TWM449401U - 快充式電池模組 - Google Patents

快充式電池模組 Download PDF

Info

Publication number
TWM449401U
TWM449401U TW101219090U TW101219090U TWM449401U TW M449401 U TWM449401 U TW M449401U TW 101219090 U TW101219090 U TW 101219090U TW 101219090 U TW101219090 U TW 101219090U TW M449401 U TWM449401 U TW M449401U
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
battery
battery pack
control module
fan
voltage
Prior art date
Application number
TW101219090U
Other languages
English (en)
Inventor
張惇育
張惇杰
曾裕達
Original Assignee
長園科技實業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 長園科技實業股份有限公司 filed Critical 長園科技實業股份有限公司
Priority to TW101219090U priority Critical patent/TWM449401U/zh
Priority to JP2012007204U priority patent/JP3181462U/ja
Priority to CN2012206375125U priority patent/CN202977647U/zh
Priority to DE201220104713 priority patent/DE202012104713U1/de
Publication of TWM449401U publication Critical patent/TWM449401U/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/63—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overdischarge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/64—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overvoltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

快充式電池模組
本創作係關於電池模組，尤指一種自我檢測且自我平衡電池模組間每個電池電量且可快充、快放的電池模組。
按，一般如電動代步車、電動輪椅、電動滑板車、電動腳踏車、無人搬運車等電動載具之馬達在啟動時，由於其馬達係在原本靜止之狀態轉變成為轉動之狀態，故在啟動之瞬間其所供應之電流必須產生較大之電流，以便達到馬達啟動所需之功率。電動載具為了能啟動馬達運轉及馬達長時間的運轉(即具較長的行駛里程)，係利用電池模組做為長時間貯藏能源之供電元件。
隨著負載設備演進，規格差異越來越大，當負載需要擴增時，原本的電源能力可能不足，或隨著可靠度的要求越來越高，將電源系統設計成模組化，具有並聯且冗餘的需求也是必然的趨勢。
例如電池模組應用在無人搬運車(AGV)，無人搬運車主要作為工業應用中無需駕駛員的自動搬運車，可替代輸送機、堆高機和手推車等，無人搬運車可按照設定的軌跡大範圍自動行駛，運輸物料，或者在不同工位間運送產品，替代流水線。小車以可充電的電池模組作為其動力來源，可在電量不足時自動充 電，如配備自動化物料移栽設備，則可實現全自動無人化物流或流水線。多台小車之間可通過總控系統協調工作，形成自動化物流網。
如上述，為符合工業上的應用，做為動力來源的可充電的蓄電池模組其必需具備的高性能、快速充電等特性(例如使用鋰電池)。因此，如何設計出一種電池模組，當對電池模組進行快速充電、放電時，具自我檢測及可自我平衡電池模組間每個電池電量的功能，藉此盡可能延長電池使用壽命，乃是快充式電池模組一重要課題。
有鑑於此，為解決上述之缺點，本創作的目的在提供一種快充式電池模組，設計出一種能自我檢測的電池模組，及可自我平衡電池模組間每個電池電量，用以保護且延長電池模組的壽命。
為達上述目的，本創作提供一種快充式電池模組，其包括：一電池組用以儲存電能，且其電性連接一組充電端子及一組放電端子，透過該組充電端子對該電池組充電，而透過該組放電端子由該電池組放電；一平衡控制模組與該電池組電性連接，用以平衡該電池組內每個電池間的電量；一風扇控制模組電性連接於該電池組，用以檢測該電池組電壓，且控制一風扇的運轉；及一警報控制模組電性連接於該電池組，用以檢測該電池組電壓，且控制一警示元件。
其中，該風扇控制模組在該電池組充電高於一設定電壓值時啟動該風扇的運轉，而該風扇控制模組在該電池組電壓低於一設定電壓值時啟動該風扇的運轉，且該風扇的運轉進行一設定的時間長度後才停止。又，該風扇控制模組設有一第一調整元件，用以調整啟動該風扇運轉的電壓設定值。
其中，該警報控制模組在該電池組電壓低於設定值時啟動該警示元件；且該警報控制模組設有一第二調整元件，用以調整啟動該警示元件的電壓設定值。而該警示元件可為揚聲元件、燈號元件或顯示元件其中之一或前述元件的組合。
本創作的優點在於，透過平衡控制模組使電池模組內所有的電池可自動平衡電量，且能自我檢測的電池模組的電壓，透過電池組的電壓設定啟動風扇散熱與蜂鳴器的警報，用以保護且延長電池模組的壽命。
茲舉出本創作之快充式電池模組的附圖說明及具體實施方式，以協助專利審查委員對本創作的技術特徵及內容做瞭解，敬請參見如下的陳述：請參閱圖1，為本創作之電池模組示意圖。本創作係一種快充式電池模組，其包括：一電池組100用以儲存電能，且其電性連接一組充電端子101及一組放電端子102，該充電端子101用於接入充電裝置(圖中未示)對該電池組100進行充電，該放電端子102用 於該電池組100使用於負載(圖中未示)時放電；一平衡控制模組200與該電池組100電性連接，用以平衡該電池組100內每個電池間的電量；一風扇控制模組300電性連接於該電池組100，用以檢測該電池組100電壓，且控制一風扇310的運轉；及一警報控制模組400電性連接於該電池組100，用以檢測該電池組100電壓，且控制一警示元件420。
其中，該風扇控制模組300在充電時該電池組100電壓高於設定值時啟動該風扇310的運轉，使該電池組100開始散熱，使該電池組100在被充電時處於較佳的狀態。另，在該風扇控制模組300可設有一第一調整元件301，透過該第一調整元件301可用以調整啟動該風扇310運轉的電壓設定值。
而，該警報控制模組400在該電池組100電壓低於設定值時啟動該警示元件420，實施上該警示元件420可為揚聲元件(如蜂鳴器)、燈號元件(如LED燈)、顯示元件(如數位輸出訊號顯示器)其中之一或前述元件的組合，用以警告該電池組100已低於設定的電壓值，需進行充電或保養程序。另，在該警報控制模組400設有一第二調整元件401，用以調整啟動該警示元件420的電壓設定值。
請再參閱圖2，現以八顆串聯的電池110、120、130、140、150、160、170及180形成的該電池組100為實施說例。以下說明+代表正極，-代表負極。實施上電池110(-)與電池120(+)連接、電池120(-) 與電池130(+)連接、電池130(-)與電池140(+)連接、電池140(-)與電池150(+)連接、電池150(-)與電池160(+)連接、電池160(-)與電池170(+)連接、電池170(-)與電池180(+)連接，形成一串聯的電池組100，該電池組100內電池110、120、130、140、150、160、170的正極(+)及電池180的正極(+)及負極(-)接入該平衡控制模組200，實施上該平衡控制模組200可透過一控制板210接入前述電池110、120、130、140、150、160、170及180的電極，而該控制板210電性連接一限流電阻組220，透過該控制板210與限流電阻組220使電池110、120、130、140、150、160、170及180並聯導通，用以平衡該些電池110、120、130、140、150、160、170及180。
在電池模組受到大電流快充的情況下，當電池總電壓高於一定值(如28V)時，該電池組100即可視為充電完成，進而可進入工作(放電)程序。在此時，負責平衡的該控制板210可依各個電池的電壓(當高於預先設定的電壓值時)分別放電一定之電容量，如此平衡的動作可在電池模組工作時同時進行，如此，電池模組可不必定電壓充電即可達成平衡效果，滿足快速充電的需求，且可達到各電池的電量平衡效果。
實施上，該風扇控制模組300可由該控制板210取得該電池組100電壓，當該電池組100電壓高於設定值時啟動該風扇310，例如該電池組100電壓設定值在27V時啟動該風扇310。而該風扇控制模組300 在該電池組100電壓低於設定值時啟動該風扇310的運轉倒數計時，該風扇310運轉一設定的時間長度後才停止，例如在該電池組100電壓低於26.3V時啟動該風扇310的運轉，且開始計算30min後關閉該風扇310的運轉。而透過該第一調整元件301可調整啟動該風扇310運轉的電壓設定值，實施上該第一調整元件301可以是可變電阻，透過一字起可以方便調整，例如順時針方向可將前述設定值27V調高，逆時針則調低。
實施上，該警報控制模組400可由該控制板210取得該電池組100電壓，當該電池組100電壓低於設定值時啟動該警示元件420，例如該電池組100電壓設定值在24.5V時啟動該警示元件420(如蜂鳴器發出警報)，而在該電池組100電壓設定值高於25V時關閉該警示元件420的警示。為達到控制目的，該警報控制模組400與該警示元件420間設置一繼電開關410，用以控制啟動與關閉該警示元件420。又，透過該第二調整元件401可調整啟動該警示元件420的電壓設定值，實施上該第二調整元件401可以是可變電阻，透過一字起可以方便調整，例如順時針方向可將前述設定值24.5V調高，逆時針則調低。
由於該警示元件420之啟動電壓為可調，所以使用者可依使用需要設定該電池組100適當的安全殘存電容量。也就是說，電池模組在一定的循環次數以後，如果該電池組100電容量不足以應付負載消耗的電容 量，即會產生低電壓的現象進而導致該警示元件420的發報，通知維修的需要。也因為有適當的安全殘存電容量的警示設定，可預防如無人搬運車等在無預警的狀況下，於工作途中停止工作，造成產線的不便及損失。
本創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本創作，而不應解讀為限制本創作之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本創作之範疇內。因此，本創作之保護範圍當以下文之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電池組
101‧‧‧充電端子
102‧‧‧放電端子
110、120、130、140、150、160、170、180‧‧‧電池
200‧‧‧平衡控制模組
210‧‧‧控制板
220‧‧‧限流電阻組
300‧‧‧風扇控制模組
301‧‧‧第一調整元件
310‧‧‧風扇
400‧‧‧警報控制模組
401‧‧‧第二調整元件
410‧‧‧繼電開關
420‧‧‧警示元件
圖1為本創作之電池模組示意圖。
圖2為本創作之電池模組實施示意圖。
100‧‧‧電池組
101‧‧‧充電端子
102‧‧‧放電端子
200‧‧‧平衡控制模組
300‧‧‧風扇控制模組
301‧‧‧第一調整元件
310‧‧‧風扇
400‧‧‧警報控制模組
401‧‧‧第二調整元件
420‧‧‧警示元件

Claims (7)

  1. 一種快充式電池模組，其包括：一電池組，用以儲存電能，且其電性連接一組充電端子及一組放電端子，透過該組充電端子對該電池組充電，而透過該組放電端子由該電池組放電；一平衡控制模組，其與該電池組電性連接，用以平衡該電池組內每個電池間的電量；一風扇控制模組，其電性連接於該電池組，用以檢測該電池組電壓，且控制一風扇的運轉；及一警報控制模組，其電性連接於該電池組，用以檢測該電池組電壓，且控制一警示元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之快充式電池模組，其中，該風扇控制模組在該電池組充電高於一設定電壓值時啟動該風扇的運轉。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之快充式電池模組，其中，該風扇控制模組在該電池組電壓低於一設定電壓值時啟動該風扇的運轉，且該風扇的運轉進行一設定的時間長度後才停止。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之快充式電池模組，其中，該風扇控制模組設有一第一調整元件，用以調整啟動該風扇運轉的電壓設定值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之快充式電池模組，其中，該警報控制模組在該電池組電壓低於設定值時啟動該警示元件。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之快充式電池模組，其 中，該警報控制模組設有一第二調整元件，用以調整啟動該警示元件的電壓設定值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之快充式電池模組，其中，該警示元件係為揚聲元件、燈號元件、顯示元件其中之一或前述元件的組合。
TW101219090U 2012-10-03 2012-10-03 快充式電池模組 TWM449401U (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101219090U TWM449401U (zh) 2012-10-03 2012-10-03 快充式電池模組
JP2012007204U JP3181462U (ja) 2012-10-03 2012-11-28 高速充電式電池モジュール
CN2012206375125U CN202977647U (zh) 2012-10-03 2012-11-28 快充式电池模组
DE201220104713 DE202012104713U1 (de) 2012-10-03 2012-12-04 Schnell ladbares Batteriemodul

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101219090U TWM449401U (zh) 2012-10-03 2012-10-03 快充式電池模組

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWM449401U true TWM449401U (zh) 2013-03-21

Family

ID=47665729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101219090U TWM449401U (zh) 2012-10-03 2012-10-03 快充式電池模組

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP3181462U (zh)
CN (1) CN202977647U (zh)
DE (1) DE202012104713U1 (zh)
TW (1) TWM449401U (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
DE202012104713U1 (de) 2013-01-07
JP3181462U (ja) 2013-02-07
CN202977647U (zh) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6277057B2 (ja) バッテリパック、バッテリシステム、及び放電方法
JP5804540B2 (ja) 安全性の向上した電池パック
US9128138B2 (en) Electrical storage system
CN106374588B (zh) 一种高压锂电池包故障的安全管理系统
CN106740206B (zh) 电动车电池包的快换方法及快换系统
CN105141003B (zh) 电池管理电路
KR20130001239A (ko) 고전류 배터리 시스템 및 고전류 배터리 시스템을 제어하기 위한 방법
JP2017004968A (ja) 安全性の向上した電池パック
CN103972990B (zh) 磷酸铁锂电池储能系统
KR20170013537A (ko) 배터리 관리와 통신기능을 갖는 에너지 저장 및 제어시스템
CN108140908A (zh) 蓄电池装置以及车辆
JP2014050138A (ja) バッテリシステム及びバッテリ
JP6612022B2 (ja) 電池セル平衡システムを有する充電スタンド
JP2013230003A (ja) 電源装置、電源装置を備える車両及び蓄電装置並びに組電池の放電方法
EP3264515B1 (en) Smart battery jumper cable
CN105262192A (zh) 一种车载直流稳压电源及电池充电系统
CN204303942U (zh) 一种锂离子动力电池电压监测及均衡的安全保护装置
TWM449401U (zh) 快充式電池模組
CN205543130U (zh) 一种锂离子蓄电池地面维护系统
EP3013627B1 (en) Battery arrangement for electrically powered industrial vehicle
TWM483550U (zh) 鉛酸電池及鋰電池倂聯複合式儲能電池供電系統
CN110994761A (zh) 一种用于风电控制存储应急供电电源
CN217445036U (zh) 一种车载移动电源
US20110140675A1 (en) Charging device for different batteries
JP6116223B2 (ja) 保護回路、バッテリユニット

Legal Events

Date Code Title Description
MK4K Expiration of patent term of a granted utility model