一种可拆卸的电池组装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可拆卸的电池组装置，适用于电动自行车、电动滑板车、电动汽车、电动摩托车等。包括外壳，外壳内设置有电池组和电池管理系统，电池组包括多个单元模块，每个单元模块包括多个单体电池，所述的电池管理系统包括电压检测装置、电流检测装置、温度检测装置和均衡装置，其特征在于：所述的单体电池两极均设置有支架，支架上设置有卡口，单体电池两两之间通过卡口活动连接，相邻两个单体电池一端的支架通过铜片和螺丝固定，所述的电池管理系统中采用单片机进行检测和控制。本实用新型专利技术使用方便、降低了成本、提高了产品的使用寿命，保证了电池组的安全。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可拆卸的电池组装置，适用于电动自行车、电动滑板车、电动 汽车、电动摩托车等。
技术介绍
目前国内电动车辆多数使用铅酸电池组供电装置，有部分使用锂离子电池供电， 铅酸电池的生产和使用过程极易污染环境，而广泛应用到全国各地环保问题十分突出，而 锂离子电池具有重量轻、体积小、对环境无污染，因此锂离子电池将广泛使用。现有电动车 辆比如电动自行车使用的锂离子电池是多个单体电池直接串并成MV、36V或60V等整体的 电池包，这种装置首先不好维护，若有一节发生问题，要替换整个电池包，带来了很大的成 本。其次不安全，因多节电池充电时，在正常充电电压范围内个别先进电池电压超过电池截 止电压，这节电池电压越来越高，最后引起电池组起火爆炸，其二多节电池放电时，个别电 池电压低于放电截止电压时，会造成电池永久性损坏，因此电池的成本成本和安全性检测 很重要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种可任意拆 卸且带有安全装置的一种可拆卸的电池组装置，使用方便、降低了成本、提高了产品的使用 寿命，保证了电池组的安全。本技术解决上述技术问题采用的技术方案是该可拆卸的电池组装置，包括 外壳，外壳内设置有电池组和电池管理系统，电池组包括多个单元模块，每个单元模块包括 多个单体电池，所述的电池管理系统包括电压检测装置、电流检测装置、温度检测装置和均 衡装置，其特征在于所述的单体电池两极均设置有支架，支架上设置有卡口，单体电池两 两之间通过卡口活动连接，相邻两个单体电池一端的支架通过铜片和螺丝固定，所述的电 池管理系统中采用单片机进行检测和控制。本技术所述的支架为ABS树脂、聚丙烯材料或聚碳酸酯材料，支架四个侧面 分别设置有卡口，相邻支架之间通过卡口插装活动连接。本技术所述的支架上设置有平行的散热通孔。本技术所述的散热通孔直径为2mm — 15mm。本技术所述的电压检测装置包括运算放大器，单体电池先并联后与运算放大 器串联，输入待检测的充电或放电电压，由运算放大器放大后输出至单片机，单片机将待测 电压与过充保护电压或过放保护电压比较并作出判断。本技术所述的电流检测装置为霍尔传感器。本技术所述的温度检测装置为电压输出型的半导体传感器，该半导体传感器 的工作温度范围是-40度到125度，工作电压范围是2. 7V到10V，信号输出与温度成正比， 信号大小为+6. 25Mv/度。本技术与现有技术相比具有以下优点在外壳内设置有多个单体锂离子电池 组成的14. 4V到180V电池组，电池组的每只单体电池的正、负极先并联后串联后，通过电 池管理系统对每个单体电池的电压、温度进行监控，并对过流、过压、短路等进行控制，当电 压、电流、温度发生异常时可安全保护。当电压不均衡时可通过能量损失的方式均衡每只单 体电池的电压，保证电池的使用寿命。电池组一般包括1-16个单元模块，每个单元模块是 由若干可拆卸的单体电池组成，单体电池之间通过铜片、螺丝连接固定，无需再进行焊接， 当其中任一单元电池出问题，可只更换该单元电池而不需要整个电池包进行更换，且操作 方便，给电池维护带来很大方便，大大节约了成本。附图说明图1为本技术电路控制原理示意图。图2为本技术单体电池结构示意图。图3为本技术卡口结构示意图。图4为本技术单元模块结构示意图。具体实施方式参见图1，本技术所述的电池管理系统中采用高性能、低功耗的ATmegal6L单 片机作为检测和控制核心，ATmegal6L是基于增强的AVRSC结构的低功耗8位CMOS微控制 器，内部带有16K字节的内可编程Flash，512字节EEPROM，IK字节SRAM，32个I/O 口线，32 个通用工作寄存器，3个具有比较模式的定时器/计时器(T/C)，可编程串行USART，有起始 条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益(TQFB)封装的ADC， 具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及6个可通过软件进行选择 的省电模式，由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmegal6L数据吞吐率高 达1MIPS/MHZ，从而可以缓解系统功耗和处理速度之间的矛盾。电源部分降压、稳压得到3. 3V电压，为单片机提供工作电压，稳压电源是单片机 重要组成部分，它不仅为系统提供多路电源电压，还直接影响到系统的技术指标和抗干扰 性能，ATmegal6L的工作电压是2. 7V-5. 5V，为保证单片机稳定的工作电压为3. 3V，稳压部 分是由MC34063构成的AC/DC变换控制电路从电池组分出的25V经过电路降压、稳压，输出 3. 3V，供保护电路工作。充电均衡装置采用模拟电路方案，即在每节单体电池的外部搭建过压保护电路， 充电过程中当电压超过预定值时，保护电压自动闭合，使电池通过电阻回路放电，以保护电 池不会过度充电，当电池电压减小到均衡充电动作电压时，保护电路自动断开。电压、电流测量装置待测的电压通过集成运算放大器LM358，将输出送入单片机 进行检测，LM358内部包括2个独立、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电 压范围很宽的单电源使用和双电源工作模式，由于其低功耗电流，也适合于电池。用霍尔传 感器UGN-3501M检测直流电流，UGN-3501M是集成型霍尔传感器，采用差动霍尔电压输出， 检测灵敏度为1. 4V/0. 1T。运算放大器LM3585引脚接检测的充电、放电电压，经过放大后输出至单片机进行 检测，当检测到待测电压超过过充、过放保护电压时，由单片机控制断开充放电回路。电流检测通过霍尔传感器完成。温度检测装置温度检测和控制模块选用电压输出型的半导体传感器LM60，该传 感器是一种已校正的集成化温度传感器，他的工作温度范围是-40度到125度，工作电压范 围是2. 7V到10V，信号输出与温度成正比，信号大小可达+6. 25Mv/度。由稳压部分输出的3. 3V电源为半导体传感器电路供电，经过温度传感器将探测 点的温度变化转化为电压值通过ADC0，ADC1输出，再将ADC0、ADC1送入单片机进行检测，当 电压值达到温度要求时，单片机控制开关管断。管理系统的功能实现如图1所示电池组的每只单体电池的正、负极串、并联后引 出电压线接到电压采样中，当电池组中电压、电流、温度发生异常时，可同通过电压采样、电 流采样、温度测量将信号送入单片机中，再通过大功率开关实现控制，起到保护作用。参见图2-4，本技术包括外壳(图上未见)，外壳内设置有电池组(图上未见)和 电池管理系统，电池组根据使用要求设置有多个单元模块1，一般为1-16个，每个单元模块 1包括多个单体电池2，所述的单体电池2两极均设置有支架3，支架3上四个侧面分别设 置有卡口 7，卡口 7有两种形式，一种是凸起的卡条71，另一种是凹陷的卡槽72，卡条71和 卡槽72匹配。相邻的单体电池2两两之间通过支架3上的卡口 7插装活动连接，支架为 ABS树脂、聚丙烯材料或聚碳酸酯材料，支架上设置有平行的散热通孔4，散热通孔4直径为 2mm - 15mm相邻两个单体电池2 —端的卡口 3通过铜片5和螺丝6固定。本说明书中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拆卸的电池组装置，包括外壳，外壳内设置有电池组和电池管理系统，电池组包括多个单元模块，每个单元模块包括多个单体电池，所述的电池管理系统包括电压检测装置、电流检测装置、温度检测装置和均衡装置，其特征在于：所述的单体电池两极均设置有支架，支架上设置有卡口，单体电池两两之间通过卡口活动连接，相邻两个单体电池一端的支架通过铜片和螺丝固定，所述的电池管理系统中采用单片机进行检测和控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜小红，黄崇明，蒋永庆，许健，吴亚军，黄云娣，
申请(专利权)人：杭州海孚新能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]