後備電池組系統的製作方法
2023-06-17 09:10:41 2
專利名稱：後備電池組系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶電池管理功能的後備電池組系統，屬於電池技術領域。
背景技術：
可充電電池，例如磷酸鐵鋰電池，因其具有能量高、循環使用壽命長、性能好、無汙染等優點，目前得到了越來越多的應用。但是，已有的可充電電池只是具有簡單的充電、放電(供電)功能，在可充電電池使用的過程中，用戶無法得知可充電電池本身的電量使用情況，無法了解可充電電池的運行狀態，無法監測可充電電池是否存在過壓、過流、欠壓、過溫或短路等故障，當可充電電池存在沒電、故障等情形時，用戶無法及時採取措施解決。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種後備電池組系統，該後備電池組系統具有電壓、 電流、溫度檢測等功能，對電池起到了很好的監督保護作用。為了實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案一種後備電池組系統，其特徵在於它包括電池組和電池管理系統，該電池管理系統上的各個檢測信號輸入埠分別與該電池組上相應的檢測信號埠連接，其中該電池組包括至少一個電池模塊；當該電池組包括多個該電池模塊時，該多個電池模塊之間串聯連接，或者，該多個電池模塊之間並聯連接，或者，該多個電池模塊之間以設定的串並聯方式連接。所述電池模塊包括箱體，該箱體內放置有串聯連接或並聯連接或以預設的串並聯方式連接的多個電池。所述箱體由一個底板、四個側板和一個絕緣罩構成。所述絕緣罩由絕緣樹脂板製成。所述四個側板中的至少一個側板為可拆卸式側板。所述電池管理系統包括主控單元、電壓檢測單元、電流檢測單元、溫度檢測單元，其中檢測單個電池電壓的該電壓檢測單元的正、負檢測信號輸入端與相應的一個所述電池的正、負極連接，該電壓檢測單元的檢測信號傳送端與該主控單元的相應IO端連接；檢測電池組總電流的該電流檢測單元的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該電流檢測單元的檢測信號傳送端與該主控單元的相應IO端連接；檢測電池組溫度的該溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器分別設置在所述電池模塊或所述電池組的相應表面，該多個溫度傳感器的檢測信號傳送端分別與該主控單元的相應IO端連接。所述電池管理系統包括SOC估算單元，該SOC估算單元包括分流器，該分流器的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該分流器的檢測信號傳送端與所述主控單元的相應IO端連接。所述電池管理系統包括通訊單元和報警單元，該通訊單元的通訊信號端與所述主控單元的相應IO端連接，該報警單元的信號傳輸端與所述主控單元的相應IO端連接。所述電池為可充電電池。所述可充電電池為磷酸鐵鋰電池。[0012]本實用新型的優點是本實用新型後備電池組系統帶有電池管理系統，該電池管理系統可在電池組工作的過程中，對電池組的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數進行在線測量和實時監控，為用戶實時提供電池電壓、電流、溫度、S0C、故障等信息，使用戶可實時了解電池組的運行狀態，當電池組發生故障(如過壓、過流、欠壓、過溫、SOC故障、短路等)或沒電時，用戶可及時採取相應措施處理，例如，若出現故障，可及時向上位機發送故障信息，必要時切斷電池組對負載的供電。
圖I是本實用新型的組成示意圖；圖2是本實用新型中的電池模塊示意圖；圖3是圖2的俯視示意圖(去除絕緣罩)；圖4是本實用新型中的電池管理系統的組成示意圖；圖5是本實用新型的工作示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型後備電池組系統包括電池組100和電池管理系統200，該電池管理系統200上的各個檢測信號輸入端ロ分別與該電池組100上相應的檢測信號端ロ連接，其中該電池組100包括至少ー個電池模塊110 ;當該電池組100包括ー個電池模塊110時，該電池模塊110的正、負極端分別與該電池組100的正、負極端連接；當該電池組100包括多個該電池模塊110時，該多個電池模塊110之間串聯連接，或者，該多個電池模塊110之間並聯連接，或者，該多個電池模塊110之間以設定的串並聯方式(例如，對於3個電池模塊，可設定為兩個電池模塊並聯後與餘下的那ー個電池模塊串聯)連接，位於兩端的該兩個電池模塊Iio分別與電池組100的相應電極端連接。例如，多個電池模塊110間若串聯連接，如圖I所示，則被串聯的第一個電池模塊110的正極端與該電池組100的正極端連接，被串聯的最後ー個電池模塊110的負極端與該電池組100的負極端連接。在實際應用中，電池組100的正、負極端分別與市電的正、負極輸出端連接，以完成對該電池組100的充電，使用中，該電池組100的正、負極端還分別與負載300的正、負輸入端連接，以完成對負載300的供電。如圖2和圖3所示，電池模塊110包括箱體111，該箱體111由一個底板113、四個側板112和ー個絕緣罩114構成，側板112上可設有散熱的孔洞，絕緣罩114可由絕緣樹脂板製成，如圖2，底板113的四周分別設置一個側板112，四個側板112的頂部構成的開ロ被絕緣罩114罩住而使箱體111內部密閉，四個側板112中的至少ー個側板可為可拆卸式側板，以方便電池115的拆裝，該箱體111內放置有串聯連接或並聯連接或以預設的串並聯方式(例如，對於3個電池，可預設為兩個電池並聯後與餘下的那ー個電池串聯)連接的多個電池115，位於兩端的兩個電池115分別與電池模塊110的相應電極端連接。例如，多個電池115間若串聯連接，則被串聯的第一個電池115的正極與該電池模塊110的正極端連接，被串聯的最後一個電池115的負極與該電池模塊110的負極端連接。電池115與該箱體111之間螺接固定。、[0021]如圖4所示，電池管理系統200可包括主控單元201、電壓檢測單元203、電流檢測單元204、溫度檢測單元205。主控單元201由電源202供電。用於檢測單個電池115電壓的該電壓檢測單元203的正、負檢測信號輸入端與相應的一個電池115的正、負極連接，該電壓檢測單元203的檢測信號傳送端與該主控單元201的相應IO端連接。用於檢測電池組100總電流的該電流檢測單元204的檢測信號輸入端與電池組100的正極端連接，該電流檢測單元204的檢測信號傳送端與該主控單元201的相應IO端連接。用於檢測電池組100溫度的該溫度檢測單元205包括多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器分別設置在電池模塊110或電池組100的相應表面，該多個溫度傳感器的檢測信號傳送端分別與該主控單元201的相應IO端連接。如圖4，電池管理系統200還可包括SOC估算單元207，該SOC估算單元207包括分流器，該分流器的檢測信號輸入端與電池組100的正極端連接，該分流器的檢測信號傳送端與主控單元201的相應IO端連接。如圖4，電池管理系統200還可包括通訊單元206，該通訊單元206的通訊信號端 與主控單元201的相應IO端連接。通訊單元206可包括RS232通訊電路、RS485通訊電路、CAN通訊電路等。如圖4，電池管理系統200還可包括報警單元208，該報警單元208的信號傳輸端與主控單元201的相應IO端連接。在實際設計時，電池管理系統200可選用惠州市億能電子有限公司生產的EV02電池管理系統，該系統可對電池組的單個電池電壓、電池組總電流、電池組溫度進行在線測量，實現實時監控，並且可在線實時計算SOC參數(S0C計量)，實時判斷電池故障(如過壓、過流、欠壓、過溫、S0C、短路等故障)，可將故障和運行數據實時傳送給相應儀表或上位機。在實際應用中，本實用新型可適用於各種可充電電池，例如，可採用磷酸鐵鋰電池構成本實用新型的電池組，從而令電池管理系統200對磷酸鐵鋰電池進行實時在線測量和監控。在實際中，通過串並聯相應數量的具有合適電壓、電流參數的磷酸鐵鋰電池來製作出用戶所需電壓量和功率的電池組，例如，通信中使用的48V、10Ah及IOAh以上的電池組。舉例電池組由兩個電池模塊串聯構成，一個電池模塊由8個3. 2V、500Ah的磷酸鐵鋰電池串聯構成，這樣，便可製成一個具有48V、500Ah的電池組。如圖5，在實際使用中，將本實用新型的電池組100的正、負極端分別與輸出市電的高頻開關櫃400的正、負極輸出端連接，且將電池組100的正、負極端分別與負載300的正、負輸入端連接。這樣，在市電正常情況下，通過高頻開關櫃400中的高頻開關電源對本實用新型的電池組100進行均充或浮充，當市電斷掉後，通過電池組100對負載300供電，從而在市電斷掉的情況下，維持負載300正常運行。當電池組100對負載300供電時，電池管理系統200實時檢測電池組100的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數，並將檢測得到的這些參數實時通過通訊單元206上傳給上位機或按需發送到用戶的手機上等，從而用戶可通過上位機或手機等方式來實時監控電池組100的運行狀態。當電池組100發生過壓、過流、欠壓、過溫、SOC或短路等故障後，用戶可通過上位機或手機等及時發現，或者經由報警單元208主動向用戶報警。當電池組100沒電時，可及時對電池組進行充電處理。在本實用新型中，主控單元201、電壓檢測單元203、電流檢測單元204、溫度檢測單元205、SOC估算單元207、通訊單元206、報警單元208等均為公知電子技術，故其具體構成不再詳述。本實用新型的優點是本實用新型帶有電池管理系統，該電池管理系統可在電池組工作的過程中，對電池組的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數進行在線測量和實時監控，為用戶實時提供電池電壓、電流、溫度、S0C、故障等信息，使用戶可實時了解電池組的運行狀態，當電池組發生故障(如過壓、過流、欠壓、過溫、SOC故障、短路等)或沒電時，用戶可及時採取相應措施處理，例如，若出現故障，可及時向上位機發送故障信息，必要時切斷電池組對負載的供電。以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術原理，對於本領域的技術人員來說，在不背離本實用新型的精神和範圍的情況下，任何基於本實用新型技術方案 基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬於本實用新型保護範圍之內。
權利要求1.ー種後備電池組系統，其特徵在於它包括電池組和電池管理系統，該電池管理系統上的各個檢測信號輸入端ロ分別與該電池組上相應的檢測信號端ロ連接，其中該電池組包括至少ー個電池模塊；當該電池組包括多個該電池模塊時，該多個電池模塊之間串聯連接，或者，該多個電池模塊之間並聯連接，或者，該多個電池模塊之間以設定的串並聯方式連接。
2.如權利要求I所述的後備電池組系統，其特徵在幹 所述電池模塊包括箱體，該箱體內放置有串聯連接或並聯連接或以預設的串並聯方式連接的多個電池。
3.如權利要求2所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述箱體由ー個底板、四個側板和ー個絕緣罩構成。
4.如權利要求3所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述絕緣罩由絕緣樹脂板製成。
5.如權利要求3所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述四個側板中的至少ー個側板為可拆卸式側板。
6.如權利要求2所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述電池管理系統包括主控單元、電壓檢測單元、電流檢測單元、溫度檢測單元，其中 檢測單個電池電壓的該電壓檢測單元的正、負檢測信號輸入端與相應的ー個所述電池的正、負極連接，該電壓檢測單元的檢測信號傳送端與該主控単元的相應IO端連接； 檢測電池組總電流的該電流檢測單元的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該電流檢測單元的檢測信號傳送端與該主控単元的相應IO端連接； 檢測電池組溫度的該溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器分別設置在所述電池模塊或所述電池組的相應表面，該多個溫度傳感器的檢測信號傳送端分別與該主控單元的相應IO端連接。
7.如權利要求6所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述電池管理系統包括SOC估算單元，該SOC估算單元包括分流器，該分流器的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該分流器的檢測信號傳送端與所述主控単元的相應IO端連接。
8.如權利要求6所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述電池管理系統包括通訊單元和報警單元，該通訊単元的通訊信號端與所述主控單元的相應IO端連接，該報警単元的信號傳輸端與所述主控単元的相應IO端連接。
9.如權利要求2所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述電池為可充電電池。
10.如權利要求9所述的後備電池組系統，其特徵在於 所述可充電電池為磷酸鐵鋰電池。
專利摘要本實用新型公開了一種後備電池組系統，它包括電池組和電池管理系統，該電池管理系統上的各個檢測信號輸入埠分別與該電池組上相應的檢測信號埠連接，該電池組包括至少一個電池模塊。本實用新型帶有電池管理系統，電池管理系統可在電池組工作的過程中，對電池組的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數進行在線測量和實時監控，為用戶實時提供電池電壓、電流、溫度、SOC、故障等信息，使用戶可隨時了解電池組的運行狀態。
文檔編號H01M10/42GK202474130SQ20122010580
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者付世賢 申請人:付世賢