能量块连接装置及电池箱的制作方法

本实用新型涉及电动汽车充电宝电池能量块连接装置技术领域，尤其是涉及一种能量块连接装置及电池箱。

背景技术：

由于国家对环保的重视与对新能源政策的支持，动力电池制造工艺技术的日趋成熟，电动汽车已经具备和传统燃油汽车竞争的实力。电动乘用车、电动物流车、电动公交车、电动低速车越来越多在出现在城市、农村、大家的生活中，但是，用户经常会有一种担心，电动汽车由于续航里程有限，充电站数量较少而且建在比较偏远的地点，而且由于充电时间长，充电站经常要排队充电。如果车辆在行驶过程中，因电量过低或自身动力电池系统异常而无法继续行驶时，只能找救援拖车将电动汽车拖到充电站或可以维修的地方，成本非常高而且耽误时间，拖行过程如果没有处理经验有可能会损坏电动车。

便携式电池的出现解决了这一难题。便携式电池可以直接在行驶时给整车动力电池充电，提供整车电力输出，使汽车可以驾驶到超过额定的里程，用户携带出行时，可以给其它电量过低的电动汽车进行应急充电，避免找专业充电车或救援拖车，降低成本与费用，节约等待时间。目前，多个便携式电池连接同一个DC/DC变换器进行工作，容易造成并机回流的问题，造成能源的浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能量块连接装置及电池箱，以缓解多个便携式电池连接同一个DC/DC变换器进行工作，容易造成并机回流的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种能量块连接装置，其中，该装置包括多个并联连接的电量转换单元，还包括外部连接端口；其中，每个电量转换单元包括第一接口和第二接口，每个电量转换单元的第一接口均连接至外部连接端口，通过外部连接端口与外部电源连接；每个电量转换单元的第二接口用于与能量块连接，当能量块进行充放电时，对能量块的充放电状态进行控制。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，电量转换单元包括：依次连接的预充电路、第一滤波电路、开关电路以及第二滤波电路；其中，预充电路通过第一接口连接至外部连接端口；第二滤波电路与第二接口连接；预充电路用于给外部电源的滤波电容进行充电；第一滤波电路和第二滤波电路用于将流经电量转换单元的电压进行滤波处理；开关电路用于将所述电压进行转换，以实现能量块的充放电。

结合本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，开关电路包括串联连接的开关单元和储能元件，其中，开关单元为场效应管组成的开关单元。

结合本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，电量转换单元还包括保护电路，保护电路设置在第一接口的正极支路上，和/或，保护电路设置在第二接口的正极支路上，其中，保护电路包括继电器、熔断器或者保险丝。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电池箱，其中，电池箱配置有上述的能量块连接装置，该电池箱包括：底座、侧壁和箱盖，底座、侧壁和箱盖围成电池箱的箱体，箱体内部设置有多个电池槽，用于放置能量块；电池箱还包括控制器，控制器与能量块连接装置和能量块连接，能量块连接装置用于与能量块连接；当能量块放置在电池箱时，控制器用于对能量块连接装置和能量块的工作状态进行监控。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，能量块连接装置设置在电池箱的底座。

结合本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，底座上，且与每个电池槽对应的位置还设置有连接通孔，连接通孔配置有与能量块匹配的接插件，当能量块放置在电池箱时，能量块连接装置通过接插件与能量块连接。

结合本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，底板上还设置有散热板，散热板与能量块连接装置接触，用于对能量块连接装置进行散热。

结合本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，电池箱还包括温度检测装置，温度检测装置包括温度检测器和温度处理器；温度检测器与散热板接触，采集散热板的温度，并将温度传输至温度处理器；温度处理器用于将温度传输至控制器，对电池箱的温度进行监控。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，箱盖上，且靠近箱体的一侧还设置有防震装置，用于保护能量块。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种能量块连接装置及电池箱，其包括多个并联连接的电量转换单元，还包括外部连接端口；其中，每个电量转换单元包括第一接口和第二接口，每个电量转换单元的第一接口均连接至外部连接端口，通过外部连接端口与外部电源连接；每个电量转换单元的第二接口用于与能量块连接，当能量块进行充放电时，对能量块的充放电状态进行控制，有效缓解了多个电池并机工作回流的问题，节省了能源浪费。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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。

图1为本实用新型实施例提供的一种能量块连接装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电量转换单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种另电量转换单元的电路原理示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电池箱的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种另电量转换单元的电路原理示意图。

图标：

402-底座；404-侧壁；406-箱盖；408-电池槽；410-防震垫；412-连接通孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，现有的电动汽车电池电量只能满足额定里程要求，如需要电动汽车跑长途等情况时，汽车无法进行中途充电补电时，便携式电池可以直接在行驶时给整车动力电池充电，提供整车电力输出，使汽车可以驾驶到超过额定的里程。同时用于救援充电，用户携带出行时，可以给其它电量过低的电动汽车进行应急充电，避免找专业充电车或救援拖车，降低成本与费用，节约等待时间。但是，现有的多个便携式电池直接安装在电动汽车的同一个DC/DC变换器进行工作，容易造成并机回流的问题，造成能源的浪费，基于此，本实用新型实施例提供的一种能量块连接装置及电池箱，可以缓解上述问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种能量块连接装置进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供了一种能量块连接装置，如图1所示的一种能量块连接装置的结构示意图，该装置包括多个并联连接的电量转换单元102，还包括外部连接端口104；

其中，每个电量转换单元包括第一接口106和第二接口108，每个电量转换单元的第一接口均连接至外部连接端口104，通过外部连接端口与外部电源(图1中未示出)连接；每个电量转换单元的第二接口用于与能量块(图1中未示出)连接，当能量块进行充放电时，对能量块的充放电状态进行控制。

具体实现时，以能量块为电动汽车充放点为例进行说明，每个电量转换单元的第一接口包括正极支路和负极支路，外部连接端口包括正极端口和负极端口；每个电量转换单元的正极支路与外部连接端口的正极端口进行连接，每个电量转换单元的负极支路与外部连接端口的负极端口进行连接，以实现多个并联连接的电量转换单元通过外部连接端口与外部电源进行连接。该外部电源即为电动汽车的电池包；其中，每个电量转换单元连接一个能量块，当多个能量块与电池包进行充放电工作时，不会导致多个能量块并机回流的现象，造成能量的浪费。

本实用新型实施例提供的一种能量块连接装置，其包括多个并联连接的电量转换单元，还包括外部连接端口；其中，每个电量转换单元包括第一接口和第二接口，每个电量转换单元的第一接口均连接至外部连接端口，通过外部连接端口与外部电源连接；每个电量转换单元的第二接口用于与能量块连接，当能量块进行充放电时，对能量块的充放电状态进行控制，有效缓解了多个电池并机工作回流的问题，节省了能源浪费。

为了便于理解，图2示出了一种电量转换单元的结构示意图，如图2所示，电量转换单元包括：依次连接的预充电路202、第一滤波电路204、开关电路206以及第二滤波电路208；其中，预充电路通过第一接口连接至外部连接端口；第二滤波电路与第二接口连接；预充电路用于给外部电源的滤波电容进行充电；第一滤波电路和第二滤波电路用于将流经电量转换单元的电压进行滤波处理；开关电路用于将所述电压进行转换，以实现能量块的充放电。

具体地，在上述图2的基础上，图3示出了另一种电量转换单元的电路原理示意图，如图3所示，预充电路包括一个预充电阻R2与一个预充继电器K1串联，之后并联到一个总正继电器RLY2的两端，总正继电器RLY2的一端与电量转换单元第一接口的V1+正极支路进行连接，总正继电器RLY2的另一端与开关电路的一端进行连接，为了防止总正继电器刚导通时大电流冲击大火，所以先通过预充电路给电动汽车的电机控制器输入端滤波电容(图3中未示出)进行充电，待总正继电器两端电压接近时，再开通总正继电器，总正继电器RLY2用于保护电路。

进一步，开关电路包括串联连接的开关单元和储能元件，其中，开关单元为场效应管组成的开关单元。

如图3所示，开关单元Q12与开关单元Q13串联，其中，开关单元Q12为升压MOS管与总正继电器RLY2的一端进行连接、开关单元Q13为降压MOS管与电量转换单元第一接口的V1-负极支路和第二接口的V2-负极支路进行连接，储能元件L5为电感与电量转换单元第二接口的V2+正极支路进行连接，当Q13导通时为电动汽车的电池包对能量块进行充电，当Q12导通时为能量块对电动汽车的电池包进行充电，电量转换单元实现对能量块的充放电转换。

通常，电量转换单元还包括保护电路，保护电路设置在第一接口的正极支路上，和/或，保护电路设置在第二接口的正极支路上，其中，保护电路包括继电器、熔断器或者保险丝。

为了更好的保护电路，如图3所示，分别在第一接口的V1+正极支路上和第二接口的V2+正极支路上设置了Q11熔断器和保险丝及Q14熔断器和保险丝的保护装置，同时，在第一接口的V1-负极支路上设置了总负继电器RLY1，其中，总正继电器RLY2负责保护正极支路，总负继电器RLY1负责保护负极支路，用两个继电器有多重保护功能，提高可靠性，防止一个损坏就无法断开的现象；为了更好的滤除电路输出电压中的波纹，将第一滤波电路分别与RLY1和RLY2连接，将第一滤波电路与Q14和V2-连接。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供了一种电池箱，如图4所示的一种电池箱的结构示意图，该电池箱包括：底座402、侧壁404和箱盖406，底座、侧壁和箱盖围成电池箱的箱体，箱体内部设置有多个电池槽408，用于放置能量块；电池箱还包括控制器，控制器与能量块连接装置和能量块连接，能量块连接装置用于与能量块连接；当能量块放置在电池箱时，控制器用于对能量块连接装置和能量块的工作状态进行监控。

为了便于理解，在图4所示的电池箱的结构示意图中，以包含两个电池槽为例进行说明，能量块连接装置设置在电池箱的底座，在底座上，且与每个电池槽408对应的位置还设置有连接通孔412，连接通孔配置有与能量块匹配的接插件，当能量块放置在电池箱时，能量块连接装置通过接插件与能量块连接。

进一步，在底板上还设置有散热板，散热板与能量块连接装置接触，用于对能量块连接装置进行散热。

具体实现时，能量块连接装置在工作时有一定的功耗会发热，在电池箱的底部可以安装一片大散热铝板或者安装多个小的散热铝片，在图3的基础上，图5示出了另一种电量转换单元的电路原理示意图，如图5所示，每个散热铝片502对应每个能量块连接装置，设置在每个能量块连接装置的电池槽中，将内部功率器件发的热散出去。

具体地，电池箱还包括温度检测装置，温度检测装置包括温度检测器和温度处理器；温度检测器与散热板接触，采集散热板的温度，并将温度传输至温度处理器；温度处理器用于将温度传输至控制器，对电池箱的温度进行监控。

如图5所示，在每个电量转换单元中还设置有控制器504，各个电量转换单元中的控制器相互通讯连接，同时，各个控制器还与相对应的能量块的信息采集装置进行通讯连接，用于检测能量块的信息；并指定其中一个控制器与电动汽车进行通讯，便于用户了解能量块及电量转换单元的工作状态情况。上述控制器通常可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，可以配置相应的操作系统，以及控制接口等，具体地，可以是DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)控制器等能够用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载到内存进行储存与执行，同时，可以内置CPU指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元，具体可以根据实际使用情况进行设置，本实用新型实施例对此不进行限制。

如图5所示，温度检测器为温度传感器RS1，RS1与散热板接触，采集散热板的温度，温度检测装置将采集到的温度信息进过温度处理器处理后得到电信号，传输至控制器进行监测控制，当检测到的温度大于85度时控制电量转换单元降至50％的功率进行工作，当检测到的温度大于90度时电量转换单元降至25％的功率进行工作，当检测到的温度大于95度时控制电量转换单元停止工作。

在实际使用中，在箱盖上，且靠近箱体的一侧还设置有防震装置，用于保护能量块。

如图4所示，在箱盖对应的每个电池槽的位置处可以安装防震垫410，用于在行车过程中车辆剧烈颠簸，导致能量块与电池箱进行碰撞造成的能量块和电池箱的损坏。

本实用新型实施例提供的电池箱，与上述实施例提供的能量块连接装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电池箱的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。