一种实现电池自均衡功能的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种实现电池自均衡功能的装置，包括由至少两个单体电池组成的电池组，每一单体电池均设置有正极以及负极，所述装置还包括电接头、电连板以及动力部件，所述电连板上于对应所有单体电池正、负极的位置分别开设有正极通孔以及负极通孔。通过动力部件控制电接头或电连板移动，实现电池组内的各个单体电池的串联连接或并联连接。并联连接时，电池组中电压高的单体电池会对电压低的单体电池充电，即可实现自动均衡功能；外界也可以对电池组低压充电，而且在充电的时候可以保持电池组良好的一致性。从而，避免电池组的失衡带来的降低单体电池利用率以及加速单体电池劣化问题，大大提高了整个电池组的寿命。
【专利说明】
一种实现电池自均衡功能的装置
技术领域
[0001]本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种实现电池自均衡功能的装置。
【背景技术】
[0002]随着空气污染的日益加重以及化石能源的逐渐减少，新能源行业开始崭露头角并逐渐壮大。其中电池组就是新能源产品的核心部件之一，并且其发展往往影响整个新能源行业的发展。因为单节电池的电压有限，所以需要许多节电池串联在一起组成一个大电池组。由于电池制作工艺、本身的材料及使用环境等众多因素的影响，电池组在使用一段时间后，每只电池的电压、内阻、容量会有一定的差异性，从而导致电池的寿命减少和效率降低等问题。
[0003]目前市面上多数采用被动耗散型(以消耗能量为主的被动均衡，其主要是通过电阻消耗单体电池的电量来减小电池个体之间的差异)的均衡策略来提高电池的一致性。虽然，这种方法控制简单，但它发热量大、均衡电流小，利用率低、操作不当容易损坏电池、需要比较久的均衡时间并且浪费电池能量，不能合理利用资源。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种实现电池自均衡功能的装置，能通过电池组的串、并联转换实现电池主动均衡，避免电池的失衡带来的降低电池利用率、加速电池劣化和缩短电池组寿命等问题。
[0005]本实用新型是这样实现的一种实现电池自均衡功能的装置，包括由至少两个单体电池组成的电池组，每一单体电池均设置有正极以及负极，所述装置还包括电接头、电连板以及动力部件，所述电连板上于对应所有单体电池正、负极的位置分别开设有正极通孔以及负极通孔；
[0006]所述电连板上表面设置有正极端子、负极端子以及导电件，所述正极端子的位置与电池组中任一个单体电池正极的位置相对应，所述负极端子的位置与其它一个单体电池的负极的位置相对应，所述导电件一端的位置与一个单体电池正极的位置相对应，其另一端的位置与其它一个单体电池的负极的位置相对应；
[0007]所述电连板的下表面设置有正极导电条以及负极导电条，所述正极导电条连通所有的正极通孔，所述负极导电条连通所有的负极通孔；
[0008]所述电接头的顶部及底部为相互电连接的导电体，所述的正、负极通孔内均穿设所述的电接头，所述动力部件驱动所述电连板或电接头往复运动，以使所有电接头的顶部与所述电连板上表面的电正极端子、负极端子以及导电件电连接，或使所有电接头的底部与所述电连板下表面的正极导电条、负极导电条电连接。
[0009]进一步地，所述电接头顶部及底部均比中部大。
[0010]进一步地，所述电接头一端固设有螺栓，每一所述单体电池的正、负两极上固设有螺母，所述电接头通过所述螺栓与所述螺母的配合固定在所述单体电池的正、负极上。[0011 ]进一步地，所述电接头的中部表面涂覆有绝缘材料。
[0012]进一步地，所述的实现电池自均衡功能的装置还包括用于固定电池组的底座，所述底座上设置有多个与所述单体电池相对应的凹槽。
[0013 ]进一步地，所述动力部件包括电磁推杆，所述电磁推杆包括电磁气缸和推杆，所述推杆的两端分别连接所述电磁气缸和所述电连板。
[0014]进一步地，所述正极端子、负极端子以及导电件均由铜材料制成的片状件。
[0015]与现有技术相比，本实用新型实现电池自均衡功能的装置，通过动力部件控制电接头或电连板移动，在某一位置时，可使所有电接头的顶部与电连板上表面的电正极端子、负极端子以及导电件电连接，从而使各单体电池形成并联连接，此时，电池组可以对外放电，也可以串联充电；在另一位置时，可使所有电接头的底部与电连板下表面的正极导电条、负极导电条电连接，电池组内的各个单体电池形成并联连接。此时，电池组中电压高的单体电池会对电压低的单体电池充电，即可实现自动均衡功能；外界也可以对电池组低压充电，而且在充电的时候可以保持电池组良好的一致性。从而，避免电池组的失衡带来的降低单体电池利用率以及加速单体电池劣化问题，大大提高了整个电池组的寿命。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型所提供的实现电池自均衡功能的装置的结构示意图。
[0017]图2是图1中电接头的立体示意图。
[0018]图3是图1中电池组的立体示意图。
[0019]图4是图1中电连板的上表面结构示意图。
[°02°]图5是图4中电连板的下表面结构不意图。
[0021]图6是图1中电连板上表面与电接头的接触示意图。
[0022]图7是图1中电连板下表面与电接头的接触示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]如图1至3所示，为本实用新型的一较佳实施例一种实现电池自均衡功能的装置，包括由至少两个单体电池10组成的电池组、电接头20、电连板30以及动力部件40，每一单体电池10均设置有正、负极。在本实施例中，实现电池自均衡功能的装置还包括用于固定电池组的底座50，底座50上设置有多个与单体电池10相对应的凹槽(图中未示出)，通过凹槽能够比较稳定的固定电池组中的各个单体电池10的相对位置，便于动力部件40对电连板30移动的控制。在实际安装过程中，应将所有单体电池1按一定顺序排列，例如，所有电池10的正极都靠近电池组外侧排列，负极都靠近电池组内侧排列。
[0025]具体他，电接头20的顶部及底部为相互电连接的导电体，顶部及底部均比中部大，中部表面涂覆有绝缘材料。其中一端固设有螺栓21，单体电池10的正、负两极上固设有螺母11，电接头20通过螺栓21与螺母11的配合固定在单体电池1的正、负极上。在本实施例中，动力部件40包括电磁推杆，电磁推杆包括电磁气缸41和推杆42，电磁气缸41安装底座50上，推杆42的两端分别连接电磁气缸41和电连板30。电磁气缸41控制推杆42的伸缩，从而使电连板30上、下移动。当然，动力部件40还可以是其它动力结构。
[0026]如图4和5所示，电连板30上对应所有单体电池10正、负极的位置分别开设有正极通孔31以及负极通孔32，正、负极通孔31、32内均穿设有电接头20，动力部件40驱动电连板30往复运动。电连板30上表面设置有正极端子33、负极端子34以及导电件35，正极端子33的位置与电池组中任一个单体电池10正极的位置相对应，负极端子34的位置与其它一个单体电池10的负极的位置相对应。导电件35—端的位置与一个单体电池10正极的位置相对应，其另一端的位置与其它一个单体电池10的负极的位置相对应。电连板30的下表面设置有正极导电条36以及负极导电条37，正极导电条36连通所有的正极通孔31，负极导电条37连通所有的负极通孔32。在本实施例中，导电件35—端的位置与一个单体电池10正极的位置相对应，其另一端的位置与相邻一个单体电池10的负极的位置相对应。正极端子33、负极端子34以及导电件均由铜材料制成的片状件。
[0027]正常状态下，电连板30的正、负极通孔31、32处于电接头20的中部绝缘处，不与电接头20导电。如图6所示，当电磁气缸41控制推杆42伸出时，电连板30向上移动，所有电接头20的顶部与电连板30上表面的电正极端子33、负极端子34以及导电件35电连接，从而实现电池组内的各个单体电池1串联连接。此时，电池组可以对外放电，也可以串联充电。
[0028]如图7所示，当电磁气缸41控制推杆42收缩时，电连板30向下移动，所有电接头20的底部与电连板30下表面的正极导电条36、负极导电条37电连接，从而实现电池组内的各个单体电池10并联连接。此时，电池组中电压高的电池10会对电压低的电池10充电，即可实现均衡功能；外界也可以对电池组低压充电，而且在充电的时候可以保持电池组良好的一致性。从而，避免电池的失衡带来的降低电池利用率的加速电池劣化问题，大大提高了电池的寿命。
[0029]另外，电接头20设置成可移动的结构，动力部件40驱动电接头20往复运动，以使所有电接头20的顶部与电连板30上表面的电正极端子33、负极端子34以及导电件35电连接或所有电接头20的底部与电连板30下表面的正极导电条36、负极导电条37电连接，也可以实现电池的均衡功能。
[0030]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。
【主权项】
1.一种实现电池自均衡功能的装置，包括由至少两个单体电池组成的电池组，每一单体电池均设置有正极以及负极，其特征在于，所述装置还包括电接头、电连板以及动力部件，所述电连板上于对应所有单体电池正、负极的位置分别开设有正极通孔以及负极通孔； 所述电连板上表面设置有正极端子、负极端子以及导电件，所述正极端子的位置与电池组中任一个单体电池正极的位置相对应，所述负极端子的位置与其它一个单体电池的负极的位置相对应，所述导电件一端的位置与一个单体电池正极的位置相对应，其另一端的位置与其它一个单体电池的负极的位置相对应； 所述电连板的下表面设置有正极导电条以及负极导电条，所述正极导电条连通所有的正极通孔，所述负极导电条连通所有的负极通孔； 所述电接头的顶部及底部为相互电连接的导电体，所述的正、负极通孔内均穿设所述的电接头，所述动力部件驱动所述电连板或电接头往复运动，以使所有的电接头的顶部与所述电连板上表面的电正极端子、负极端子以及导电件电连接，或使所有的电接头的底部与所述电连板下表面的正极导电条、负极导电条电连接。2.如权利要求1所述的实现电池自均衡功能的装置，其特征在于，所述电接头顶部及底部均比中部大。3.如权利要求1所述的实现电池自均衡功能的装置，其特征在于，所述电接头一端固设有螺栓，每一所述单体电池的正、负两极上固设有螺母，所述电接头通过所述螺栓与所述螺母的配合固定在所述单体电池的正、负极上。4.如权利要求1至3中任意一项所述的实现电池自均衡功能的装置，其特征在于，所述电接头的中部表面涂覆有绝缘材料。5.如权利要求1至3中任意一项所述的实现电池自均衡功能的装置，其特征在于，所述的实现电池自均衡功能的装置还包括用于固定电池组的底座，所述底座上设置有多个与所述单体电池相对应的凹槽。6.如权利要求1至3中任意一项所述的实现电池自均衡功能的装置，其特征在于，所述动力部件包括电磁推杆，所述电磁推杆包括电磁气缸和推杆，所述推杆的两端分别连接所述电磁气缸和所述电连板。7.如权利要求1所述的实现电池自均衡功能的装置，其特征在于，所述正极端子、负极端子以及导电件均由铜材料制成的片状件。
【文档编号】H01M10/42GK205595416SQ201620112044
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】丁耀君, 林明
【申请人】深圳市中工巨能科技有限公司