一种基于动力梯次利用电池的集成装备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于动力梯次利用电池的集成装备，包括充电主电路、梯次利用负载电路、梯次利用触点开关和若干个锂电池单体，所述梯次利用触点开关包括一个梯次利用调节触片和若干个梯次利用调节触点，所述梯次利用负载电路的正极连接所述充电主电路的正极，负极连接所述梯次利用调节触片，若干个所述梯次利用调节触点分别连接不同所述锂电池单体的负极；任意相邻的两个所述锂电池单体设置有一个穿梭均衡电容，每个所述穿梭均衡电容的正负极端各设置有一个双向切换开关，每个所述正极双向切换开关均可以选择接通所述锂电池单体的正极或负极。本实用新型可以实现动力电池组的电能梯次利用，且可以实现所有锂电池单体的容量均衡。
【专利说明】
一种基于动力梯次利用电池的集成装备
技术领域
[0001]本实用新型涉及新能源动力锂电池技术领域，特别是一种基于动力梯次利用电池的集成装备。
【背景技术】
[0002]锂离子动力蓄电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点，因此在便携式电子设备、电动汽车等新能源储能方面显示出优越的前景。为了使串联电池组能够达到最大的容量利用率，同时尽量减少电池过压损坏的可能性，延长电池组的使用寿命，我们必须对串联电池组中的电池单元进行容量均衡；此夕卜，例如电动汽车等锂离子动力蓄电池在实际应用中通常采用梯次利用方式满足不同系统和设备的供电需求，锂离子动力蓄电池梯次利用会导致各锂离子动力蓄电池单体之间的性能差异更大，对梯次电池进行均衡管理必不可少。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于动力梯次利用电池的集成装备。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种基于动力梯次利用电池的集成装备，包括充电主电路、梯次利用负载电路、梯次利用触点开关和若干个锂电池单体，若干个所述锂电池单体相互串联设置于所述充电主电路的正负极之间，所述梯次利用触点开关包括一个梯次利用调节触片和若干个梯次利用调节触点，所述梯次利用负载电路的正极连接所述充电主电路的正极，所述梯次利用负载电路的负极连接所述梯次利用调节触片，若干个所述梯次利用调节触点分别连接不同所述锂电池单体的负极;任意相邻的两个所述锂电池单体构成一个均衡基本单元，每个所述均衡基本单元中设置有一个穿梭均衡电容，每个所述穿梭均衡电容的正极端设置有一个正极双向切换开关，每个所述穿梭均衡电容的所述正极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡基本单元中电流上游方向的所述锂电池单体的正极或负极，每个所述穿梭均衡电容的负极端设置有一个负极双向切换开关，每个所述穿梭均衡电容的所述负极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡基本单元中电流下游方向的所述锂电池单体的正极或负极。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，若干个所述锂电池单体分为多个动力电池分组，每个所述动力电池分组中所含有的所述锂电池单体数量相同，任意相邻的两个所述动力电池分组构成一个均衡组单元，每个所述均衡组单元中设置有一个穿梭均衡组电容，每个所述穿梭均衡组电容的正极端设置有一个正极双向切换开关，每个所述穿梭均衡组电容的所述正极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡组单元中电流上游方向的所述动力电池分组的正极或负极，每个所述穿梭均衡组电容的负极端设置有一个负极双向切换开关，每个所述穿梭均衡组电容的所述负极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡组单元中电流下游方向的所述动力电池分组的正极或负极。
[0007]与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是:
[0008]本实用新型所提供的一种基于动力梯次利用电池的集成装备，通过设置所述梯次利用触点开关可以实现动力电池组的电能梯次利用，以满足不同系统和设备的供电需求；且通过双向切换开关的反复切换，使相邻两动力电池分组或锂电池单体容量一致，最后使所有锂电池单体的容量一致，且上述级联电容穿梭均衡电路的均衡速度快，耗费的时间较短。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010]图1是本实用新型所述的一种基于动力梯次利用电池的集成装备的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型所述的动力电池分组的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]参照图1至图2，图1至图2是本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
[0013]如图1至图2所示，一种基于动力梯次利用电池的集成装备，包括充电主电路U、梯次利用负载电路M、梯次利用触点开关SA和16个锂电池单体，16个所述锂电池单体相互串联设置于所述充电主电路U的正负极之间，所述梯次利用触点开关SA包括一个梯次利用调节触片和若干个梯次利用调节触点，所述梯次利用负载电路M的正极连接所述充电主电路U的正极，所述梯次利用负载电路M的负极连接所述梯次利用调节触片，若干个所述梯次利用调节触点分别连接不同所述锂电池单体的负极;任意相邻的两个所述锂电池单体构成一个均衡基本单元，每个所述均衡基本单元中设置有一个穿梭均衡电容，每个所述穿梭均衡电容的正极端设置有一个正极双向切换开关，每个所述穿梭均衡电容的所述正极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡基本单元中电流上游方向的所述锂电池单体的正极或负极，每个所述穿梭均衡电容的负极端设置有一个负极双向切换开关，每个所述穿梭均衡电容的所述负极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡基本单元中电流下游方向的所述锂电池单体的正极或负极。
[0014]作为优选的，16个所述锂电池单体分为四个动力电池分组Gl-1、G1-2、G1_3和Gl-4，每个所述动力电池分组中所含有的所述锂电池单体数量相同，任意相邻的两个所述动力电池分组构成一个均衡组单元，每个所述均衡组单元中设置有一个穿梭均衡组电容C1-1、C1-2或C1-3，每个所述穿梭均衡组电容的正极端设置有一个正极双向切换开关Sl-l、Sl-2或S1-3，每个所述穿梭均衡组电容的所述正极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡组单元中电流上游方向的所述动力电池分组的正极或负极，每个所述穿梭均衡组电容的负极端设置有一个负极双向切换开关Sl-2、Sl-3或S1-4，每个所述穿梭均衡组电容的所述负极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡组单元中电流下游方向的所述动力电池分组的正极或负极。具体地，所述梯次利用触点开关SA包括四个所述梯次利用调节触点且分别连接所述动力电池分组G1-1、G1-2、G1-3和G1-4的负极。
[0015]通过使所述梯次利用触点开关SA的所述梯次利用调节触片和不同的所述梯次利用调节触点连接，从而可以使所述梯次利用负载电路M与不同数量的所述锂电池单体并联即可以输出不同梯次的电能;在进行电池容量均衡时，以任意一个动力电池分组中的四个所述锂电池单体G0-l、G0-2、G0-3和G0-4为例:当双向切换开关S0-l、S0-2、S0-3和S0-4接通相互串联的锂电池单体GO-1、G0-2、G0-3和G0-4的正极时，穿梭均衡电容CO-1、⑶-2或C0-3电压分别与锂电池单体G0-l、G0-2、G0-3相等；当双向切换开关S0-l、S0-2、S0-3和S0-4接通四个相互串联的锂电池单体GO-1、G0-2、G0-3和G0-4的负极时，穿梭均衡电容CO-1、C0-2或C0-3电压分别与锂电池单体G0-2、G0-3、G0-4相等；穿梭均衡电容C0-l、C0-2或C0-3电压的变化会产生电能的吸收或释放，从而使锂电池单体G0-l、G0-2、G0-3和G0-4的容量趋于一致;然后类似的原理，使四个动力电池分组G1-1、G1-2、G1_3和G1-4的容量趋于一致，从而加快所有动力电池分组中的锂电池单体的容量均衡的速率。
[0016]以上对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，当然，本实用新型还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于动力梯次利用电池的集成装备，其特征在于:包括充电主电路、梯次利用负载电路、梯次利用触点开关和若干个锂电池单体，若干个所述锂电池单体相互串联设置于所述充电主电路的正负极之间，所述梯次利用触点开关包括一个梯次利用调节触片和若干个梯次利用调节触点，所述梯次利用负载电路的正极连接所述充电主电路的正极，所述梯次利用负载电路的负极连接所述梯次利用调节触片，若干个所述梯次利用调节触点分别连接不同所述锂电池单体的负极;任意相邻的两个所述锂电池单体构成一个均衡基本单元，每个所述均衡基本单元中设置有一个穿梭均衡电容，每个所述穿梭均衡电容的正极端设置有一个正极双向切换开关，每个所述穿梭均衡电容的所述正极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡基本单元中电流上游方向的所述锂电池单体的正极或负极，每个所述穿梭均衡电容的负极端设置有一个负极双向切换开关，每个所述穿梭均衡电容的所述负极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡基本单元中电流下游方向的所述锂电池单体的正极或负极。2.根据权利要求1所述的一种基于动力梯次利用电池的集成装备，其特征在于:若干个所述锂电池单体分为多个动力电池分组，每个所述动力电池分组中所含有的所述锂电池单体数量相同，任意相邻的两个所述动力电池分组构成一个均衡组单元，每个所述均衡组单元中设置有一个穿梭均衡组电容，每个所述穿梭均衡组电容的正极端设置有一个正极双向切换开关，每个所述穿梭均衡组电容的所述正极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡组单元中电流上游方向的所述动力电池分组的正极或负极，每个所述穿梭均衡组电容的负极端设置有一个负极双向切换开关，每个所述穿梭均衡组电容的所述负极双向切换开关均可以选择接通位于所述均衡组单元中电流下游方向的所述动力电池分组的正极或负极。
【文档编号】H01M10/42GK205692933SQ201620628498
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月23日 公开号201620628498.0, CN 201620628498, CN 205692933 U, CN 205692933U, CN-U-205692933, CN201620628498, CN201620628498.0, CN205692933 U, CN205692933U
【发明人】陶以彬, 柯勇, 张春玲
【申请人】芜湖格利特新能源科技有限公司