一种锂离子电池快速组合应用方法技术

一种锂离子电池快速组合应用方法，将组合后的电芯、加热片以及电池管理系统等附件封装在壳体中作为一个基础模组，基础模组之间通过壳体上的连接器与模组均衡器即可实现快速进行组合，解决了当前电池模组形式复杂的问题，不需要复杂的接线操作。利用该方法可组合出多种类型多种参数的电池模组，适用于用电需求多样的场景，理论上可以通过调整基础模组的电芯组合形式，进一步组合出适用于所有用电需求的电池模组，且极大地节约了成本。配套设计的模组均衡器能够在低温条件下对模组进行加热，并在模组状态不一致时能及时进行均衡。在模组状态不一致时能及时进行均衡。在模组状态不一致时能及时进行均衡。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池快速组合应用方法


[0001]本专利技术涉及模块化锂离子电池
，具体涉及锂电池模组的快速串并联组合，并进行均衡、充电、加热等应用的方法。

技术介绍

[0002]随着使用锂电池的用电设备需求和不同应用场景的多样化发展，对提供适配的电压、容量等指标的电池模组提出了新的难题。现有技术中针对不同种类的用电设备，往往需要为其专门匹配一套电池模组，不同设备间电池模组无法通用，导致了电池型号和成组模式过于繁杂，繁复的模组设计工作难以省略，而且电池模组的功能相对单一。即使设计好的同类型电池模组之间仍存在一致性差的问题，成组后能量损失较大。现阶段，严寒、恶劣气候等条件对于锂电池模组的整体性能影响也较为严重，低温环境下需要在使用前进行加热，因此需要在电池模组内部集成加热装置，这使得电池模组的形式更加复杂，使用时的操作难度大。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在解决现有技术中锂离子电池成组及应用过程中存在的上述技术问题，提供了一种锂离子电池快速组合应用方法，包括S1
‑
S3的组装基础模组的步骤和S4
‑
S10的进一步组合应用的步骤，具体步骤如下：
[0004]S1、根据使用场景及其对应的电压、容量以及放电倍率等参数需求，确定基础模组的参数指标与串联、并联的连接方式，以及选定基础模组中单体电芯的型号；
[0005]S2、将连接器设置于各电芯的前后两端，根据S1确定的连接方式将电芯进行组合，在电芯之间布置加热片；
[0006]S3、将成组电芯、布置好的加热片、BMS、温度传感器以及熔断器等附件在壳体中进行安装和固定，在所有电气线束连接完全后，将模组壳体进行封装形成基础模组；
[0007]S4、连接相应的模组均衡器后投入实际应用，首先读取外部用电设备的使用需求以及环境温度与基础模组温度。
[0008]S5、根据环境温度确定基础模组当前所处的环境条件，并结合基础模组温度判断是否需要加热，若需要则进入S6，不需要则开始输出电力为外部用电设备供电；
[0009]S6、通过所述模组均衡器对基础模组驱动加热片进行加热，加热源既可为模组自身，也可采用其他不同类型的基础模组。
[0010]在需要将基础模组进行串联、并联的组合应用场景下，还进一步包括以下步骤：
[0011]S7、首先判断各个基础模组状态是否均衡，若一致性较差进入S8，若一致性较好则进入S9；
[0012]S8、模组均衡器通过其中的均衡电路对需要均衡的几个基础模组进行均衡，使所述几个基础模组的电压、SOC等状态达到一致；
[0013]S9、按照使用需要对基础模组进行串联、并联或者混联的方式组合，进一步形成新
模组；
[0014]S10、对新模组执行所述S4
‑
S6的步骤。
[0015]上述本专利技术所提供的方法，将组合后的电芯、加热片以及电池管理系统等附件封装在壳体中作为一个基础模组，基础模组之间通过壳体上的连接器与模组均衡器即可实现快速进行组合，解决了当前电池模组形式复杂的问题，不需要复杂的接线操作。利用该方法可组合出多种类型多种参数的电池模组，适用于用电需求多样的场景，理论上可以通过调整基础模组的电芯组合形式，进一步组合出适用于所有用电需求的电池模组，且极大地节约了成本。配套设计的模组均衡器能够在低温条件下对模组进行加热，并在状态不一致时能及时进行均衡，在模组需要并联时能够作为并联连接器，提供并联功率输出口，控制功能通过模组均衡器内的控制芯片实现。由于基础模组具有灵活多样的应用模式，可以通过配套的模组均衡器实现基础模组自加热，高容量模组为低容量模组充电，模组间互为加热源等多种应用模式。
附图说明
[0016]图1为本专利技术所提供方法的流程图；
[0017]图2为基础模组内部电芯布置示意图；
[0018]图3为基础模组内部加热片布置示意图；
[0019]图4为模组均衡器加热电路部分原理图；
[0020]图5为模组均衡器均衡电路部分原理图；
[0021]图6为基础模组的多种联结组合方式示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“联接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]本专利技术所提供的一种锂离子电池快速组合应用方法，如图1所示，具体步骤如下：
[0025]S1、根据使用场景及其对应的电压、容量以及放电倍率等参数需求，确定基础模组的参数指标与串联、并联的连接方式，以及选定基础模组中单体电芯的型号；
[0026]S2、将连接器设置于各电芯的前后两端，根据S1确定的连接方式将电芯进行组合，在电芯之间布置加热片；其中，成组电芯与壳体连接器之间的线束连接如图2所示，加热片与壳体连接器之间的线束连接如图3所示。
[0027]S3、将成组电芯、布置好的加热片、BMS、温度传感器以及熔断器等附件在壳体中进行安装和固定，在所有电气线束连接完全后，将模组壳体进行封装形成基础模组；
[0028]S4、连接相应的模组均衡器后投入实际应用，首先读取外部用电设备的使用需求
以及环境温度与基础模组温度。
[0029]S5、根据环境温度确定基础模组当前所处的环境条件，并结合基础模组温度判断是否需要加热，若需要则进入S6，不需要则开始输出电力为外部用电设备供电；
[0030]S6、通过所述模组均衡器对基础模组驱动加热片进行加热，加热原理参考图3与图4所示。
[0031]在需要将基础模组进行串联、并联的组合应用场景下，还进一步包括以下步骤：
[0032]S7、首先判断各个基础模组状态是否均衡，若一致性较差进入S8，若一致性较好则进入S9；
[0033]S8、模组均衡器通过其中的均衡电路对需要均衡的几个基础模组进行均衡，使所述几个基础模组的电压、SOC等状态达到一致，均衡电路原理如图4所示；
[0034]S9、按照使用需要对基础模组进行串联、并联或者混联的方式组合，进一步形成新模组，模组内部电路可参考图2，模组组合方式参考图6；
[0035]S10、对新模组执行所述S4
‑
S6的步骤。
[0036]在本专利技术的一个优选实施方式中，结合某系列装备的使用需求，步骤S1确定使用磷酸铁锂软包电池，基础模组参数为12V，150Ah，在此基础上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池快速组合应用方法，其特征在于：，具体步骤如下：S1、根据使用场景及其对应的电压、容量以及放电倍率参数需求，确定基础模组的参数指标与连接方式，以及选定基础模组中单体电芯的型号；S2、将连接器设置于各电芯的前后两端，根据S1确定的连接方式将电芯进行组合，在电芯之间布置加热片；S3、将成组电芯、布置好的加热片、BMS、温度传感器以及熔断器等附件在壳体中进行安装和固定，在所有电气线束连接完全后，将模组壳体进行封装形成基础模组；S4、连接相应的模组均衡器后投入实际应用，首先读取外部用电设备的使用需求以及环境温度与基础模组温度。S5、根据环境温度确定基础模组当前所处的环境条件，并结合基础模组温度判断是否需要加热，若需...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军求，朱超峰，孙逢春，杨子传，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：