一種基于動力梯次利用電池的集成裝備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于動力梯次利用電池的集成裝備，包括充電主電路、梯次利用負(fù)載電路、梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)和若干個鋰電池單體，所述梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)包括一個梯次利用調(diào)節(jié)觸片和若干個梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)，所述梯次利用負(fù)載電路的正極連接所述充電主電路的正極，負(fù)極連接所述梯次利用調(diào)節(jié)觸片，若干個所述梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)分別連接不同所述鋰電池單體的負(fù)極；任意相鄰的兩個所述鋰電池單體設(shè)置有一個穿梭均衡電容，每個所述穿梭均衡電容的正負(fù)極端各設(shè)置有一個雙向切換開關(guān)，每個所述正極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通所述鋰電池單體的正極或負(fù)極。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)動力電池組的電能梯次利用，且可以實(shí)現(xiàn)所有鋰電池單體的容量均衡。
【專利說明】
一種基于動力梯次利用電池的集成裝備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及新能源動力鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于動力梯次利用電池的集成裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子動力蓄電池作為一種綠色環(huán)保電池，具有高能量密度、高工作電壓、高安全性能和長使用壽命等優(yōu)點(diǎn)，因此在便攜式電子設(shè)備、電動汽車等新能源儲能方面顯示出優(yōu)越的前景。為了使串聯(lián)電池組能夠達(dá)到最大的容量利用率，同時盡量減少電池過壓損壞的可能性，延長電池組的使用壽命，我們必須對串聯(lián)電池組中的電池單元進(jìn)行容量均衡；此夕卜，例如電動汽車等鋰離子動力蓄電池在實(shí)際應(yīng)用中通常采用梯次利用方式滿足不同系統(tǒng)和設(shè)備的供電需求，鋰離子動力蓄電池梯次利用會導(dǎo)致各鋰離子動力蓄電池單體之間的性能差異更大，對梯次電池進(jìn)行均衡管理必不可少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于動力梯次利用電池的集成裝備。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于動力梯次利用電池的集成裝備，包括充電主電路、梯次利用負(fù)載電路、梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)和若干個鋰電池單體，若干個所述鋰電池單體相互串聯(lián)設(shè)置于所述充電主電路的正負(fù)極之間，所述梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)包括一個梯次利用調(diào)節(jié)觸片和若干個梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)，所述梯次利用負(fù)載電路的正極連接所述充電主電路的正極，所述梯次利用負(fù)載電路的負(fù)極連接所述梯次利用調(diào)節(jié)觸片，若干個所述梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)分別連接不同所述鋰電池單體的負(fù)極;任意相鄰的兩個所述鋰電池單體構(gòu)成一個均衡基本單元，每個所述均衡基本單元中設(shè)置有一個穿梭均衡電容，每個所述穿梭均衡電容的正極端設(shè)置有一個正極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡電容的所述正極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡基本單元中電流上游方向的所述鋰電池單體的正極或負(fù)極，每個所述穿梭均衡電容的負(fù)極端設(shè)置有一個負(fù)極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡電容的所述負(fù)極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡基本單元中電流下游方向的所述鋰電池單體的正極或負(fù)極。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，若干個所述鋰電池單體分為多個動力電池分組，每個所述動力電池分組中所含有的所述鋰電池單體數(shù)量相同，任意相鄰的兩個所述動力電池分組構(gòu)成一個均衡組單元，每個所述均衡組單元中設(shè)置有一個穿梭均衡組電容，每個所述穿梭均衡組電容的正極端設(shè)置有一個正極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡組電容的所述正極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡組單元中電流上游方向的所述動力電池分組的正極或負(fù)極，每個所述穿梭均衡組電容的負(fù)極端設(shè)置有一個負(fù)極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡組電容的所述負(fù)極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡組單元中電流下游方向的所述動力電池分組的正極或負(fù)極。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]本實(shí)用新型所提供的一種基于動力梯次利用電池的集成裝備，通過設(shè)置所述梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)動力電池組的電能梯次利用，以滿足不同系統(tǒng)和設(shè)備的供電需求；且通過雙向切換開關(guān)的反復(fù)切換，使相鄰兩動力電池分組或鋰電池單體容量一致，最后使所有鋰電池單體的容量一致，且上述級聯(lián)電容穿梭均衡電路的均衡速度快，耗費(fèi)的時間較短。
【附圖說明】

[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0010]圖1是本實(shí)用新型所述的一種基于動力梯次利用電池的集成裝備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型所述的動力電池分組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參照圖1至圖2，圖1至圖2是本實(shí)用新型一個具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]如圖1至圖2所示，一種基于動力梯次利用電池的集成裝備，包括充電主電路U、梯次利用負(fù)載電路M、梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)SA和16個鋰電池單體，16個所述鋰電池單體相互串聯(lián)設(shè)置于所述充電主電路U的正負(fù)極之間，所述梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)SA包括一個梯次利用調(diào)節(jié)觸片和若干個梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)，所述梯次利用負(fù)載電路M的正極連接所述充電主電路U的正極，所述梯次利用負(fù)載電路M的負(fù)極連接所述梯次利用調(diào)節(jié)觸片，若干個所述梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)分別連接不同所述鋰電池單體的負(fù)極;任意相鄰的兩個所述鋰電池單體構(gòu)成一個均衡基本單元，每個所述均衡基本單元中設(shè)置有一個穿梭均衡電容，每個所述穿梭均衡電容的正極端設(shè)置有一個正極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡電容的所述正極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡基本單元中電流上游方向的所述鋰電池單體的正極或負(fù)極，每個所述穿梭均衡電容的負(fù)極端設(shè)置有一個負(fù)極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡電容的所述負(fù)極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡基本單元中電流下游方向的所述鋰電池單體的正極或負(fù)極。
[0014]作為優(yōu)選的，16個所述鋰電池單體分為四個動力電池分組Gl-1、G1-2、G1_3和Gl-4，每個所述動力電池分組中所含有的所述鋰電池單體數(shù)量相同，任意相鄰的兩個所述動力電池分組構(gòu)成一個均衡組單元，每個所述均衡組單元中設(shè)置有一個穿梭均衡組電容C1-1、C1-2或C1-3，每個所述穿梭均衡組電容的正極端設(shè)置有一個正極雙向切換開關(guān)Sl-l、Sl-2或S1-3，每個所述穿梭均衡組電容的所述正極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡組單元中電流上游方向的所述動力電池分組的正極或負(fù)極，每個所述穿梭均衡組電容的負(fù)極端設(shè)置有一個負(fù)極雙向切換開關(guān)Sl-2、Sl-3或S1-4，每個所述穿梭均衡組電容的所述負(fù)極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡組單元中電流下游方向的所述動力電池分組的正極或負(fù)極。具體地，所述梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)SA包括四個所述梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)且分別連接所述動力電池分組G1-1、G1-2、G1-3和G1-4的負(fù)極。
[0015]通過使所述梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)SA的所述梯次利用調(diào)節(jié)觸片和不同的所述梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)連接，從而可以使所述梯次利用負(fù)載電路M與不同數(shù)量的所述鋰電池單體并聯(lián)即可以輸出不同梯次的電能;在進(jìn)行電池容量均衡時，以任意一個動力電池分組中的四個所述鋰電池單體G0-l、G0-2、G0-3和G0-4為例:當(dāng)雙向切換開關(guān)S0-l、S0-2、S0-3和S0-4接通相互串聯(lián)的鋰電池單體GO-1、G0-2、G0-3和G0-4的正極時，穿梭均衡電容CO-1、⑶-2或C0-3電壓分別與鋰電池單體G0-l、G0-2、G0-3相等；當(dāng)雙向切換開關(guān)S0-l、S0-2、S0-3和S0-4接通四個相互串聯(lián)的鋰電池單體GO-1、G0-2、G0-3和G0-4的負(fù)極時，穿梭均衡電容CO-1、C0-2或C0-3電壓分別與鋰電池單體G0-2、G0-3、G0-4相等；穿梭均衡電容C0-l、C0-2或C0-3電壓的變化會產(chǎn)生電能的吸收或釋放，從而使鋰電池單體G0-l、G0-2、G0-3和G0-4的容量趨于一致;然后類似的原理，使四個動力電池分組G1-1、G1-2、G1_3和G1-4的容量趨于一致，從而加快所有動力電池分組中的鋰電池單體的容量均衡的速率。
[0016]以上對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，當(dāng)然，本實(shí)用新型還可以采用與上述實(shí)施方式不同的形式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下所作的等同的變換或相應(yīng)的改動，都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于動力梯次利用電池的集成裝備，其特征在于:包括充電主電路、梯次利用負(fù)載電路、梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)和若干個鋰電池單體，若干個所述鋰電池單體相互串聯(lián)設(shè)置于所述充電主電路的正負(fù)極之間，所述梯次利用觸點(diǎn)開關(guān)包括一個梯次利用調(diào)節(jié)觸片和若干個梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)，所述梯次利用負(fù)載電路的正極連接所述充電主電路的正極，所述梯次利用負(fù)載電路的負(fù)極連接所述梯次利用調(diào)節(jié)觸片，若干個所述梯次利用調(diào)節(jié)觸點(diǎn)分別連接不同所述鋰電池單體的負(fù)極;任意相鄰的兩個所述鋰電池單體構(gòu)成一個均衡基本單元，每個所述均衡基本單元中設(shè)置有一個穿梭均衡電容，每個所述穿梭均衡電容的正極端設(shè)置有一個正極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡電容的所述正極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡基本單元中電流上游方向的所述鋰電池單體的正極或負(fù)極，每個所述穿梭均衡電容的負(fù)極端設(shè)置有一個負(fù)極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡電容的所述負(fù)極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡基本單元中電流下游方向的所述鋰電池單體的正極或負(fù)極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動力梯次利用電池的集成裝備，其特征在于:若干個所述鋰電池單體分為多個動力電池分組，每個所述動力電池分組中所含有的所述鋰電池單體數(shù)量相同，任意相鄰的兩個所述動力電池分組構(gòu)成一個均衡組單元，每個所述均衡組單元中設(shè)置有一個穿梭均衡組電容，每個所述穿梭均衡組電容的正極端設(shè)置有一個正極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡組電容的所述正極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡組單元中電流上游方向的所述動力電池分組的正極或負(fù)極，每個所述穿梭均衡組電容的負(fù)極端設(shè)置有一個負(fù)極雙向切換開關(guān)，每個所述穿梭均衡組電容的所述負(fù)極雙向切換開關(guān)均可以選擇接通位于所述均衡組單元中電流下游方向的所述動力電池分組的正極或負(fù)極。
【文檔編號】H01M10/42GK205692933SQ201620628498
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月23日 公開號201620628498.0, CN 201620628498, CN 205692933 U, CN 205692933U, CN-U-205692933, CN201620628498, CN201620628498.0, CN205692933 U, CN205692933U
【發(fā)明人】陶以彬, 柯勇, 張春玲
【申請人】蕪湖格利特新能源科技有限公司