CN219873671U - 电池组模组及电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池领域，公开了一种电池组模组，包括：触发开关，电源输出端，为电池组模组的电源输出的正极、负极；至少两电池单体，电连接在所述电源输出端的正极、负极之间；至少两所述开关电路，至少一所述开关电路电连接在任意两所述电池单体的同性电极之间，至少另一所述开关电路电连接在任意两所述电池单体的异性电极之间，各所述开关电路的控制端分别与控制电路的输出端电连接；所述控制电路，各输入端分别与各触发开关电连接，用于根据所述触发开关输入的触发指令控制各所述开关电路的导通以及关断。

Description

电池组模组及电子产品

技术领域

本发明涉及电池组领域，尤其涉及一种电池组模组及电子产品。

背景技术

随着电池应用越来越广泛，特别是锂离子电池的应用，使用锂离子电池的设备也越来越多，锂离子电池互换性、多样性有待提高。在现有技术中，电池组电压与容量组装后就固定下来，电压与容量不能转换限制了电池组与客户使用端的适配性，客户只能用不同的电池来配客户端设备，增加了成本。

发明内容

本发明实施例的目的之一在于提供一种电池组模组及电子产品。应用该技术方案有利于实现一电池组模组的多种输出，以方便多种应用场景的用电需要。

本发明实施例提供的一种电池组模组，包括：

触发开关，

电源输出端，为电池组模组的电源输出的正极、负极；

至少两电池单体，电连接在所述电源输出端的正极、负极之间；

至少两所述开关电路，至少一所述开关电路电连接在任意两所述电池单体的同性电极之间，至少另一所述开关电路电连接在任意两所述电池单体的异性电极之间，各所述开关电路的控制端分别与控制电路的输出端电连接；

所述控制电路，各输入端分别与各触发开关电连接，用于根据所述触发开关输入的触发指令控制各所述开关电路的导通以及关断。

可选地，各所述开关电路的开关元器件为MOS管或继电器。

可选地，所述触发开关、开关电路、控制电路安装于一绝缘基板上，

在所述绝缘基板内预设有连接于导体走线，在所述绝缘基板上还设置有以供各电池单体的电极焊接的复数个电极焊接盘，任一所述开关电路分别电连接在任意两所述电极焊接盘之间。

可选地，所述绝缘基板为刚性绝缘基板。

可选地，所述绝缘基板为柔性绝缘基板。

可选地，至少两电池单体包括第一电池单体、第二电池单体、第三电池单体、第四电池单体，

至少两所述开关电路包括第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路，

所述第一电池单体的正极与第二电池单体的负极串联连接，第三电池单体的正极与第四电池单体的负极串联连接，

所述第一开关电路电连接在所述第二电池单体的正极与所述第四电池单体的正极之间，

所述第二开关电路电连接在所述第一电池单体的负极与所述第三电池单体的负极之间，

所述第三开关电路电连接在所述第二电池单体的正极与所述第三电池单体的负极之间，

以所述第一电池单体的负极、第四电池单体的正极作为所述电源输出端。

可选地，各所述电池单体为锂离子电池。

可选地，所述锂离子电池为铝塑膜电池。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种电子产品，所述电子产品的电源为上述之任一所述的电池组模组。

由上可见，电池组模组的应用原理是，用户通过触发开关向控制电路发送触发信号，控制电路控制各开关电路的导通以及关断以控制各电池单体之间的并联以及串联，比如导通两电池单体的同性电极之间的开关电路以使该两电池单体并联，导通两电池单体的异性电极之间的开关电路以使该两电池单体并联，电源输出端之间的各电池单体之间的串联或并联或串联与并联相组合的电路电路连接结构不一样，在电源输出端上输出的输出电压不一样，即采用本技术方案，用户可以通过操作触发开关，在一电池组模组的电源输出端选择不同的输出电压，以满足不同的用电需求，提高电池组模组的应用灵活性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1提供的电池组模组的电路原理示意图；

图2为本发明实施例1提供的电池组模组的一种实施电路原理示意图；

图3为本发明实施例1提供的一种电池组模组的一状态下的等效电路示意图；

图4为本发明实施例1提供的一种电池组模组的另一状态下的等效电路示意图；

图5为本发明实施例2提供的一种转接板的结构示意图；

图6为本发明实施例2提供的转接板的具体实施结构示意图。

实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例

参见图1-4示。

参见图1所示，本实施例提供了一种电池组模组，其包括构成该电池组本体Bat_whole的复数个电池单体（Bat_1、Bat_2……Bat_i……Bat_n，其中i为大于1小于n的自然数）、至少一个触发开关SW、复数个开关电路（S_1、S_2……S_ j……S_m，其中j为大于1小于m的自然数）、控制电路。

其中，触发开关SW可以为一个也可以为多个。

各开关电路的控制端分别与控制电路的输出端电连接，控制电路的输入端与各触发开关SW的输出端电连接，控制电路根据触发开关SW的触发信号控制各开关电路的导通或关断。各开关电路电连接在电池单体之间，其中至少一开关电路电连接在任意两电池单体的同性电极（比如两正极、或两负极之间）以控制该两电池单体的并联，至少一开关电路电连接在任意两电池单体的异性电极之间（即正极与负极）之间，以控制该两电池单体的串联。

该电池组模组的应用原理是，用户通过触发开关SW向控制电路发送触发信号，控制电路控制各开关电路的导通以及关断以控制各电池单体之间的并联以及串联，比如导通两电池单体的同性电极之间的开关电路以使该两电池单体并联，导通两电池单体的异性电极之间的开关电路以使该两电池单体并联，电源输出端之间的各电池单体之间的串联或并联或串联与并联相组合的电路电路连接结构不一样，在电源输出端上输出的输出电压不一样，即采用本技术方案，用户可以通过操作触发开关SW，在一电池组模组的电源输出端选择不同的输出电压，以满足不同的用电需求，提高电池组模组的应用灵活性。

作为本实施例的示意，各电池单体可以但不限于为锂离子电池。各锂离子电池的电芯可以采用卷绕工艺制成，也可以但不限于采用叠片工艺制成。从封装工艺上，各锂离子电池可以为钢壳电池也可以但不限于为软包电池，比如铝塑膜电池。

参见图2所示，为了进一步说明本实施例，以下以包含四个电池单体、三个开关电路的电池组模组为示意。

记各电池单体分别为第一电池单体Bat_1、第二电池单体Bat_2、第三电池单体Bat_3、第四电池单体Bat_4；

记各开关电路分别为：第一开关电路S_1、第二开关电路S_2、第三开关电路S_3，各开关电路的控制端分别与控制电路的控制器MCU的输出端电连接，控制器MCU控制各开关电路的导通或关断。

第一电池单体Bat_1的正极“+”与第二电池单体Bat_2的负极“-”串联连接在一起，第三电池单体Bat_3的正极“+”与第四电池单体Bat_4的负极“-”串联连接在一起。

第一开关电路S_1电连接在第二电池单体Bat_2的正极“+”与第四电池单体Bat_4的正极“+”之间，

第二开关电路S_2电连接在第一电池单体Bat_1的负极“-”与第三电池单体Bat_3的负极“-”之间，

第三开关电路S_3电连接在第二电池单体Bat_2的正极“+”与第三电池单体Bat_3的负极“-”之间。

以第一电池单体Bat_1的负极“-”、第四电池单体Bat_4的正极“+”作为电池组模组的电源输出端，对外输出电压。

当用户通过触发开关SW使控制电路控制第一开关电路S_1、第二开关电路S_2导通，第三开关电路S_3关断状态时，电池组模组的等效电路如图3所示，此时：

第一电池单体Bat_1、第二电池单体Bat_2相串联形成第一串联电路；第三电池单体Bat_3、第四电池单体Bat_4相串联形成第二串联电路；

第一串联电路、第二串联电路的正极之间通过导通的第一开关电路S_1连接，负极之间通过导通的第二开关电路S_2连接，使第一串联电路、第二串联电路并联连接。

设各电池单体的标称电压相同，记为V0，则在当前电池组的电源输出端的输出电压为：Vout=2V0。

当用户通过触发开关SW使控制电路控制第三开关电路S_3导通，第一开关电路S_1、第二开关电路S_2关断状态时，电池组模组的等效电路如图4所示，此时：

第一电池单体Bat_1、第二电池、第三电池单体Bat_3、第四电池单体Bat_4顺次串联，在当前电池组的电源输出端的输出电压为：Vout=4V0。

以上图2-4仅为本实施例的电池组模组的电路结构的一种实现方式，除此外，还可以采用不同数量的电池单体、以及不同数量的开关电路，在一电池组模组的电源输出端实现两种、或三种或更多的电压输出，满足用户的不同应用需求。

作为本实施例的示意，本实施例的开关电路中的开关元器件可以采用MOS管、继电器或其他开关元器件实现。

控制电路的控制器MCU可以采用现有技术的单片机芯片实现。

作为本实施例的示意，本实施例的电池组模组包括电池组本体Bat_Whole、电池组本体Bat_Whole由复数个电池单体组合且固定在一起组成。在电池单体的电极的端部设置有一设置有转接板，触发开关SW（可以为一个也可以为多个）、复数个开关电路、控制电路设置在转接板上。

转接板包括一绝缘基板上，在绝缘基板内预设有连接于导体走线，其中这些导体走线可以为铜箔走线，其中位于绝缘基板内的导体走线可以为一层也可以为两层或两层以上。触发开关SW、开关电路电路的开关元器件、控制电路的控制器MCU及其外围电路的电子元器件均焊接在绝缘基板上，各电池单体的电极分别焊接在绝缘基板的各电极焊接盘，各开关电路分别电连接在任意两电极焊接盘之间，以使任一开关电路分别连接在其连接诶的两电池单体之间，以通过导通或关断实现对两电池单体之间的串联或并联连接。

本实施例提供的电池组模组可作为各种电子产品的电源。

实施例

参见图5、6所示，本实施例提供了一种适用于电池组模组连接的转接板，其主要包括绝缘基板，在绝缘基板上设置有以供各电池单体的电极焊接的复数个电极焊接盘、、复数个开关元器件以及至少一触发开关SW、以及控制器MCU、以及电源输出端“Out+”、“Out-”。

参见图5所示，电极焊接盘B'+、B''-、Bi+、Bj-……，其中B'+用于标识一电池单体的正极“+”， B''-用于标识另一电池单体的负极“-”， 同理Bi+用于标识第i电池单体的正极“+”，Bj-用于标识第j电池单体的负极“-”）。 电极焊接盘的数量根据当前的电池组的电池单体的数量以及电池单体之间的电连接关系确定，当两电池单体的电极在电路上为共同节点时，可以但不限于为该两电极设计一面积较大的电极焊接盘。

开关元器件S1、S2……Sj……Sm的数量根据当前电池模组的电池单体数量以及要求输出的电压参数变化确定。进一步的连接关系及工作原理可以参见实施例1的记载。

控制器MCU可以采用现有技术的单片机芯片实现。图中控制器MCU含该控制器MCU的外围电路的电子元器件。

电源输出端“Out+”、“Out-”可以设置为焊接盘的形式也可以设置为其他的连接结构。

在绝缘基板内预设有导体走线（未画出，其制备工艺参见已有技术），控制器MCU的各输入端分别与各触发开关SW的输出端电连接，各开关元器件的控制端分别与控制器MCU的输出端电连接，任一开关元器件分别电连接在预定的两电极焊接盘之间，控制器MCU根据触发开关SW输入的触发指令控制各开关元器件的导通以及关断，以控制该开关元器件连接的电池单体或由电池单体组成的电池组合电路之间的连接。

作为本实施其中这些导体走线可以为铜箔走线，其中位于绝缘基板内的导体走线可以为一层也可以为两层或两层以上。

作为本实施例的示意，本实施例的开关电路中的开关元器件可以采用MOS管、继电器或其他开关元器件实现。

其中，绝缘基板可以为刚性板也可以为柔性板。

控制电路的控制器MCU

本实施例的转接板可以应用于实施例1所示的电池组模组，当应用于本实施例1中的图2所示的电池组模组时，本实施例的转接板的结构如图6所示。

由上可见，采用本实施例转接板，在将各电池单体的电极按连接至本实施例的该转接板的电极焊接盘后，用户通过触发开关SW向控制电路发送触发信号，控制电路控制各开关电路的导通以及关断以控制各电池单体之间的并联以及串联，比如导通两电池单体的同性电极之间的开关电路以使该两电池单体并联，导通两电池单体的异性电极之间的开关电路以使该两电池单体并联，电源输出端之间的各电池单体之间的串联或并联或串联与并联相组合的电路电路连接结构不一样，在电源输出端上输出的输出电压不一样，即采用本技术方案，用户可以通过操作触发开关SW，在一电池组模组的电源输出端选择不同的输出电压，以满足不同的用电需求，提高电池组模组的应用灵活性。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池组模组，其特征是，包括：

触发开关，

电源输出端，为电池组模组的电源输出的正极、负极；

至少两电池单体，电连接在所述电源输出端的正极、负极之间；

至少两所述开关电路，至少一所述开关电路电连接在任意两所述电池单体的同性电极之间，至少另一所述开关电路电连接在任意两所述电池单体的异性电极之间，各所述开关电路的控制端分别与控制电路的输出端电连接；

所述控制电路，各输入端分别与各触发开关电连接，用于根据所述触发开关输入的触发指令控制各所述开关电路的导通以及关断。

2.根据权利要求1所述的电池组模组，其特征是，

各所述开关电路的开关元器件为MOS管或继电器。

3.根据权利要求1所述的电池组模组，其特征是，

所述触发开关、开关电路、控制电路安装于一绝缘基板上，

在所述绝缘基板内预设有连接于导体走线，在所述绝缘基板上还设置有以供各电池单体的电极焊接的复数个电极焊接盘，任一所述开关电路分别电连接在任意两所述电极焊接盘之间。

4.根据权利要求3所述的电池组模组，其特征是，

所述绝缘基板为刚性绝缘基板。

5.根据权利要求3所述的电池组模组，其特征是，

所述绝缘基板为柔性绝缘基板。

6.根据权利要求1所述的电池组模组，其特征是，

至少两电池单体包括第一电池单体、第二电池单体、第三电池单体、第四电池单体，

至少两所述开关电路包括第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路，

所述第一电池单体的正极与第二电池单体的负极串联连接，第三电池单体的正极与第四电池单体的负极串联连接，

所述第一开关电路电连接在所述第二电池单体的正极与所述第四电池单体的正极之间，

所述第二开关电路电连接在所述第一电池单体的负极与所述第三电池单体的负极之间，

所述第三开关电路电连接在所述第二电池单体的正极与所述第三电池单体的负极之间，

以所述第一电池单体的负极、第四电池单体的正极作为所述电源输出端。

7.根据权利要求1所述的电池组模组，其特征是，

各所述电池单体为锂离子电池。

8.根据权利要求4所述的电池组模组，其特征是，

所述锂离子电池为铝塑膜电池。

9.一种电子产品，其特征是，所述电子产品的电源为权利要求4至8之任一所述的电池组模组。