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、梯次利用負載電路、梯次利用觸點開關和若干個鋰電池單體，所述梯次利用觸點開關包括一個梯次利用調節觸片和若干個梯次利用調節觸點，所述梯次利用負載電路的正極連接所述充電主電路的正極，負極連接所述梯次利用調節觸片，若干個所述梯次利用調節觸點分別連接不同所述鋰電池單體的負極；任意相鄰的兩個所述鋰電池單體設置有一個穿梭均衡電容，每個所述穿梭均衡電容的正負極端各設置有一個雙向切換開關，每個所述正極雙向切換開關均可以選擇接通所述鋰電池單體的正極或負極。本實用新型可以實現動力電池組的電能梯次利用，且可以實現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
技術領域
[0001]本實用新型涉及新能源動力鋰電池技術領域，特別是一種基于動力梯次利用電池的集成裝備。
【背景技術】
[0002]鋰離子動力蓄電池作為一種綠色環保電池，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點，因此在便攜式電子設備、電動汽車等新能源儲能方面顯示出優越的前景。為了使串聯電池組能夠達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，我們必須對串聯電池組中的電池單元進行容量均衡；此夕卜，例如電動汽車等鋰離子動力蓄電池在實際應用中通常采用梯次利用方式滿足不同系統和設備的供電需求，鋰離子動力蓄電池梯次利用會導致各鋰離子動力蓄電池單體之間的性能差異更大，對梯次電池進行均衡管理必不可少。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種基于動力梯次利用電池的集成裝備。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種基于動力梯次利用電池的集成裝備，包括充電主電路、梯次利用負載電路、梯次利用觸點開關和若干個鋰電池單體，若干個所述鋰電池單體相互串聯設置于所述充電主電路的正負極之間，所述梯次利用觸點開關包括一個梯次利用調節觸片和若干個梯次利用調節觸點，所述梯次利用負載電路的正極連接所述充電主電路的正極，所述梯次利用負載電路的負極連接所述梯次利用調節觸片，若干個所述梯次利用調節觸點分別連接不同所述鋰電池單體的負極;任意相鄰的兩個所述鋰電池單體構成一個均衡基本單元，每個所述均衡基本單元中設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置有一個正極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡電容的所述正極雙向切換開關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極，每個所述穿梭均衡電容的負極端設置有一個負極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡電容的所述負極雙向切換開關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極。
[0006]作為上述技術方案的進一步改進，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量相同，任意相鄰的兩個所述動力電池分組構成一個均衡組單元，每個所述均衡組單元中設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置有一個正極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡組電容的所述正極雙向切換開關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極，每個所述穿梭均衡組電容的負極端設置有一個負極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡組電容的所述負極雙向切換開關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極。
[0007]與現有技術相比較，本實用新型的有益效果是:
[0008]本實用新型所提供的一種基于動力梯次利用電池的集成裝備，通過設置所述梯次利用觸點開關可以實現動力電池組的電能梯次利用，以滿足不同系統和設備的供電需求；且通過雙向切換開關的反復切換，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，且上述級聯電容穿梭均衡電路的均衡速度快，耗費的時間較短。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0010]圖1是本實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構示意圖；
[0011]圖2是本實用新型所述的動力電池分組的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1至圖2，圖1至圖2是本實用新型一個具體實施例的結構示意圖。
[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、梯次利用負載電路M、梯次利用觸點開關SA和16個鋰電池單體，16個所述鋰電池單體相互串聯設置于所述充電主電路U的正負極之間，所述梯次利用觸點開關SA包括一個梯次利用調節觸片和若干個梯次利用調節觸點，所述梯次利用負載電路M的正極連接所述充電主電路U的正極，所述梯次利用負載電路M的負極連接所述梯次利用調節觸片，若干個所述梯次利用調節觸點分別連接不同所述鋰電池單體的負極;任意相鄰的兩個所述鋰電池單體構成一個均衡基本單元，每個所述均衡基本單元中設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置有一個正極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡電容的所述正極雙向切換開關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極，每個所述穿梭均衡電容的負極端設置有一個負極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡電容的所述負極雙向切換開關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極。
[0014]作為優選的，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量相同，任意相鄰的兩個所述動力電池分組構成一個均衡組單元，每個所述均衡組單元中設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置有一個正極雙向切換開關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極，每個所述穿梭均衡組電容的負極端設置有一個負極雙向切換開關Sl-2、Sl-3或S1-4，每個所述穿梭均衡組電容的所述負極雙向切換開關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極。具體地，所述梯次利用觸點開關SA包括四個所述梯次利用調節觸點且分別連接所述動力電池分組G1-1、G1-2、G1-3和G1-4的負極。
[0015]通過使所述梯次利用觸點開關SA的所述梯次利用調節觸片和不同的所述梯次利用調節觸點連接，從而可以使所述梯次利用負載電路M與不同數量的所述鋰電池單體并聯即可以輸出不同梯次的電能;在進行電池容量均衡時，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:當雙向切換開關S0-l、S0-2、S0-3和S0-4接通相互串聯的鋰電池單體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；當雙向切換開關S0-l、S0-2、S0-3和S0-4接通四個相互串聯的鋰電池單體GO-1、G0-2、G0-3和G0-4的負極時，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]以上對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，當然，本實用新型還可以采用與上述實施方式不同的形式，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下所作的等同的變換或相應的改動，都應該屬于本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
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、梯次利用負載電路、梯次利用觸點開關和若干個鋰電池單體，若干個所述鋰電池單體相互串聯設置于所述充電主電路的正負極之間，所述梯次利用觸點開關包括一個梯次利用調節觸片和若干個梯次利用調節觸點，所述梯次利用負載電路的正極連接所述充電主電路的正極，所述梯次利用負載電路的負極連接所述梯次利用調節觸片，若干個所述梯次利用調節觸點分別連接不同所述鋰電池單體的負極;任意相鄰的兩個所述鋰電池單體構成一個均衡基本單元，每個所述均衡基本單元中設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置有一個正極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡電容的所述正極雙向切換開關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極，每個所述穿梭均衡電容的負極端設置有一個負極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡電容的所述負極雙向切換開關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極。2.根據權利要求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量相同，任意相鄰的兩個所述動力電池分組構成一個均衡組單元，每個所述均衡組單元中設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置有一個正極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡組電容的所述正極雙向切換開關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極，每個所述穿梭均衡組電容的負極端設置有一個負極雙向切換開關，每個所述穿梭均衡組電容的所述負極雙向切換開關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