一種混合編組的電池組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電池組技術領域，尤其是涉及串聯或串并聯混合編組的電池組及電池組編組方法。
【背景技術】
[0002]傳統電池組在編組時，無論是串聯編組還是串并聯混合編組的電池組，為盡量減小電池間不一致性對電池組壽命的影響，廠商都建議用同一品牌、同一型號、同一批次、容量相同的電池編組使用，即編組后整個電池組內單位電壓所對應的電池組容量都是相同的。且傳統電池組在編組后，僅提供一組供電電壓為電池組電壓的電源向外界供電。
[0003]電壓高是電池組的特點之一，在某些應用場合如電動汽車的動力電池組的電壓高達400伏。在電池組負責供電的整個系統，往往有不同額定電壓的電氣設備，如電動汽車上的動力系統的電機及電機控制器的額定電壓在幾百伏，而周邊的輔助電子設備如儀表/大燈/轉向燈/喇叭/ECU/空調/電動車窗/天窗/雨刷/轉向助力栗/ABS/安全氣囊等的額定電壓只有12V，這就需要通過加裝DC-DC轉換器，將電池組的高電壓轉換成輔助電氣設備需要的低電壓，而DC-DC轉換器不但增加了體積、重量、成本，且轉換效率低也使得寶貴的電池組的電能有額外的損失、并且多了一個可能的故障點，降低了系統可靠性。
[0004]而在另外某些應用場合如電動自行車或電動三輪車等，動力電池組的電壓有36伏、48伏、60伏等電壓等級，出于節約成本等因素的考慮，這些電動自行車或電動三輪車的輔助電氣設備如儀表/喇叭/車燈/中控鎖等往往不使用DC-DC轉換器而直接采用動力電池組的輸出電壓來供電，動力電池組的輸出電壓已經超過了人體的安全電壓，而這些周邊輔助電氣設備又零散分布在車把及車身四周，增加了騎行者的觸電危險，可能危及騎行者的人身安全。
【發明內容】
[0005]本實用新型公開的混合編組的電池組克服現有技術不足，通過將不同容量的電池串聯或串并聯混合編組，或者將多個容量相同的電池串并聯混合編組，編組后整個電池組內單位電壓所對應的電池組的額定容量不完全相同，其中容量稍大部分的電池組兩端有供電引線可向外界供電，即混合編組電池組除了可提供一組電池組整體電壓向外界供電外，還可提供一組或多組低于電池組電壓的輔助電源向外界供電。
[0006]本實用新型公開的混合編組的電池組的技術方案，將電池組分成主供電部分電池組及輔助供電部分電池組二部分，并串聯連接，如圖1所示。
[0007]進一步地，主供電部分電池組由1個電池組成，或由2個及以上的電池串聯、并聯或串并聯編組組成。
[0008]進一步地，輔助供電部分電池組由1個電池組成，或由2個及以上的電池串聯、并聯或串并聯編組組成。輔助供電部分電池組的單位電壓的電池容量高于主供電部分電池組的單位電壓容量。
[0009]進一步地，整個電池組由主供電部分電池組及輔助供電部分電池組串聯組成，輔助供電部分電池組的兩端有供電引線可向外界供電，即輔助供電部分電池組不但與主供電部分電池組一起負責整個電池組的對外供電，而且同時可提供低于電池組電壓的輔助電源向外界供電。
[0010]進一步地，主供電部分的電池組與輔助供電部分電池組串聯連接，方法有三種:
[0011]其一，編組后整個電池組與輔助供電部分電池組共用負極，如圖1所示:1、2為整個電池組的供電輸出端，1、3為輔助供電輸出端；
[0012]其二，編組后整個電池組與輔助供電部分電池組共用正極，如圖2所示:1、2為整個電池組的供電輸出端，2、4為輔助供電輸出端；
[0013]其三，也可以將主供電部分電池組分成可串聯的兩部分，并將輔助供電部分電池組夾在中間串聯起來，即主供電部分電池組的高電勢部分的負極與輔助供電部分電池組的正極相連，主供電部分電池組的低電勢部分的正極與輔助供電部分電池組的負極相連，如圖3所示，主供電部分電池組的高電勢部分的正極2、主供電部分電池組的低電勢部分的負極1為整個電池組的供電輸出端，輔助供電部分電池組的正極6、輔助供電部分電池組的負極5為輔助供電輸出端。
[0014]進一步地，整個電池組中可以有1個及以上的輔助供電部分電池組，多個輔助供電部分電池組之間可以互不干擾地串聯連接且中間用主供電部分電池組隔開、或者串聯連接即電勢較高的輔助供電部分電池組的負極與電勢較低的輔助供電部分電池組的正極相連并共用供電引線、或者共用負極、或者共用正極。
[0015]進一步地，電池組內的任一段電壓所對應的電池或電池組的額定容量及額定電流除了滿足整個電池組的額定容量及額定電流的要求外，還要滿足所在的1組或多組輔助供電的額定容量及額定電流的要求。
[0016]進一步地，整個電池組中所有電池間的連接線及對外供電引線均牢固連接，且線徑規格滿足功率要求并有一定冗余。
[0017]進一步地，混合編組電池組應選用如下的充電方案之一:
[0018]其一，選用可對每個電池進行獨立充電的充電器，且充電參數與該電池的容量相匹配；
[0019]其二，整個電池組的所有電池均采用自帶充電功能的智能電池；
[0020]其三，采用傳統串聯充電方式和上述二種充電方式相結合的充電方式，即充電初期的恒流階段采用傳統的串聯充電方式，之后采用可對每個電池進行獨立充電的充電器或者采用電池自帶的充電功能進行充電。
[0021]本發明的有益效果是:
[0022]對于高壓電池組(如72V及以上的電池組)，取消了 DC-DC轉換器，避免了電壓轉換時的電能損耗，可增加電池組的放電量，如增加電動汽車的續航里程或延長通信電源的待機時間，降低了系統的重量、體積與成本，提高了系統可靠性且維護方便；
[0023]對于低壓電池組(如60V及以下的電池組)，可降低輔助電氣設備的額定電壓，如電動自行車/三輪車，可把儀表/喇叭/車燈/中控鎖等遍布車把及車身四周的輔助電氣設備的供電電壓降至對人體安全的電壓范圍內如12V等，保護騎行者的人身安全；
[0024]若電池組的電池采用智能電池并用電量轉移總線將所有電池連接起來(智能電池與電量轉移總線技術參見同一發明人的申請號為201510086383.3的中國專利)，并接入剎車/減震能量回收系統等發電設備，則輔助供電部分電池組除了額外可給輔助電氣設備供電外，還可以有電量儲備的功能，隨時向有需要的電池進行電量轉移補電，更可顯著延長電池組的放電量及整體壽命。
【附圖說明】
[0025]圖1是混合編組電池組的結構示意框圖之一，輔助供電部分電池組與整個電池組共用負極。
[0026]圖2是混合編組電池組的結構示意框圖之二，輔助供電部分電池組與整個電池組共用正極。
[0027]圖3是混合編組電池組的結構示意框圖之三，輔助供電部分電池組與整個電池組不共用正負極。
[0028]圖4是混合編組的電池組實施例1的結構示意框圖。
[0029]圖5是混合編組的電池組實施例2的結構示意框圖。
[0030]圖6是混合編組的電池組實施例3的結構示意框圖。
[0031]其中:
[0032]1是混合編組電池組的負極；
[0033]2是混合編組電池組的正極；
[0034]3是輔助供電的正極；
[0035]4是輔助供電的負極；
[0036]5是輔助供電的負極；