CN220306991U - 一种锂电池电芯容量均衡设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池电芯容量均衡领域，特别涉及一种锂电池电芯容量均衡设备，包括外壳、控制模块、均衡模块及电源模块，外壳顶部两侧设置扶手及导向孔，扶手与外壳两侧侧板通过连接件活动连接；控制模块包括主板模块、显示屏，均衡模块包括若干个从板模块、若干个反馈模块及若干个电池组，从板模块、反馈模块及电池组一一对应串联连接，均衡模块与控制模块连接；电源模块的一端与主板模块连接，电源模块的另一端与若干个从板模块连接，本实用新型从板模块通过CAN向主板模块反馈运行状态、故障信息、均衡电压、电流等基础信息，从而对电池进行保护，避免电池过充过放，延长电池组使用寿命，方便用户维护与故障诊断。

Description

一种锂电池电芯容量均衡设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池电芯容量均衡领域，特别涉及一种锂电池电芯容量均衡设备。

背景技术

目前工业车辆上锂电池的应用越来越广泛，但在制造过程中存在工艺上的问题和材质的不均匀等问题，使得锂电池的材料和等存在很微小的差别，锂电池组投入使用后，电池组中各个电池的电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程等差别的影响，同一批次出厂的同一型号电池容量和内阻可能存在差异性。

初始的不一致度随着电池在使用过程中连续的充放电循环而累计，导致各单体电池状态产生更大的差异，锂电池组内的使用环境对于各单体电池也不尽相同。这就导致了单体电池的不一致度在使用过程中逐步放大，从而使某些单体电池性能加速衰减，影响续航，出现这样是因为电池组内电池容量不均衡造成的。现有的电池均衡器都配备BMS保护板进行被动均衡，但是由于均衡能力有限，无法有效解决问题，大多数锂电池组并没有因为安装了BMS保护板而明显改善了安全系数和提高使用寿命。且现有的电池均衡器不具备故障诊断功能，当内部电池组出现异常时，无法快速判断故障原因从而影响电池组的使用寿命及安全性。

因此，亟需一种锂电池电芯容量均衡设备，对电池组进行均衡，达到延长电池组使用寿命，方便维护与故障诊断，提高安全性能的目的。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种锂电池电芯容量均衡设备，通过设置控制模块和均衡模块，控制模块集成指令发布与屏幕显示，均衡模块集成电压采集与均衡通道，主板模块与从板模块之间通过CAN总线进行数据传输，主板模块与显示屏之间设置通用同步收发器，比较与现有BMS保护板更加直观，精准的体现各电池组的状态信息，从而更加精准的对于电池组进行均衡，延长电池组使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种锂电池电芯容量均衡设备，包括外壳、控制模块、均衡模块及电源模块；

所述控制模块包括主板模块、显示屏，所述显示屏包括屏幕及按键；

所述显示屏设置于所述外壳顶部，所述主板模块与所述显示屏连接；

所述均衡模块包括若干组的从板模块、反馈模块及电池组，每组的所述从板模块、所述反馈模块及所述电池组一一对应串联连接；

所述均衡模块与所述控制模块连接；

所述电源模块的一端与所述主板模块连接，所述电源模块的另一端与若干个所述从板模块连接。

作为改进，所述显示屏与所述主板模块之间设置通用同步收发器。

作为改进，所述主板模块与若干个所述从板模块通过CAN总线连接，所述从板模块与所述反馈模块通过I2C总线连接。

作为改进，所述电源模块电压为220V。

作为改进，所述外壳顶部两侧设置扶手及导向孔，所述导向孔限制所述扶手移动方向，所述扶手与所述外壳两侧侧板通过连接件活动连接；

作为改进，所述连接件包括连杆、限位管及卡槽，所述卡槽设置于所述侧板内侧，所述限位管与所述卡槽相互卡合，所述连杆一侧与所述扶手活动连接，所述连杆另一侧与所述限位管活动连接。

作为改进，所述侧板开设有散热口，所述侧板内侧设置有密封圈。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型提供了一种锂电池电芯容量均衡设备，通过设置控制模块和均衡模块，控制模块集成指令发布与屏幕显示，均衡模块集成电压采集与均衡通道，主板模块与从板模块之间通过CAN总线进行数据传输，主板模块与显示屏之间设置通用同步收发器，比较与现有BMS保护板更加直观，精准的体现各电池组的状态信息，从而对电池进行保护，避免电池过充过放，延长电池组使用寿命。

(2)本实用新型的特点是每组从板模块、反馈模块、电池组都组成了独立的均衡通道，设备在均衡时可以选择若干个电池组进行均衡或选择一个电池组进行均衡，避免对其中一个电池组均衡时其他低容量电池组因为过冲过放影响电池组的使用寿命。

(3)本实用新型特点是可以结合屏幕显示，实时显示从板模块运行状态与故障报警，方便用户设备维护与故障诊断，提高安全性能。

(4)本实用新型两侧侧板与扶手之间设置连接件，侧板随着扶手的伸缩而打开关闭，安装时侧板闭合以减少空间占用，同时方便拿取；检修时，扶手由于受到重力的作用而垂落，侧板打开，更好地促进散热。

附图说明

图1为本实用新型一种锂电池电芯容量均衡设备外部结构

图2为本实用新型一种锂电池电芯容量均衡设备内部结构

图3为本实用新型一种锂电池电芯容量均衡设备控制均衡电路图

图4为本实用新型一种锂电池电芯容量均衡设备扶手连接件细节图

图5为本实用新型一种锂电池电芯容量均衡设备侧板示意图

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1-3所示，一种锂电池电芯容量均衡设备，包括外壳1、控制模块2、均衡模块3及电源模块4；

所述控制模块2包括主板模块21、显示屏22，所述显示屏22包括屏幕221及按键222；

所述显示屏22设置于所述外壳1顶部，所述主板模块21与所述显示屏22连接；

所述均衡模块3包括若干组的从板模块31、反馈模块32及电池组33，每组的所述从板模块31、所述反馈模块32及所述电池组33一一对应串联连接；

所述均衡模块3与所述控制模块2连接；

所述电源模块4的一端与所述主板模块21连接，所述电源模块4的另一端与若干个所述从板模块31连接。

进一步的，所述显示屏22与所述主板模块21之间设置通用同步收发器23，所述屏幕221呈现所述反馈模块32采集的若干个电池组33的运行状态、故障信息、均衡电压、电流等基础信息，再通过所述按键222发送指令对所述电池组进行均衡。

更进一步的，所述主板模块21与若干个所述从板模块31通过CAN总线连接，所述从板模块31与所述反馈模块32通过I2C总线连接。

此外，所述电源模块4电压为220V。

更需要说明的是，均衡模块3集成电压采集与均衡通道，与控制模块2连接，每组从板模块31、反馈模块32及电池组33都是独立运行，电源模块4一端与若干个从板模块31连接，每组都形成独立的均衡通道，所以均衡时，控制模块2可以选择若干个所述电池组33进行均衡或选择一个所述电池组33进行均衡。

实施例2：

如图4-5所示，所述外壳1顶部两侧设置扶手11及导向孔12，所述导向孔12限制所述扶手11移动方向，所述扶手11与所述外壳1两侧侧板13通过连接件14活动连接。

进一步的，所述侧板13开设有散热口15，所述侧板13内侧设置有密封圈16。

需要说明的，侧板13与扶手11之间设置连接件14，侧板13随扶手11伸缩而打开闭合，安装时车辆内部空间小，为减少占用空间以及方便搬运安装，扶手11伸出侧板13闭合，当检修时，扶手11自然下坠，侧板13打开，加速电池散热。

工作过程：从板模块将反馈单元从电池组中采集的运行状态、故障信息、均衡电压、电流等基础信息通过CAN总线反馈到主板模块，主板模块通过屏幕与按键发送指令实现均衡开启与关闭，均衡开启时，电流从电源模块经从板模块、反馈模块流向单个或多个电池组，当电池组电压达到均衡时，均衡通道关闭，均衡模块回到初始状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂电池电芯容量均衡设备，其特征在于，包括外壳(1)、控制模块(2)、均衡模块(3)及电源模块(4)；

所述控制模块(2)包括主板模块(21)、显示屏(22)，所述显示屏(22)包括屏幕(221)及按键(222)；

所述显示屏(22)设置于所述外壳(1)顶部，所述主板模块(21)与所述显示屏(22)连接；

所述均衡模块(3)包括若干组的从板模块(31)、反馈模块(32)及电池组(33)，每组的所述从板模块(31)、所述反馈模块(32)及所述电池组(33)一一对应串联连接；

所述均衡模块(3)与所述控制模块(2)连接；

所述电源模块(4)的一端与所述主板模块(21)连接，所述电源模块(4)的另一端与若干个所述从板模块(31)连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯容量均衡设备，其特征在于，所述显示屏(22)与所述主板模块(21)之间设置通用同步收发器(23)。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯容量均衡设备，其特征在于，所述主板模块(21)与若干个所述从板模块(31)通过CAN总线连接，所述从板模块(31)与所述反馈模块(32)通过I2C总线连接。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯容量均衡设备，其特征在于，所述电源模块(4)电压为220V。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯容量均衡设备，其特征在于，所述外壳(1)顶部两侧设置扶手(11)及导向孔(12)，所述导向孔(12)限制所述扶手(11)移动方向，所述扶手(11)与所述外壳(1)两侧侧板(13)通过连接件(14)活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池电芯容量均衡设备，其特征在于，所述连接件(14)包括连杆(141)、限位管(142)及卡槽(143)，所述卡槽(143)设置于所述侧板(13)内侧，所述限位管(142)与所述卡槽(143)相互卡合，所述连杆(141)一侧与所述扶手(11)活动连接，所述连杆(141)另一侧与所述限位管(142)活动连接。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池电芯容量均衡设备，其特征在于，所述侧板(13)开设有散热口(15)，所述侧板(13)内侧设置有密封圈(16)。