一种电池单体电压均衡装置及电动汽车制造方法及图纸

本实用新型专利技术的目的在于提供了一种电池单体电压均衡装置及电动汽车，以实现减少电池单体电压均衡成本和提高均衡效率的效果。该一种电池单体电压均衡装置包括：串联设置的多个电池单体；由电机带动旋转的至少一个电刷对；储能件，一个电刷对的两个电刷之间连接有一个所述储能件；多个接触件对，一个所述接触件对的两个接触件分别连接在一个电池单体的两极；所述电机带动所述电刷对旋转时，所述电刷对在与多个所述接触件对中的其中一个所述接触件对接触的第一状态或与多个所述接触件对均分离开的第二状态间切换；在所述电刷对处于与一个所述接触件对接触的第一状态时，与所述电刷对连接的储能件和与所述接触件对连接的电池单体之间进行电量均衡。

A battery voltage equalization device and electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种电池单体电压均衡装置及电动汽车
本技术涉及电池均衡领域，具体是一种电池单体电压均衡装置及电动汽车。
技术介绍
电池均衡管理是通过某种措施将串联电池组的各单体电池的电压调整为相同水平。在动力电池的使用中，由于串联电池的内阻和漏电流的差异，各单体电池的电压降逐渐增大，当电量少的电池的电量已经用完，而其他电池还存有很多电量，造成电池总的可使用电量急剧减少。目前均衡的方式按能耗分为主动均衡和被动均衡，现有技术中提供了两种主动均衡电路，图1中，通过开关K1、K2、K3和K4的上下切换，将电量从相邻的两个单体中电压较高的单体向电压较低的单体转移，图2中，通过控制开关K5至K9，能将电压较高的任意一个单体的电量，转移至电压较低的单体。目前还有其他类似变型的主动均衡装置，而无一列外都会使用大量的二极管、切换开关及其控制电路，随着电池串联数的增加，二极管、开关和控制电路也会随之增加，这使得主动均衡的电路和控制十分复杂和成本巨大，并且MOS管和二极管元件本身具有压降，降低了均衡效率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种电池单体电压均衡装置及电动汽车，以实现减少电池单体电压均衡成本和提高均衡效率的效果。本技术提供了一种电池单体电压均衡装置，其包括：串联设置的多个电池单体；由电机带动旋转的至少一个电刷对；储能件，一个电刷对的两个电刷之间连接有一个所述储能件；多个接触件对，一个所述接触件对的两个接触件分别连接在一个电池单体的两极；所述电机带动所述电刷对旋转时，所述电刷对在与多个所述接触件对中的其中一个所述接触件对接触的第一状态或与多个所述接触件对均分离开的第二状态间切换；在所述电刷对处于与一个所述接触件对接触的第一状态时，与所述电刷对连接的储能件和与所述接触件对连接的电池单体之间进行电量均衡。优选地，相邻两个接触件之间固定有采用绝缘材料制成的绝缘件，所述接触件对和所述绝缘件共同构成一个圆形构件。优选地，至少一个电刷对的一端均固定在同一转盘上，所述转盘由所述电机进行驱动。优选地，设置在第一接触件和第二接触件之间的绝缘件在沿圆弧方向的周向宽度大于一对电刷对在沿圆弧方向上的最大距离；所述第一接触件为与设置在起始位置的电池单体的正极连接的其中一个接触件；所述第二接触件为与设置在末尾位置的电池单体的负极连接的其中一个接触件。优选地，从设置于第二位置的电池单体至设置于末尾位置的电池单体之间的各个电池单体的正极与位于其前一位置的电池单体的负极共用一个接触件。根据本技术的另一方面，本技术还提供了一种电动汽车，包括上述的电池单体电压均衡装置。本技术的有益效果为：本技术的电池单体电压均衡装置，使用电刷代替切换开关，通过小功率的电机带动电刷旋转运动，使电刷之间的储能件不断与各个电池单体接通和断开，实现电量的从电量较高的电池单体转移至储能件，再由储能件向电量较低的电池单体转移，最后使每个电池单体的电压都维持在相同水平，实现电压均衡效果。这种均衡方式，相对于现有技术的方式来说，不需要设置过多的二极管、切换开关及控制电路等电子元器件，无需附加管理策略和系统监测电池单体状态进行均衡，可以降低均衡成本和复杂度。并且，由于未使用MOS管和二极管元件等器件，避免了压降问题出现，可以提高均衡效率。附图说明图1为现有技术的原理图；图2为现有技术的原理图；图3为本技术的结构图；图4为本技术在进行电压均衡时的状态1的原理图；图5为本技术在进行电压均衡时的状态2的原理图；图6为本技术在进行电压均衡时的状态3的原理图；图7为本技术在进行电压均衡时的状态4的原理图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。参照图3，本技术提供了一种电池单体电压均衡装置，包括：多个串联设置的电池单体5；由电机带动旋转的至少一个电刷对；储能件3，一个电刷对的两个电刷21之间连接有一个所述储能件3；多个接触件对，一个所述接触件对的两个接触件41分别连接在一个电池单体5的两极；所述电机带动所述电刷对旋转时，所述电刷对在与多个所述接触件对中的其中一个所述接触件对接触的第一状态或与多个所述接触件对均分离开的第二状态间切换；在所述电刷对处于与一个所述接触件对接触的第一状态时，与所述电刷对连接的储能件3和与所述接触件对连接的电池单体5之间进行电量均衡。其中，电机与电池管理系统连接，其在接收到电池管理系统发送的信号后，即开始进行转动。以图3为例，本实施例中，串联设置的电池单体5为七个，分别为C1至C7，相应地，接触件对为七个，由图1中可以看出，七个接触件对实质上是由七个接触件41组成，原因在于，部分电池单体5的正极和另一电池单体5的负极共用了一个接触件41，各个接触件41通过线束连接至对应的电池单体5的正极或负极。电刷对为两对，其中，P1和P2组成一个电刷对，P3和P4组成一个电刷对。该储能件3为电容，在图1中，由于电刷对只有两对，因此，仅具有两个电容，分别为C10和C20。该接触件41为具有金属触点的底座，电刷21在与接触件41接触时，即电刷21的刷头和接触件41的金属触点相接触；同理地，电池单体5的两极同样通过线束连接至该金属触点。结合图3可以看出，在电机转动时，电机同时带动四个电刷21转动，电刷21在转动时，持续处于与七个接触件对中的其中一对接触件对接触或与七个接触件对均分离开的状态间进行切换。在各个电刷对1转动至分别与其中一个接触件对接触的状态时，与该其中一个接触件对连接的电池单体5即与该电刷对1连接的储能件3之间连通，此时，若储能件3中存储的电量的电压和对应的电池单体5内的电量的电压有压差，则会进行电量转移。具体来说，以图3为例，在P1和P2这一电刷对与第四个电池单体C4连接的接触对4相接触时，若第四个电池单体C4内的电量低于该电容C10中的电量的电压，则电容C10对该第四个电池单体C4进行放电，直到该电容C10内的电量的电压和第四个电池单体C4内的电量的电压相当；反之，若第四个电池单体C4内的电量高于该电容C10中的电量的电压，则第四个电池单体C4对该电容C10进行放电，直到该电容C10内的电量的电压和第四个电池单体C4内的电量的电压相当；若电容C10内的电量的电压和第四个电池单体C4内的电量的电压相当，则第四个电池单体C4和电容C20均不进行放电或充电。然后，在P1和P2这一电刷对转动至与第五个电池单体C5连接的接触对4接触时，则会重复进行电容C10和第五个电池单体C5的中电压高的一个部件向另外一个部件进行放电的现象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池单体电压均衡装置，其特征在于，包括：串联设置的多个电池单体（5）；/n由电机带动旋转的至少一个电刷对；/n储能件（3），一个电刷对的两个电刷（21）之间连接有一个所述储能件（3）；/n多个接触件对，一个所述接触件对的两个接触件（41）分别连接在一个电池单体（5）的两极；/n所述电机带动所述电刷对旋转时，所述电刷对在与多个所述接触件对中的其中一个所述接触件对接触的第一状态或与多个所述接触件对均分离开的第二状态间切换；/n在所述电刷对处于与一个所述接触件对接触的第一状态时，与所述电刷对连接的储能件（3）和与所述接触件对连接的电池单体（5）之间进行电量均衡。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池单体电压均衡装置，其特征在于，包括：串联设置的多个电池单体（5）；
由电机带动旋转的至少一个电刷对；
储能件（3），一个电刷对的两个电刷（21）之间连接有一个所述储能件（3）；
多个接触件对，一个所述接触件对的两个接触件（41）分别连接在一个电池单体（5）的两极；
所述电机带动所述电刷对旋转时，所述电刷对在与多个所述接触件对中的其中一个所述接触件对接触的第一状态或与多个所述接触件对均分离开的第二状态间切换；
在所述电刷对处于与一个所述接触件对接触的第一状态时，与所述电刷对连接的储能件（3）和与所述接触件对连接的电池单体（5）之间进行电量均衡。


2.根据权利要求1所述的电池单体电压均衡装置，其特征在于，相邻两个接触件（41）之间固定有采用绝缘材料制成的绝缘件（6），所述接触件对和所述绝缘件（6）共同构成一个圆形构件。


3.根据权利要求1所述的电池单体电压均衡装...

【专利技术属性】
技术研发人员：易龙全，李连兴，刘波，
申请(专利权)人：重庆长安新能源汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50