CN221466637U - 锂离子电池组及电动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池领域，公开了一种锂离子电池组及电动设备，电池组包括电池组本体，在电池组本体的放电线的末端设有电源插件；平衡充电模块上设有充电插件，平衡充电模块串联在充电插件与充电线组之间，在平衡充电模块内设有平衡充电管理电路、电压检测电路、电流检测电路，平衡充电管理电路分别与电源插件、电压检测电路、电流检测电路电连接，电压检测电路、电流检测电路分别与充电插件、各充电线电连接，平衡充电管理电路用于根据输入的充电电压、充电电流及各电池单体的电压及电流参数控制各充电线的电流及电压，以控制各锂离子电池单体的充电。应用该技术方案有利于提高电池组的充电安全性，有利于提高电池寿命。

Description

锂离子电池组及电动设备

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池组及电动设备。

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，对锂离子电池组的使用安全性的要求也越来越高。

发明内容

本实用新型实施例的目的之一在于提供一种锂离子电池组及电动设备，应用该技术方案有利于提高电池组的充电安全性，有利于提高电池寿命。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种锂离子电池组，包括：

电池组本体，包括转接板及复数个锂离子电池单体，各锂离子电池单体的极耳通过转接板串联或并联或串联与并联连接组成所述电池组本体；

充电线组，包括分别与各所述锂离子电池单体的电极电连接的各充电线；

平衡充电模块，所述平衡充电模块上设有用于与外部的电源相接插的充电插件，所述平衡充电模块串联在所述充电插件与所述充电线组之间，

在所述平衡充电模块内设有平衡充电管理电路、电压检测电路、电流检测电路，所述平衡充电管理电路分别与所述电源插件、电压检测电路、电流检测电路电连接，所述电压检测电路、电流检测电路分别与所述充电插件、各所述充电线电连接，所述平衡充电管理电路用于根据输入的充电电压、充电电流及各所述电池单体的电压及电流参数控制各所述充电线的电流及电压，以控制各所述锂离子电池单体的充电，所述电源插件与电池组本体的电源输出端电连接。

可选地，还包括：放电保护模块，串联在放电线与电源插件之间，放电保护模块，串联在放电线与电源插件之间，所述放电线与所述电池组本体的电源端连接，所述电源插件设于所述放电线的末端；

所述放电保护模块包括：放电电压检测电路、放电电流检测电路、放电控制电路，所述放电电压检测电路、放电电流检测电路分别与所述放电线电连接，所述放电控制电路用于根据检测的电池组本体的电压及电流参数控制所述开关电路的导通或关断，所述开关电路串联在所述放电线到所述电源插件之间。

可选地，在所述平衡充电模块内还设有无线连接电路，与所述平衡充电管理电路电连接。

可选地，所述无线连接电路包括：

蓝牙电路，用于与外部终端蓝牙连接。

可选地，WiFI连接电路，用于连接WIFI通过WIFI与外部终端连接。

可选地，所述平衡充电管理电路还包括：开关电路，串联在所述充电插件与各所述充电线之间，当输入的充电电压、充电电流及各所述电池单体的电压及电流参数超出预设的参数范围时，所述开关电路处于关断态。

可选地，在所述平衡充电模块的壳体上还设有复数个调整按键，各所述调整按键分别与所述平衡充电管理电路电连接，以供用户调整充电参数。

可选地，在所述平衡充电模块的壳体上还设有显示屏，与所述平衡充电管理电路电连接。

可选地，在所述平衡充电模块内还设有蜂鸣器，与所述平衡充电管理电路电连接，当所述充电电压、充电电流及各所述电池单体的电压及电流参数超出预设的参数范围时，所述蜂鸣器处于工作状态。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种电动设备，所述电动设备的电源为上述之任一所述的锂离子电池组

由上可见，采用本实施例的保护盒，在采用锂离子电池组对外放电提供电源时，通过本保护盒连接，以及需要采用外部电源对锂离子电池组进行充电时，通过本保护盒连接，即使锂离子电池组内未设置有充放电保护电路，也可以采用本保护盒实现锂离子电池组的充放电保护，避免过充电、过放电，提供放电大电流保护、短路保护等。本实施例的保护盒也适用于内部设有充放电保护电路的锂离子电池组，为充放电提供进一步的保护。

并且，本实施例的保护盒体积小，结构紧凑，携带方便，并且，可以反复使用本充电盒，比如，在第一组电池充满电后，将充电盒应用于其他锂离子电池组的充电，达到一机多用的目的，进而降低成本。

附图说明

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

图1为本实用新型实施例1提供的锂离子电池组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的另一锂离子电池组的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的带平衡充电模块的充电线组结构示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的平衡充电模块的电路原理示意图。

附图标记：

1：电池组本体； 2：放电线；

3：充电线组； 31：充电线；

4：平衡充电模块； 41：电压检测电路； 42：电流检测电路；

43：平衡充电管理电路； 44：开关电路；

5：充电插件； 6：电源插件

7：放电保护模块； 71：放电电压检测电路；

72：放电电流检测电路； 73：放电控制电路； 74：开关电路；

8：无线连接电路； 81：蓝牙电路； 82：WiFI连接电路；

9：调整按键； 10：显示屏； 11：蜂鸣器；

具体实施方式

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

下面详细描述本发明的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面通过参考附本说明书附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。

实施例

参见图1-4。

本实施例提供了一种锂离子电池组，其主要包括：电池组本体1、放电线2、充电线组3。

其中，电池组本体1的主体为负数各锂离子电池单体，各电池单体可以但不限于为软包锂离子叠片电芯。各电池单体的极耳分别从转接板伸出，且连接于转接板，各电池单体通过其极耳之间的连接而组合成一电池组，以电池组为整体对外提供电源。其中各电池单体之间的连接可以为串联连接，也可以为并联连接，还可以为串联或并联的组合。

放电线2的一端与电池组本体1的电极（即电源端）电连接，可以为焊接连接，也可以为通过接插件接线连接，放电线2的另一末端设有用于与外部电动设备的电源接插件相接插的电源插头或电源插座，统称为电源插件6，以为电动设备提供电源。该电源插件6可以但不限于为现有技术的XT60、XT90、EC3、T插、大田宫、小田宫、XHR、EH、PH等型号的插头或插口。

充电线组3包括复数个充电线31，各充电线31分别与电池组本体1内的各电池单体的电极电连接，即充电线31的其中之一为接地端，其与各电池单体的负极共同连接，其他各充电线31分别与各电池单体的正极一一对应，分别电连接。

平衡充电模块4串联在充电线组3的末端，在平衡充电模块4上还设有充电插件5，该充电插件5可以但不限于为现有技术的XT60、XT90、EC3、T插大田宫、小田宫、XHR、EH、PH等型号的插头或插口。

平衡充电模块4串联在该充电插件5与电池单体电连接的充电线组3之间。在平衡充电模块4内设有平衡充电管理电路43、电压检测电路41、电流检测电路42。

平衡充电管理电路43分别与充电插件5、电压检测电路41、电流检测电路42电连接。充电插件5接入外部充电电源后，外部充电电源为平衡充电模块4内的各电子部件提供工作电压Vcc。

电压检测电路41、电流检测电路42分别与充电插件5、充电线组3中的各充电线31电连接，检测当前输入至充电插件5的充电电压、充电电流，以及当前各电池单体的电压及充电电流。电压检测电路41、电流检测电路42将检测的电压、电流参数输入至平衡充电管理电路43。平衡充电管理电路43根据检测到的电压、电流参数，控制各输入至各充电线的充电电压、充电电流，对电池组本体内的各电池单体平衡充电。其中平衡充电管理电路43可以但不限于为采用现有技术的平衡充电管理电路芯片实现，其采用的平衡充电策略可以但不限于为先恒流后恒压充电策略。电压检测电路41、电流检测电路42可以但不限于采用现有技术实现。

作为本实施例的示意，本实施例的平衡充电模块4可以但不限于封装在一胶壳内。

由上可见，采用本实施例技术方案，将电池组的平衡充电模块4设置于充电线组3上，而不设在电池组本体1内，无需占用电源仓的空间，既有利于提高电池组本体1的结构的平整度及紧凑度，还能有效利用电动设备的电源仓的有限空间，提高电池组本体1的容量。

另外，将平衡充电模块4设于电池组本体1外，实现平衡充电，提高充电的安全性及提高充电效果。且平衡充电模块4距离电池组本体1一定的距离，能避免充电电源侧的故障而影响电池仓内的电池组本体，降低充电故障导致的危险，进一步提高充电的安全性。

作为本实施例的示意，还可以但不限于在放电线2上串联有一放电保护模块7，放电保护模块7串联在放电线2与电源插件6之间。在放电保护模块7内设置有放电电压检测电路71、放电电流检测电路72、放电控制电路73、开关电路74。放电电压检测电路71、放电电流检测电路72分别与放电线2电连接，检测放电线2上的电压及电流，即检测电池组本体1当前的电压及放电电流。放电控制电路73根据检测的电池组本体1的电压及电流参数控制开关电路74的导通或关断，开关电路74串联在放电线2到所述电源插件6之间。当电池组本体1的电压过低或放电电流大于预定值（比如输出端短路）或放电电流低于预定值时断开电池组本体1的电源输出，避免电池组本体1过放，提高电池组放电的安全性，提高电池组本体的使用寿命。

作为本实施例的示意，在平衡充电模块4内还设有无线连接电路8，与平衡充电管理电路43电连接。这样，用户可以通过手机或其他终端与平衡充电管理电路43无线通讯连接。这样用户可以在外部终端的应用程序（俗称App）上查看当前的充电参数（比如但不限于：允许的充电电流范围、充电电压范围等）；用户还可以在终端的App上根据当前锂离子电池组的串并联参数或其他参数，调整或设定充电参数，无线传输至平衡充电管理电路43，平衡充电管理电路43根据用户设定的参数控制电池组的充电。采用本实施例技术方案，还有利于用户在外部终端随时远程了解锂离子电池组的充电状态，进一步提高了充电安全性。

作为本实施例的示意，本实施例的无线连接电路8包括： 蓝牙电路81，蓝牙电路81与平衡充电管理电路43电连接，平衡充电管理电路43通过蓝牙与外部终端连接，以便外部终端通过蓝牙查看或设置平衡充电管理电路43的充电控制参数。

作为本实施例的示意，本实施例的无线连接电路8还进一步包括： WiFI连接电路82，WiFI连接电路82与平衡充电管理电路43电连接，通过WIFI与外部终端连接。

作为本实施例的示意，本实施例的平衡充电管理电路43还包括：开关电路44，开关电路44串联在充电插件5与充电线组3之间。当从充电插件5接入的充电电压、充电电流、和/或各电池单体的电压及电流参数超出预设的参数范围，即当前充电异常时，开关电路44关断状态，充电插件5与充电线组3之间的电路连接断开，停止充电，有利于提高了充电安全性，避免安全隐患。

其中开关电路44可以选用晶体管、或开关管实现。

作为本实施例的示意，在本实施例的平衡充电模块4的壳面上还设置有复数个调整按键9，各调整按键9分别与平衡充电管理电路43电连接，以供用户调整充电参数（比如但不限于为恒流充电时的充电电流及恒流充电时长、恒压充电时的充电电压及恒流充电时长等），输入至平衡充电管理电路43，以供平衡充电管理电路43根据用户设定的充电参数进行平衡充电。

作为本实施例的示意，在本实施例的平衡充电模块4的壳面还设置有显示屏10，显示屏10与平衡充电管理电路43电连接，在平衡充电管理电路43的控制下工作，比如在用户通过调整按键9进行参数设定参数时，在显示屏10上显示当前的充电参数，方便用户查看调整。还可以在锂离子电池组当前充电异常时，点亮显示屏10为红色以警示用户。

作为本实施例的示意，还可以进一步在平衡充电模块4内设置蜂鸣器11，蜂鸣器11与平衡充电管理电路43电连接。当充电电流、充电电压的任一超出预设的范围，充电异常时，平衡充电管理电路43控制蜂鸣器11工作，发出告警声音，引起用户注意，以及时进行处理。

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 (10)

1.一种锂离子电池组，其特征是，包括：

电池组本体，包括转接板及复数个锂离子电池单体，各锂离子电池单体的极耳通过转接板串联或并联或串联与并联连接组成所述电池组本体；

充电线组，包括分别与各所述锂离子电池单体的电极电连接的各充电线；

平衡充电模块，所述平衡充电模块上设有用于与外部的电源相接插的充电插件，所述平衡充电模块串联在所述充电插件与所述充电线组之间，

在所述平衡充电模块内设有平衡充电管理电路、电压检测电路、电流检测电路，所述电压检测电路、电流检测电路分别与所述充电插件、各所述充电线电连接，所述平衡充电管理电路分别与电源插件、电压检测电路、电流检测电路电连接，所述平衡充电管理电路用于根据输入的充电电压、充电电流及各所述电池单体的电压及电流参数，控制各所述充电线的电流及电压，以对各所述锂离子电池单体平衡充电，所述电源插件与电池组本体的电源输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池组，其特征是，还包括：

放电保护模块，串联在放电线与电源插件之间，所述放电线与所述电池组本体的电源端连接，所述电源插件设于所述放电线的末端；

所述放电保护模块包括：放电电压检测电路、放电电流检测电路、放电控制电路、开关电路，所述放电电压检测电路、放电电流检测电路分别与所述放电线电连接，所述放电控制电路用于根据检测的所述电池组本体的电压及电流参数控制所述开关电路的导通或关断，所述开关电路串联在所述放电线到所述电源插件之间。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池组，其特征是，

在所述平衡充电模块内还设有无线连接电路，与所述平衡充电管理电路电连接。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池组，其特征是，

所述无线连接电路包括：蓝牙电路，用于与外部终端蓝牙连接。

5.根据权利要求3所述的锂离子电池组，其特征是，

所述无线连接电路包括：WiFI连接电路，用于与外部终端WIFI连接。

6.根据权利要求1或2所述的锂离子电池组，其特征是，

在所述平衡充电管理电路内还设有：开关电路，串联在所述充电插件与所述充电线组之间，当输入的充电电压、充电电流及各所述电池单体的电压及电流参数超出预设的参数范围时，所述开关电路处于关断状态。

7.根据权利要求1或2所述的锂离子电池组，其特征是，

在所述平衡充电模块的壳体上还设有复数个调整按键，各所述调整按键分别与所述平衡充电管理电路电连接，以供用户调整充电参数。

8.根据权利要求1或2所述的锂离子电池组，其特征是，

在所述平衡充电模块的壳体上还设有显示屏，与所述平衡充电管理电路电连接。

9.根据权利要求1或2所述的锂离子电池组，其特征是，

在所述平衡充电模块内还设有蜂鸣器，与所述平衡充电管理电路电连接，当所述充电电压、充电电流及各所述电池单体的电压及电流参数超出预设的参数范围时，所述蜂鸣器处于工作状态。

10.一种电动设备，其特征是，所述电动设备的电源为权利要求1至9之任一所述的锂离子电池组。