一种预防起火爆炸电动自行车的电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种预防起火爆炸电动自行车的电池。


背景技术：

2.随着能源危机和环境污染日益严重，使得世界各国都掀起了研制和开发电动车的热潮，电动车的蓬勃发展和远大前景，促进电动车电池行业的发展。在巨大的发展前景下，越来越多电动车引起的事故被报道出来，电动车电池的安全性能越来越受人们的关注。电动车电池主要有锂电池组和保护板组成，锂离子电池使用需要专用的安全保护电路，否则会引起电池的爆炸。线路板对电池的保护功能基本包括过充电保护、过放电保护、过流保护和短路保护等。现今通过不断提高电池生产质量外，同时通过提高保护板对电池的保护能力，以此来提高电动车电池的安全性能。
3.现今电动车电池组由串并联组成，经长时间使用后，电池组内阻和电压变得不一致，高电压电池与低电压电池单元电压差越大，放电电流越大。在严重情况下，放电电流过大的电池单元会过流损坏，影响整体寿命，在一定程度上浪费电池电能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提高线路板对电池的保护能力，提高电池使用的安全性能，提高电池的使用效率，技术方案如下：
5.一种预防起火爆炸电动自行车的电池，包括供电单元和控制单元；所述供电单元包括由若干电芯串联组成的电池组，若干所述电池组连接控制单元；所述控制单元包括控制器和负载端，所述控制器根据所述供电单元的电量切换所述电池组并联输出到负载端或独立输出到负载端。
6.进一步地，所述控制单元还包括电压检测模块；所述电压检测模块检测电池组的电压并反馈给所述控制器，所述控制器根据所述电池组的电压计算所述供电单元的电量。
7.进一步地，所述控制单元还包括电流检测模块，所述电流检测模块检测所述电池组的电流和所述负载端的电流并反馈给所述控制器；所述电压检测模块还检测所述负载端的电压并反馈给所述控制器；所述控制器根据所述电池组的电流、所述电池组的电压、所述负载端的电流和/或所述负载端的电压控制所述供电单元充电、放电或停止工作。
8.进一步地，所述控制单元包括蓝牙模块，所述蓝牙模块将所述控制器的信息发送至客户端，所述信息包括所述电池组的电流和电压，所述负载端的电流和电压。
9.进一步地，所述客户端包括手机app。
10.进一步地，所述电池组与所述控制单元通过mos管连接。
11.与现有技术相比，本实用新型有益效果是：
12.本实用新型的一种预防起火爆炸电动自行车的电池，电池组由原来的串并联结构，改为只有串联结构的电池组。控制器根据电量切换电池组并联输出到负载端或独立输出到负载端。通过独立输出到负载端轮流切换电池组输出，实现电池组之间电压平衡，提高
电池的利用率，提高电池的使用寿命，提高控制器对电池的保护，有效预防电池起火、爆炸等事故。通过监控电流和电压，及时发现异常情况，及时关断电路保护电池和电路。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型一种预防起火爆炸电动自行车的电池的结构示意图；
15.图2为本实用新型一种预防起火爆炸电动自行车的电池的循环输出模式示意图；
16.图3为本实用新型一种预防起火爆炸电动自行车的电池的切换模式示意图；
17.图4为本实用新型一种预防起火爆炸电动自行车的电池的过充保护示意图；
18.图5为本实用新型一种预防起火爆炸电动自行车的电池的过放电保护示意图；
19.图6为本实用新型一种预防起火爆炸电动自行车的电池的过流保护示意图；
20.图7为本实用新型一种预防起火爆炸电动自行车的电池的短路保护示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
22.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
23.在电池使用时，电池组内的电池之间可能因放电电量不一样而出现电池电压不一致的情况，市面上的电池组由若干颗电芯并联成组，再多组串联在一起连接线路板。因内部电池之间存在并联关系，电压较高电池会对电压较低的电池充电。本实用新型的电池组若干电芯串联成组后，多组分别接入线路板。电池组只有串联关系，可避免电池组内部电池之间的充电问题，避免电池内部电池对充出现的电能浪费。
24.具体地，一种预防起火爆炸电动自行车的电池，包括供电单元和控制单元，控制单元即电路板。供电单元包括由若干电芯串联组成的电池组，若干电池组连接控制单元。控制单元包括控制器和负载端，控制器根据供电单元的电量切换电池组并联输出到负载端或独立输出到负载端。如图1和图2所示，若干电芯串联成电池组，三组电池组的正负极分别接入控制单元。当供电单元电量大于80％时，控制器进入并联输出模式，控制器打开三路电池组，三路电池组并联输出到负载端；当供电单元电量小于80％时，控制器进入循环输出模式，控制器轮流转换三路电池独立输出电流到负载端。通过轮流切换电池组输出来平衡电池之间电压，以实现电池之间的电压平衡。
25.在本实施例中，如图2所示，电池组与控制单元由mos管连接。循环输出模式步骤
是：控制器控制mos管开通第一路电池，关闭其他两路电池的mos管；打开电池组供电一定时间后关闭该电路，同时打开第二路电池，使第二路电池供电相同时间后关闭；再次打开第三路电池，使电池供电相同时间后关闭；重复打开第一路电池电路，保持电路稳定输出电压。
26.在本实施例中，控制单元还包括电压检测模块和电流检测模块。电压检测模块检测电池组的电压和负载端的电压并反馈给控制器，电流检测模块检测电池组的电流和负载端的电流并反馈给控制器。控制器读取三路电池组的电压及电流和负载的电压及电流，当发现电压或电流异常时，控制器及时关断电路保护电池。
27.具体地，控制器根据电池组的电压判断所述供电单元的电量。如图3所示，控制器先判断负载端的电压是否大于设定的负载电压值。若大于负载电压值，控制器打开充电电路，进入充电模式。若小于负载电压值，控制器打开放电电路，进入放电模式；控制器再判断电池组的电压是否大于设定的电池组电压值，若大于电池组电压值，即供电单元电量大于80％，控制器进入并联输出模式，控制器打开三路电池组，三路电池组并联输出到负载端；若小于电池组电压值，即供电单元电量小于80％，控制器进入循环输出模式，控制器轮流转换三路电池独立输出电流到负载端。
28.过充或过放电保护：如图4所示，控制器读取三路电池组的电压，若电池组的电压大于设定的电压充满值，则电池过度充电，控制器关闭充电电路，过充保护，避免电池过度充电，造成电池损坏或电池爆炸；否则，电池正常充电工作。如图5所示，若电池组的电压小于设定的电压过低值，则电池电压过低，控制器关闭输出电路，过放电保护，避免电池使用过度，避免电池损坏；否则，电池正常放电工作。
29.过流保护或短路保护：如图6所示，若电池组的电流大于设定的电流最大值，则线路电流过大，控制器关闭输出回路，过流保护，避免电流过大损坏电池组和控制单元；否则，电池正常工作。如图7所示，若负载端的电流瞬间大于设定的电流最大值，则电路短路，控制器关闭输出回路，过流保护；否则，电池正常工作。
30.在本实施例中，当控制器关闭输出或充电电路，控制器会在30秒或60秒，重新打开电路，再次检测电路是否异常。若电池组的电流、电池组的电压、负载端的电流或负载端的电压异常，控制器再次及时关闭电路，以此重复。
31.在本实施例中，控制器不断读取三路电池组的电压及电流和负载的电压及电流，判断供电单元充电、放电或停止工作，蓝牙模块将上述控制器读取和判断的信息发送至客户端，例如手机app，用户可查看电池状态及异常情况，当用户发现电动车电池不断重复地开关电路，从而发现电池处在异常情况，及时关闭电动车并进行维修。
32.本实用新型的一种预防起火爆炸电动自行车的电池，电池组由原来的串并联结构，改为只有串联结构的电池组。控制器根据电量切换并联输出模式和循环输出模式，通过循环输出模式轮流切换电池组输出，实现电池组之间电压平衡，提高电池的利用率，提高电池的使用寿命，提高控制器对电池的保护，有效预防电池起火、爆炸等事故。通过监控电流和电压，及时发现异常情况，及时关断电路保护电池和电路。
33.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型
要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
34.以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。