一种输出功率可调的电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种输出功率可调的电池模组。


背景技术：

2.电池模组是介于电芯单体与电池包的中间储能单元，它通过将多个电芯串并联，再加上起到汇集电流、收集数据、固定保护电芯等作用的辅助结构件形成模块化电池组。
3.公开号为cn208674299u的中国专利公开了一种可兼容多种电压的电池模组，其包括电源管理单元；与电源管理单元连接，用于检测电池模组温度，输出温度检测信号至电源管理单元的温度检测电路；与电源管理单元连接，用于充电控制的第一mos管；与电源管理单元连接，用于放电控制的第二mos管；多个与电源管理单元连接，间隔排列的多个电芯；及用于串并联连接电芯以满足不同的电池模组的不同电压输出需求的连接组件，电芯通过连接组件连接模组电极输出。
4.现有技术方案是优先设计好电芯及电池模组的串并联电流走向，通过设计加工好电芯与电芯之间的汇流铜排，在再通过激光焊接的方式将汇流铜排焊接在电芯的极柱上，常规设计时，无法实现电芯组之间的并联数改变，使得电芯组之间的输出功率无法改变，从而降低了电池模组的负载能力。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出了一种输出功率可调的电池模组，可控制调节电池模组的输出功率，实现一个模组兼容多种输出功率，从而提高了电池模组的负载能力。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种输出功率可调的电池模组，其包括首端母线和末端母线，还包括至少两个模组单元，所述模组单元包括通断开关和电芯单元，其中，
7.所述首端母线和所述末端母线分别与所述电芯单元的输入端和输出端电性连接；
8.所述通断开关电芯连接于所述电芯单元与首端母线或所述末端母线之间，所述通断开关连通一路或者多路所述模组单元。
9.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括bms电池系统，所述通断开关与所述bms电池系统电性连接。
10.在以上技术方案的基础上，优选的，所述通断开关的数量相较所述电芯单元的多一个，其中，
11.相邻的两个所述电芯单元之间设置一个所述通断开关；
12.所述模组单元两端部的两个所述通断开关与其相邻的所述首端母线或所述末端母线之间设置一个所述通断开关。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，所述电芯单元包括若干顺次设置的电芯和若干个中间开关，其中，
14.各相邻的所述电芯间隔设置；
15.各所述中间开关的输入端与输出端分别与相邻的两个所述电芯的电极电性连接，所述中间开关用于控制相邻的两个所述电芯之间的通断。
16.在以上技术方案的基础上，优选的，所述通断开关和所述中间开关均为mos管开关。
17.在以上技术方案的基础上，优选的，所述mos管开关具有栅极、源极和漏极，其中，
18.所述通断开关和所述中间开关的栅极均与所述bms电池系统的输出端电性连接；
19.位于中间所述通断开关的漏极与源极分别与相邻的两个所述电芯单元的电极电性连接；位于首端所述通断开关的漏极与源极分别与所述首端母线和相靠近的所述电芯单元的输入端电性连接，位于末端所述通断开关的漏极与源极分别与所述末端母线和相靠近的所述电芯单元的输出端电性连接；
20.所述中间开关的漏极与源极分别与相邻的两个所述电芯的电极电性连接。
21.在以上技术方案的基础上，优选的，所述电芯单元还包括上支架、下支架和汇流排，其中，
22.所述上支架与所述下支架呈相对且间隔设置；
23.各所述电芯均设置在所述上支架与所述下支架之间，且相邻的两个所述电芯相同位置的极柱的极性相反；
24.所述汇流排固定设置在所述电芯的极柱上；
25.各所述中间开关对应固定设置在相邻的两个所述汇流排之间。
26.在以上技术方案的基础上，优选的，所述上支架和所述下支架相对的一侧均开设有若干个安装孔，所述上支架与所述下支架上的所述安装孔位置一一对应。
27.在以上技术方案的基础上，优选的，所述电芯的两端均具有极柱，两个所述电芯的极柱分别插入所述上支架的所述安装孔和所述下支架相对应的所述安装孔内。
28.在以上技术方案的基础上，优选的，所述上支架和下支架的材质均为pcabs工程塑料。
29.本实用新型的输出功率可调的电池模组相对于现有技术具有以下有益效果：
30.(1)通过选择性的控制通断开关通断，可实现多个模组单元之间的并联数改变，增大了输出电流，实现一个模组兼容多种输出功率，增大了该电池模组的储存容量，从而提高了电池模组的负载能力；
31.(2)通过设置在相邻的两个电芯之间设置中间开关，可控制切断，可使相邻的两个电芯断电，进而可在电流过载时作出相应的切断，起到良好的保护效果，避免电池模组发生热失控而损坏。
附图说明
32.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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本实用新型的可兼容多种电压的电池模组的示意图；
34.图2为本实用新型的可兼容多种电压的电池模组的电芯单元结构立体图；
35.图3为本实用新型的可兼容多种电压的电池模组的mos管开关与bms电池系统连接示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
37.如图1-3所示，本实用新型的一种输出功率可调的电池模组，其包括首端母线1和末端母线2和至少两个模组单元3。
38.首端母线1和末端母线2分别作为该电池模组的正负极输出端，其中该电池模组的电流流向由首端母线1流向末端母线2。
39.模组单元3包括通断开关31和电芯单元32，其中，首端母线1和末端母线2分别与电芯单元32的输入端和输出端电性连接，通断开关31电芯连接于电芯单元32与首端母线1或末端母线2之间，通断开关31连通一路或者多路模组单元3。
40.需要说明的是，通过选择性控制通断开关31的通断，可实现多个模组单元3之间的并联数改变，实现一个模组兼容多种输出功率，增大了该电池模组的储存容量，从而提高了电池模组的负载能力。
41.另外，还包括bms电池系统，通断开关31与bms电池系统电性连接。
42.需要说明的是，bms电池系统是一种远程监控系统，主要监测电池的各种状态，可采用公开号为cn204376460u揭示的一种bms电池管理系统的远程监控系统，故而bms电池系统为现有技术，在此不再做过多赘述。
43.作为一种优选实施方式，通断开关31的数量相较电芯单元32的多一个，其中，相邻的两个电芯单元32之间设置一个通断开关31，模组单元3两端部的两个通断开关31与其相邻的首端母线1或末端母线2之间设置一个通断开关31。
44.需要说明的是，每两个相邻的电芯单元32之间设置有通断开关31，其最远端的两个所述电芯单元32相反的一极分别与首端母线1和末端母线2电性连接，其在首端母线1与电芯单元32之间以及末端母线2与电芯单元32之间均设置有通断开关31，通过控制单路的多个通断开关31可实现该路多个电芯单元32之间的串联导通。
45.电芯单元32包括若干顺次设置的电芯321和若干个中间开关325，各相邻的电芯321间隔设置，各中间开关325的输入端与输出端分别与相邻的两个电芯321的电极电性连接，中间开关325用于控制相邻的两个电芯321之间的通断。
46.需要说明的是，在现有技术方案中发现，在相邻的两个电芯321之间的焊接的铜排上没有添加任何防护，在电流过载时，无法作为相应的切断保护，容易发生热失控导致电池模组损坏的问题；
47.本实施例中通过在相邻的两个电芯321之间设置中间开关325，中间开关325与bms电池系统电性连接，通过bms电池系统控制中间开关325的通断，可在电流过载时作出相应的切断，起到良好的保护效果，避免电池模组发生热失控而损坏。
48.具体的，本实施例中优选的通断开关31和中间开关325均为mos管开关，其中，mos
具体为n沟道增强型场效应管，mos管开关具有栅极、源极和漏极，此为现有技术，在此不再做过多赘述。
49.通断开关31和中间开关325的栅极均与bms电池系统的输出端电性连接，位于中间通断开关31的漏极与源极分别与相邻的两个电芯单元32的电极电性连接，位于首端通断开关31的漏极与源极分别与首端母线1和相靠近的电芯单元32的输入端电性连接，位于末端通断开关31的漏极与源极分别与末端母线2和相靠近的电芯单元32的输出端电性连接，中间开关325的漏极与源极分别与相邻的两个电芯321的电极电性连接。
50.同时，通过bms电池系统在栅极加上电压和不加上电压来控制其通断，在栅极加上电压就通电了，去掉电压就关断了，因此通过bms电池系统可控制通断开关31和中间开关325的通断，当控制单个模组单元3的多个通断开关31闭合，实现一路模组单元3输出，当控制多个模组单元3的多个通断开关31同时闭合时，可使多个模组单元3进行并联连接。
51.电芯单元32还包括上支架322、下支架323和汇流排324，其中，上支架322与下支架323呈相对且间隔设置，各电芯321均设置在上支架322与下支架323之间，且相邻的两个电芯321相同位置的极柱的极性相反，汇流排324固定设置在电芯321的极柱上，各中间开关325对应固定设置在相邻的两个汇流排324之间。
52.需要说明的是，将中间开关325焊接在相邻的两个汇流排324之间，通过bms电池系统控制中间开关325的通断，可使相邻的两个电芯321断电，进而起到良好的保护效果。
53.作为一种优选实施方式，上支架322和下支架323的材质均为pcabs工程塑料，pcabs工程塑料为聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合并而成的热可塑性塑胶，abs具有刚性好、冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电气性能优良，紫外线稳定，易着色，可满足各种颜色的配制需求，而且环保无污染，易于加工的优点，可以耐受模组正常的工作温度和压力。
54.并且，上支架322和下支架323均呈矩形状，上支架322和下支架323的四个边角均呈圆弧倒角设置，可防止应力集中，同时可以防止电芯模组意外撞角发生破损
55.具体的，本实施例中电芯321为圆柱型电芯，且该电芯321的两端均设有极柱，分别为电芯321的正/负极，其中，该类电芯321内的卷芯是与电芯321外壳处于相对绝缘设置。
56.作为一种优选实施方式，上支架322和下支架323相对的一侧均开设有若干个安装孔320，上支架322与下支架323上的安装孔320位置一一对应，电芯321的两端均具有极柱，两个电芯321的极柱分别插入上支架322的安装孔320和下支架323相对应的安装孔320内。
57.需要说明的是，安装孔320的形状呈凸形设置，安装孔320的孔径与电芯321的直径相匹配，电芯321插入进安装孔320内时，电芯321的外壁与安装孔320的内壁处于贴合状态，可将电芯321稳定的限位在上支架322与下支架323之间。
58.本实用新型的工作原理：
59.通过bms电池系统控制通断开关31和中间开关325的通断；当控制单个模组单元3的多个通断开关31闭合，实现一路模组单元3输出，当控制多个模组单元3的多个通断开关31同时闭合时，可使多个模组单元3进行并联连接；当控制切断中间开关325时，可使相邻的两个电芯321断电。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新
型的保护范围之内。