动力电池组的主动均衡装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种动力电池组的主动均衡装置。动力电池组的主动均衡装置，包括由至少两个单体电池组成的电池组和自动均衡装置，每一所述单体电池均设置有正极和负极，所述自动均衡装置包括电容器板、上均衡板、下均衡板以及动力部件，每一所述单体电池与其相对应的电容器并联，此时处于状态A；所述电容器板上的所有所述电容器之间相互并联，此时处于状态B。通过状态A与状态B的循环切换，逐渐减小单体电池之间的电压差，最终实现所述电池组中所有单体电池电压的均衡；从而，避免电池组中单体电池失衡带来的降低单体电池利用率以及加速单体电池劣化问题，有效延长电池组的使用寿命和提高电池组使用的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池
，尤其涉及一种动力电池组的主动均衡装置。
技术介绍
面对日益枯竭的传统能源，世界各国加快了寻找替代能源的步伐，纷纷出台新能源政策和措施，新能源产业正成为未来经济发展的主要增长点。动力电池是电动汽车的核心部件，同时在风电、光电发电站以及其他如通讯基站备用电池等储能方面有着巨大的应用前景，是新能源产品的核心部件之一。但很多动力电池尤其是以锂电池为代表的电化学电池，都是由许多节2.5-4V的电池串联在一起组成一个大电池组再使用，在实际运用中电池组的使用寿命远低于单个电池。原因主要是单体电池的不一致性使成组使用的电池中某些电池容易出现过充过放现象，造成了电池组使用寿命大幅降低，同时还存在极大的安全问题。即使电池在出厂时电压、容量、内阻完全一样，在使用一段时间后，由于众多因素(包括电池的生产制作工艺、电池本身的材料、以及电池的使用环境等)，单体电池各项参数也会变得不一致。在使用过程中对电池组进行均衡，保证电池组中单体电池的一致性，能有效延长电池组的使用寿命和提高电池组使用的安全性。因此，电池组的均衡显的尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种动力电池组的主动均衡装置，旨在解决电池组中单体电池失衡带来的降低电池利用率、加速电池劣化和缩短电池组寿命等问题。本专利技术是这样实现的一种动力电池组的自动均衡装置，所述动力电池组由至少两个单体电池组成，每一所述单体电池均设置有正极和负极；其特征在于，所述自动均衡装置包括电容器板、上均衡板、下均衡板以及动力部件，所述电容器板分别与所述上均衡板和下均衡板平行间隔设置，所述电容器板设置在所述上均衡板和所述下均衡板之间，所述电容器板上设置有与所述至少两个单体电池一一对应并带有两个连接端的电容器，其中与正极电连接的为正极连接端，与负极电连接的为负极连接端；所述动力部件用于控制所述电容器板在状态A和状态B之间循环切换，其中：在状态A时，所述电容器板与所述上均衡板导电接触而与所述下均衡板不接触,使每一所述单体电池与其相对应的电容器并联，以便电压高于动力电池组平均电压的单体电池向对应的电容器放电、电压低于动力电池组平均电压的单体电池由对应的电容器充电，直至所有电容器的电压都与其相并联的单体电池的电压相同；在状态B时，所述电容器板与所述上均衡板导电不接触而与所述下均衡板接触,使所述电容器板上的所有所述电容器之间相互并联，以便电压高的电容器向电压低的电容器放电直至所述电容器的电压等于所述动力电池组的平均电压。进一步地，所述上均衡板包括第一基板和固设在所述第一基板上的第一电连部，所述第一电连部与每一所述单体电池上的正极和负极一一对应电连接，其中与所述单体电池正极电连接的为第一正极电连部，与所述单体电池负极电连接的为第一负极电连部；所述下均衡板包括第二基板和固设在所述第二基板上的第二电连部，所述第二电连部与每一所述电容器的两个连接端一一对应，其中与所述正极连接端相对应的为第二正极电连部，与所述负极连接端相对应的为第二负极电连部。进一步地，所述正、负极连接端分别穿设在所述电容器板上，并分别向所述上均衡板和所述下均衡板方向凸出。进一步地，所述第一电连部在穿设在所述第一基板上，其一端向所述电容器板凸出，另一端分别与所述单体电池正极和负极通过导线电连接；当状态A时，所述第一电连部凸出的一端与所述电容器的连接端电接触。进一步地，所述第二正极电连部包括正极导电体和正极连接件，所述第二负极电连部包括负极导电体和负极连接件，所述正、负极导电体固设在所述第二基板上，所述正极连接件将所有正极导电体电连接在一起，所述负极连接件将所有负极导电体电连接在一起，当状态B时，所述正、负极导电体分别与所述电容器的正极连接端和负极连接端电接触。进一步地，所述正、负极导电体穿设在所述第二基板上，所述正、负极连接件设置在所述第二基板的同一个侧面上或分别设置在所述第二基板的两个侧面上。进一步地，所述动力部件分别控制所述上均衡板和所述下均衡板上下活动与所述电容器板导电接触。进一步地，所述动力部件包括至少两组电磁气缸和推杆，其中至少一组所述电磁气缸和推杆设置在所述第一基板与所述电容器板之间，至少一组所述电磁气缸和推杆设置在所述第二基板与所述电容器板之间，所述电磁气缸固设在所述电容器板上，所述推杆的一端与所述电磁气缸相连接，另一端与所述第一基板或所述第二基板固定连接。进一步地，所述动力部件控制所述电容器板的上、下活动分别与所述上均衡板和所述下均衡板导电接触。进一步地，所述自动均衡装置还包括导轨，所述导轨两端分别固定在所述第一基板和第二基板上，所述电容器板可滑动的穿设在所述导轨上，所述动力部件控制所述电容器板上、下滑动。与现有技术相比，本专利技术的动力电池组的主动均衡装置，通过状态A与状态B的循环切换，逐渐减小单体电池之间的电压差，最终实现所述电池组中所有单体电池电压的均衡；从而，避免电池组中单体电池失衡带来的降低单体电池利用率以及加速单体电池劣化问题，有效延长电池组的使用寿命和提高电池组使用的安全性。另外，通过机械结构的自动均衡装置来控制状态A与状态B的循环切换，可避免使用继电器作为开关，从而避免由于继电器故障导致开关错误导通带来的安全隐患。附图说明图1是本专利技术所提供的动力电池组的主动均衡装置的结构示意图。图2是图1中自动均衡装置的立体示意图。图3是图2中上均衡板的立体示意图。图4是图2中电容器板的立体示意图。图5是图2中电容器板的另一方向立体示意图。图6是图2中下均衡板的立体示意图。图7是图2中下均衡板的另一方向立体示意图。图8是本专利技术所提供的自动均衡的等效电路原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1至图7所示，为本专利技术的一较佳实施例的一种动力电池组的自动均衡装置，该自动均衡装置200与动力电池组100连接，该自动均衡装置200用于在动力电池组100的静止或充放电过程中、特别是电池电流有剧烈波动、并有强大干扰的条件下对动力电池组100中的各单体电池进行均衡操作。其中，该动力电池组100由至少两节单体电池10串联而成，每一单体电池10均设置有正极和负极(图中未标出)，单体电池10可以为电动汽车动力电池、风电/光电等发电站储能电池以及通讯基站备用电池。自动均衡装置200包括电容器板210、上均衡板220、下均衡板230以及动力部件240，电容器板210分别与上均衡板220和下均衡板230平行间隔设置，电容器板210设置在上均衡板220和下均衡板230之间，电容器板210上设置有与单体电池10相对应并带有两个连接端的电容器211，其中与单体电池10正极电连接的为正极连接端211a，与单体电池负极电连接的为负极连接端211b。具体地，电容器211的两个连接端穿设在电容器板210上，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池组的自动均衡装置，所述动力电池组由至少两个单体电池组成，每一所述单体电池均设置有正极和负极；其特征在于，所述自动均衡装置包括电容器板、上均衡板、下均衡板以及动力部件，所述电容器板分别与所述上均衡板和下均衡板平行间隔设置，所述电容器板设置在所述上均衡板和所述下均衡板之间，所述电容器板上设置有与所述至少两个单体电池一一对应并带有两个连接端的电容器，其中与正极电连接的为正极连接端，与负极电连接的为负极连接端；所述动力部件用于控制所述电容器板在状态A和状态B之间循环切换，其中：在状态A时，所述电容器板与所述上均衡板导电接触而与所述下均衡板不接触,使每一所述单体电池与其相对应的电容器并联，以便电压高于动力电池组平均电压的单体电池向对应的电容器放电、电压低于动力电池组平均电压的单体电池由对应的电容器充电，直至所有电容器的电压都与其相并联的单体电池的电压相同；在状态B时，所述电容器板与所述上均衡板导电不接触而与所述下均衡板接触,使所述电容器板上的所有所述电容器之间相互并联，以便电压高的电容器向电压低的电容器放电直至所述电容器的电压等于所述动力电池组的平均电压。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组的自动均衡装置，所述动力电池组由至少两个单体电池
组成，每一所述单体电池均设置有正极和负极；其特征在于，所述自动均衡装
置包括电容器板、上均衡板、下均衡板以及动力部件，所述电容器板分别与所
述上均衡板和下均衡板平行间隔设置，所述电容器板设置在所述上均衡板和所
述下均衡板之间，所述电容器板上设置有与所述至少两个单体电池一一对应并
带有两个连接端的电容器，其中与正极电连接的为正极连接端，与负极电连接
的为负极连接端；
所述动力部件用于控制所述电容器板在状态A和状态B之间循环切换，其
中：
在状态A时，所述电容器板与所述上均衡板导电接触而与所述下均衡板不
接触,使每一所述单体电池与其相对应的电容器并联，以便电压高于动力电池组
平均电压的单体电池向对应的电容器放电、电压低于动力电池组平均电压的单
体电池由对应的电容器充电，直至所有电容器的电压都与其相并联的单体电池
的电压相同；
在状态B时，所述电容器板与所述上均衡板导电不接触而与所述下均衡板
接触,使所述电容器板上的所有所述电容器之间相互并联，以便电压高的电容器
向电压低的电容器放电直至所述电容器的电压等于所述动力电池组的平均电
压。
2.如权利要求1所述的自动均衡装置，其特征在于，所述上均衡板包括第
一基板和固设在所述第一基板上的第一电连部，所述第一电连部与每一所述单
体电池上的正极和负极一一对应电连接，其中与所述单体电池正极电连接的为
第一正极电连部，与所述单体电池负极电连接的为第一负极电连部；所述下均
衡板包括第二基板和固设在所述第二基板上的第二电连部，所述第二电连部与
每一所述电容器的两个连接端一一对应，其中与所述正极连接端相对应的为第
二正极电连部，与所述负极连接端相对应的为第二负极电连部。
3.如权利要求1所述的自动均衡装置，其特征在于，所述正、负极连接
端分别穿设在所述电容器板上，并分别向所述上均衡板和所述下均衡板方向凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁耀君，何胜，林明，
申请(专利权)人：深圳市中工巨能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44