具有备用电芯的电池组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有备用电芯的电池组，其包括一电芯组，电性连接一保护板，其中，电芯组由多个原始电芯互相电性串联而成；保护板具有一处理器，且处理器电性连接一充放电保护电路；一侦测电路位于该保护板上且电性连接该处理器；一充放电闸门电性连接该充放电保护电路及该处理器；一备用电芯串联连接该电芯组的原始电芯；以及一备用充放电闸门电性连接该备用电芯、该充放电保护电路及该处理器。当电芯组的任一原始电芯失效，该充放电闸门自动停用且该备用充放电闸门自动启用，进而使该备用电芯加入该电芯组一同提供电力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有备用电芯及备用充放电闸门的锂系列电池组(batterypack),属于电池

技术介绍
由于石化能源日渐减少以及环保问题，各类型及各种材料所构成的电池组不断地被运用在各种交通工具上，例如油电混合车、电动车等。另外，绿能电力，如风力发电、太阳能发电，也需要优质的电力储存装置或电池来储存电能。传统具有保护控制功能的电池组(battery pack)包括由多个电芯(cell)所组成的电芯组(cell pack)，且该电芯组电性连接一保护板。在充电的过程中发生过电压，或在放电过程中发生欠电压或过电流，或负载发生短路时，该保护板的默认电路可自动执行保护机制，以防止电池组产生变质损坏。然而，经长时间使用或频繁充放电，电池组的电芯难免会产生不同程度的退化或损坏。当任一电芯损坏到预定的程度时，该电池组将无法提供足够的电力，进而使得使用电池组的交通工具或用电装置无法正常工作。以往电池组更换新电芯之前，必须利用讯号线连接保护板及检测装置，藉此读取每一个电芯的信息，以及让电芯信息显示于检测装置上，进而判断哪一个电芯损坏。然而，以讯号线连接保护板及检测装置的操作方式明显不方便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有备用电芯的电池组，该电池组具有自动及实时侦测各原始电芯状态的功能，特别是在侦测到原始供应电力的任一原始电芯发生故障或失效时，立即自动地使备用电芯加入供电，藉此保持提供足够的电力供应给用电设备。本技术的另一目的在于提供一种具有备用电芯的电池组，该电池组具有能够藉由无线收发模块被动地将各原始电芯或备用电芯的信息传送到检测装置或显示设备，藉此使得获取各电芯信息的方式更为简便。再者，在某一个电芯故障或失效而启用备用电芯后，无线无收模块可主动地以显示或警报形式将故障信息传送给使用者、电池维修或电池制造工厂。为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案:一种具有备用电芯的电池组，其特征在于:它包括:一电芯组，该电芯组由多个原始电芯互相电性串联而成，该电芯组具有一正端及一负端；一保护板，该保护板电性连接该电芯组，该保护板上具有一处理器，且该处理器电性连接一充放电保护电路；一侦测电路，该侦测电路位于该保护板上且电性连接该处理器；一充放电闸门，该充放电闸门电性连接该充放电保护电路及该处理器；一备用电芯，该备用电芯串联地连接该电芯组的原始电芯；一备用充放电闸门，该备用充放电闸门电性连接该备用电芯、该充放电保护电路及该处理器；其中，该电池组的任一原始电芯失效，该充放电闸门自动停用且该备用充放电闸门自动启用，进而该备用电芯加入该电芯组一同提供电力。所述具有备用电芯的电池组还包括一无线收发模块，该无线收发模块电性连接所述处理器。所述无线收发模块为Bluetooth模块、Zigbee模块、WiMAX模块、幅移键控调变/频移键控调变模块或GPRS模块中的任一种。所述备用充放电闸门具有两个电性相连的金氧半场效晶体管。所述备用电芯连接所述电芯组的一侧。所述备用电芯连接所述电芯组的正端或负端。本技术的优点是:(I)可以在任一原始电芯失效时，实时地加入备用电芯，使电池组保持正常的供电。(2)在加入备用电芯的状态下，备用充放电闸门取代先前的充放电闸门，可使电池组的充放电过程顺利，不产生干扰或干涉。(3)配置无线收发模块可主动及被动输出电池组的信息，如此可使得用户、维修者或制造者方便取得电池信息。(4)用户可以传送一断路指令要求电池组不输出电力，因此，对于使用该电池组的装置或交通工具，可以达到无法启动的防盗效果。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的充放电闸门及备用充放电闸门的结构示意图。图3是本技术的备用电芯的启用流程图。图4是本技术被动传送电池组状态及参数的流程图。图5是本技术主动传送电池组状态及参数的流程图。图6是本技术限制电池组电力输出的操作流程图。具体实施方式请参阅图1，本技术电池组10包括一电芯组20及一保护板30。更进一步，电芯组20包括多个原始电芯22、24、26和28。上述的原始电芯22、24、26、28的数量仅为示例说明，并非以此为限。各原始电芯22、24、26、28形成串联，且各原始电芯22、24、26、28的电压可以互相相加。电池组10在正常的状态时由上述的各原始电芯22、24、26、28提供电力。保护板30电性连接该电芯组20。更进一步，保护板30具有一处理器32，该处理器32电性连接一平衡电路34、一侦测电路36、一充放电保护电路38及一充放电闸门40。更进一步，处理器32用以进行信息及指令的处理与分配。该平衡电路34电性连接各原始电芯22、24、26、28，并可在充电及放电时，对各原始电芯22、24、26、28进行平衡保护。侦测电路36具有多个侦测器，用以对应每一个原始电芯22、24、26、28。每一个侦测器可用以获取对应的原始电芯22、24、26、28的状态。上述的状态包括电压、电流或表面温度。充放电保护电路38与充放电闸门40连接，其间可互相搭配使用。在放电状态下，电流可自各原始电芯22、24、26、28输出，且经过由充放电保护电路38控制的充放电闸门40而进入负载装置；充电时，外界电力经过由充放电保护电路38控制的充放电闸门40以及平衡电路34而储存于各原始电芯22、24、26、28中。值得注意的是，本技术还包括一备用电芯42及一备用充放电闸门44，该备用充放电闸门44电性连接该备用电芯42、该充放电保护电路38及该处理器32。其中，该备用电芯42可配置在电芯组20的最外侧，例如，位于原始电芯22的一侧，例如正端。此外，备用电芯42与电芯组20的各原始电芯22、24、26、28形成串联的形式。根据上述的技术特征，备用电芯42也可以配置在电芯组20的负端。该充放电闸门40与该电芯组20上连接有该备用电芯42的一端连接，备用充放电闸门44与该备用电芯42串联连接，充放电闸门40、备用充放电闸门44分别与该电芯组20上没有连接该备用电芯42的一端之间连接负载装置。请参阅图2，充放电闸门40与备用充放电闸门44为具有网关功能的组件，例如，两个电性相连的P型金氧半场效晶体管(PMOS)，其中一个PMOS用以作为放电时的控制闸门，另一个PMOS用以作为充电时的控制闸门。请参阅图1，在正常的充电或放电状态下，备用充放电闸门44不运作。换言之，在正常的状态下，备用电芯42并不参与放电或充电。请参阅图1及图3，以电池组10放电为例，在放电过程中，侦测电路36会持续地侦测电芯组20的每个原始电芯22、24、26、28的使用状态(步骤S50)，且侦测的结果传送给处理器32进行判断。此外，平衡电路34及充放电保护电路38可对各原始电芯22、24、26、28执行平衡保护的工作。步骤S52及步骤S54示出当发现有任一原始电芯故障或失效(即该原始电芯内部形成短路)，处理器32可下达命令使充放电闸门40停止作用(off)。接着，根据步骤S56及步骤S58所示，该处理器32可以下达命令启用备用充放电闸门44，且该备用电芯42可与电芯组20 —同提供电力。根据本技术的设计，即便任一原始电芯22、24、26、28发生损坏，备用电芯42均可实时加入供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有备用电芯的电池组，其特征在于：它包括：一电芯组，该电芯组由多个原始电芯互相电性串联而成，该电芯组具有一正端及一负端；一保护板，该保护板电性连接该电芯组，该保护板上具有一处理器，且该处理器电性连接一充放电保护电路；一侦测电路，该侦测电路位于该保护板上且电性连接该处理器；一充放电闸门，该充放电闸门电性连接该充放电保护电路及该处理器；一备用电芯，该备用电芯串联地连接该电芯组的原始电芯；一备用充放电闸门，该备用充放电闸门电性连接该备用电芯、该充放电保护电路及该处理器；其中，该电池组的任一原始电芯失效，该充放电闸门自动停用且该备用充放电闸门自动启用，进而该备用电芯加入该电芯组一同提供电力。

【技术特征摘要】
1.一种具有备用电芯的电池组，其特征在于:它包括: 一电芯组,该电芯组由多个原始电芯互相电性串联而成，该电芯组具有一正端及一负端; 一保护板，该保护板电性连接该电芯组，该保护板上具有一处理器，且该处理器电性连接一充放电保护电路； 一侦测电路，该侦测电路位于该保护板上且电性连接该处理器； 一充放电闸门，该充放电闸门电性连接该充放电保护电路及该处理器； 一备用电芯，该备用电芯串联地连接该电芯组的原始电芯； 一备用充放电闸门，该备用充放电闸门电性连接该备用电芯、该充放电保护电路及该处理器； 其中，该电池组的任一原始电芯失效，该充放电闸门自动停用且该备用充放电闸门自动启用，进而该备用电芯加入该电芯组一同提供电力。2.如权利要求1所述的具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：周元玉，周杰，
申请(专利权)人：周元玉，周杰，
类型：实用新型
国别省市：