电池模组3电连接，另一端均与所述主控模块2电连接；

所述电流检测单元61、所述温度检测单元62和所述电压检测单元63 分别用于测量所述电池模组3的电流值、温度值和电压值并反馈给所述主控模块2。

所述动力电池系统还包括多个从动控制模块7，多个从动控制模块7分别所述信号采集模块6电连接，所述电芯的数量大于所述从动控制模块7的数量，所述电芯分为多组，多组所述电芯串联连接，所述电芯的组数和所述从动控制模块7的数量相等且分别对应；多组所述电芯通过对应的所述从动控制模块7 与所述主控模块2电连接，每组所述电芯的数量均不相等。

或，所述电芯分为多组，多组所述电芯串联连接，多组所述电芯分别与所述主控模块2电连接，每组所述电芯的数量均不相等。

该连接方式，不仅减少了线径，降低了设备成本，同时在电芯出现故障时，能快速的找到故障的电芯，便于维修工人对电芯进行维护和更换，降低了维修工人的维修时间。

所述电池模组3的电压值在300～800V之间，增长了续航时间。

所述电池充放电模块4包括均与所述主控模块2连接的直流快充接头、交流慢充接头和220V8A三孔交流插头，所述直流快充接头、所述交流慢充接头和220V8A三孔交流插头均安装在所述箱体1的外壁上；通过设置直流快充接头、交流慢充接头和220V8A三孔交流插头，能使本实用新型适用于多种不同的充电环境；同时电池充放电模块4具有判断功能，即电池充放电模块4可判断是充电还是放电，充电方式是直流快充还是交流慢充；

在使用220V8A三孔交流插头充电时，外部的充电机的火线、零线、地线分别与外部的交流充电枪的火线、零线、地线并联，并分别共同接入220V8A 三孔交流插头的火线、零线和地线；

在使用直流快充接头进行充电时，外部的直流充电桩经过外部的直流整流滤波模块接入到所述直流快充接头内，为所述电池模组3供电。

第二实施例：

第二实施例在第一实施例的基础上新增报警模块8、远程监控模块9、显示模块10和热管理模块11；

所述报警模块8安装在所述箱体1上，并与所述主控模块2电连接，在所述电池模组3的电流值、温度值和电压值超过对应的设定值后，主控模块2会控制所述报警模块8进行报警，以提醒工作人员，避免设备损坏。

所述远程监控模块9设置在所述箱体1的外部，并与所述主控模块2电连接，用于对电池模组3的电流值、电压值和温度值进行监测。

所述显示模块10设置在所述箱体1的外侧，所述显示模块10与所述主控模块2电连接，用于进行数据显示，便于工作人员能直观的查看到电池模组3 的相关数据。

所述热管理模块11包括均与所述主控模块2电连接的冷却单元和加热单元，所述冷却单元和所述加热单元均安装在所述电池模组3上；

所述冷却单元用于对所述电池模组3上的多个所述电芯进行降温；所述冷却单元可以是水冷和/或风冷，在本实施例中，所述冷却单元优选为水冷；加入冷却单元能防止因为多个电芯温度过高，造成电芯烧坏；

所述加热单元用于对所述电池模组3上的多个所述电芯进行辅热；所述加热单元优选为硅胶加热片，即在硅胶片上加入电热丝，两端引出，在两端通电即可实现加热，防止因为环境温度低，电芯无法正常放电，同时减小因为环境温度低，造成的容量衰减。

第三实施例：

第三实施例在第一实施例或第二实施例的基础上新增收发模块12和BMU(Battery management Unit，电池管理单元)；

所述收发模块12与所述主控模块2电连接，用于实现所述主控模块2与外部之间的信号收发；

电池管理单元负责评估信号采集模块6传送的数据，数据包含所述电池模组3的电压值、电流值和温度值，如果数据异常，则对电池模组3进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池模组3超出许可的使用条件，同时还对电池模组3的电量、温度进行管理。

CMU和BMU组成电池管理模块，电池管理模块相当于电池模组3的大脑。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种动力电池系统，其特征在于：包括箱体(1)、分别安装在箱体(1)内的主控模块(2)和电池模组(3)、分别安装在箱体(1)外壁上的电池充放电模块(4)和开关模块(5)；所述电池模组(3)、所述电池充放电模块(4)均与所述主控模块(2)电连接；所述电池充放电模块(4)具有多种不同的充电接头，以适用于多种不同的充电环境；外部电源和外部负载通过所述开关模块(5)与所述电池充放电模块(4)电连接；

所述电池模组(3)包括多个串联的电芯和结构件，多个所述电芯通过所述结构件固定在所述箱体(1)的内侧。

2.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，还包括信号采集模块(6)，所述信号采集模块(6)包括电流检测单元(61)、温度检测单元(62)和电压检测单元(63)；

所述电流检测单元(61)、所述温度检测单元(62)和所述电压检测单元(63)的一端均与所述电池模组(3)电连接，另一端均与所述主控模块(2)电连接；

所述电流检测单元(61)、所述温度检测单元(62)和所述电压检测单元(63)分别用于测量所述电池模组(3)的电流值、温度值和电压值并反馈给所述主控模块(2)。

3.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，还包括多个从动控制模块(7)，所述电芯分为多组，多组所述电芯串联连接，所述电芯的组数和所述从动控制模块(7)的数量相等且分别对应；

多组所述电芯通过对应的所述从动控制模块(7)与所述主控模块(2)电连接，每组所述电芯的数量均不相等。

4.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，所述电芯分为多组，多组所述电芯分别与所述主控模块(2)电连接，每组所述电芯的数量均不相等。

5.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，还包括报警模块(8)，所述报警模块(8)安装在所述箱体(1)上，并与所述主控模块(2) 电连接。

6.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，还包括远程监控模块(9)，所述远程监控模块(9)设置在所述箱体(1)的外部，并与所述主控模块(2)电连接，用于对电池模组(3)的电流值、电压值和温度值进行监测。

7.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池模组(3)的电压值在300～800V之间。

8.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池充放电模块(4)包括均与所述主控模块(2)连接的直流快充接头、交流慢充接头和220V8A三孔交流插头，所述直流快充接头、所述交流慢充接头和220V8A三孔交流插头均安装在所述箱体(1)的外壁上。

9.根据权利要求1至8任一项所述的动力电池系统，其特征在于，还包括显示模块(10)，所述显示模块(10)设置在所述箱体(1)的外侧，所述显示模块(10)与所述主控模块(2)电连接，用于进行数据显示。

10.根据权利要求1至8任一项所述的动力电池系统，其特征在于，还包括热管理模块(11)，所述热管理模块(11)包括均与所述主控模块(2)电连接的冷却单元和加热单元，所述冷却单元和所述加热单元均安装在所述电池模组(3)上；

所述冷却单元用于对所述电池模组(3)上的多个所述电芯进行降温；所述加热单元用于对所述电池模组(3)上的多个所述电芯进行辅热。

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