專利名稱：一種均衡電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種均衡電池組，特別是涉及一種鉛酸電池的均衡電池組。
背景技術(shù)：
汽車作為推動(dòng)人類文明進(jìn)程的現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化的產(chǎn)物，在給人類生活帶來便捷的 同時(shí)，其發(fā)展所帶來的對石油資源需求的增加以及對環(huán)境的負(fù)面影響也日益引起人們的關(guān) 注。進(jìn)入21世紀(jì)以來，面對車用能源日趨緊張及價(jià)格上漲的局面，迫使汽車研究和制造行 業(yè)加大了對汽車新能源研究和開發(fā)的力度。因此以開發(fā)和推廣電動(dòng)車、多種代用燃料汽車 為主要內(nèi)容的"綠色汽車"工程在世界范圍內(nèi)展開。鉛酸蓄電池作為一種有效的零排放動(dòng)力 能源，在使用中必須串聯(lián)才能達(dá)到工作電壓的需要。由于各電池間的差異在使用過程中會(huì) 不斷擴(kuò)大，從而縮短了電池組的使用壽命。影響動(dòng)力電池組壽命因素很多，首要原因當(dāng)屬過 充和過放導(dǎo)致單體電池提前失效。在組成串聯(lián)電池組的單節(jié)電池之間，由于一致性不好和 其他因素的影響，使得串聯(lián)電池組在使用中各節(jié)電池所表現(xiàn)出的應(yīng)用性能也有不同，從而 形成了木桶效應(yīng)。當(dāng)串聯(lián)電池組處于充電狀態(tài)時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)一節(jié)電池被充滿時(shí)，其他電池 還處于未充滿狀態(tài)，由于是串聯(lián)連接，所以，被充滿的單節(jié)電池處于過充電狀態(tài)，直至所有 單節(jié)電池都被充滿電。電池的過充電不僅會(huì)使電池的使用壽命大大減少，而且還可能發(fā)生 電池爆裂的危險(xiǎn)。而如果為了避免過充，就會(huì)存在有單節(jié)電池充電不夠的問題，充電少的電 池的壽命縮短，引起所在的電池組的壽命縮短，從而使整個(gè)電池系統(tǒng)的壽命縮短。由此，充 放電過程不均衡，不斷重復(fù)的充放電過程更加劇了不均衡現(xiàn)象，在這樣的狀態(tài)下長期使用， 將會(huì)使整個(gè)串聯(lián)電池組的性能大大降低，甚至發(fā)生電池組過早的損壞。 當(dāng)發(fā)生電池組損壞的情況時(shí)，通常采用的辦法就是更換整個(gè)電池組，尚未發(fā)生損 壞的單節(jié)電池在更換中也同時(shí)被廢棄，這種做法造成了很大的浪費(fèi)。為了延長電池組的使 用壽命，必須對動(dòng)力電池組進(jìn)行均衡處理。 中國專利文獻(xiàn)CN 204044365Y公開了一種《均衡電池組的改進(jìn)結(jié)構(gòu)》，其在電池組 的各個(gè)電池的兩端分別并聯(lián)接有均衡電路，該均衡電路當(dāng)電池兩端的電壓高于充電電壓設(shè) 定值時(shí)導(dǎo)通，充電電流主要經(jīng)過均衡電路，保護(hù)電池；當(dāng)電池兩端的電壓低于充電電壓設(shè)定 值時(shí)不導(dǎo)通。這種均衡電池組雖然能在一定程度上防止循環(huán)使用后造成各個(gè)電池間的容量 差異，保持各個(gè)電池容量的一致性。但是它也存在一定的缺陷當(dāng)電池組均衡充電之后，再 次出現(xiàn)不均衡問題，比如某節(jié)電池電壓過低，還是會(huì)造成整組電池不能正常使用，只能再次 借助均衡充電來解決，這樣一方面沒有充分利用電池組所剩的電能，另一方面也比較浪費(fèi) 充電電能，同時(shí)頻繁的充電不方便用戶使用還會(huì)加速電池組的損耗。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種均衡電池組，它能夠充分利用電池組的電能，使電 池組均衡無損耗。 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種均衡電池組，包括N(N為整數(shù)，N > 2)節(jié)單體電池；還包括電池組模式轉(zhuǎn)換接頭；電池組模式轉(zhuǎn)換接頭包括母接頭和公接頭；所述母接頭包括2N個(gè) 插孔，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，每個(gè)插孔處設(shè)有導(dǎo)電銅片，其中上排插孔分別對 應(yīng)N節(jié)電池的正極，下排插孔分別對應(yīng)N節(jié)電池的負(fù)極；所述公接頭包括均衡公接頭，均衡 公接頭也有2N個(gè)孔槽，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，上排孔槽和下排孔槽分別對應(yīng) N節(jié)電池的正、負(fù)極，上排孔槽和下排孔槽分別由導(dǎo)線連接在一起。 所述電池組模式轉(zhuǎn)換接頭的公接頭還包括放電公接頭；所述放電公接頭也包括 2N個(gè)孔槽，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，上排孔槽分別對應(yīng)N節(jié)電池的正極，下排的 第一個(gè)孔槽與上排的第二個(gè)孔槽、下排的第二個(gè)孔槽與上排的第三個(gè)孔槽、……下排的第 N-l個(gè)孔槽與上排的第N個(gè)孔槽分別由導(dǎo)線連接。 本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案具有以下的積極效果(1)由于蓄電池的電壓是不 一致性最為直觀也最容易測量的表現(xiàn)形式，因此均衡充電的思想要旨是盡量使各單體電池 保持在同一電平。本實(shí)用新型的均衡電池組通過電池組模式轉(zhuǎn)換接頭的配合，在電池組不 用的時(shí)候形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)高壓單體把能量直接傳遞給低壓單體的無損耗均衡模 式。
(2)本實(shí)用新型的均衡電池組通過改變電池組的連接方式對電池組進(jìn)行無損耗均
衡處理，使電池組在串并聯(lián)之間切換，串聯(lián)為正常供電模式，并聯(lián)為均衡模式，高壓單體把
能量傳遞給低壓單體，實(shí)現(xiàn)無損均衡的目的，從而當(dāng)電池組出現(xiàn)某節(jié)電池電壓過低，但其他
電池電壓還比較高的情況時(shí)，只要讓電池組進(jìn)入均衡模式一段時(shí)間，就可以使電能從高向
低傳遞，直至取得均衡，均衡的結(jié)果是整個(gè)電池組又可以正常使用一段時(shí)間，這樣就避免了
電池組的木桶效應(yīng)導(dǎo)致的電池組的廢棄的浪費(fèi)和污染，提高了電能的利用率。
(3)本實(shí)用新型通過電能的從高到低傳遞使電池組達(dá)到均衡，能減少用戶的充電
次數(shù)，方便用戶使用，同時(shí)，如果在每次充電之前，先讓電池組取得均衡則能使充電的效果
更好，減少電池組的損耗，延長電池的使用壽命。 (4)本實(shí)用新型的均衡電池組通過電池組模式轉(zhuǎn)換接頭中的母接頭和不同的公接 頭配合，使電池組在串并聯(lián)之間切換，串聯(lián)為正常放電模式，并聯(lián)則為均衡模式，使高壓單 體把能量傳遞給低壓單體，切換簡單靈活，使用方便。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中 圖1為本實(shí)用新型均衡電池組均衡公接頭內(nèi)外部結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)圖為5節(jié) 單體電池；(b)圖為母接頭結(jié)構(gòu)示意圖；(c)圖為均衡公接頭的內(nèi)部連線結(jié)構(gòu)；(d)圖為均 衡公接頭的外部連線結(jié)構(gòu)。 圖2為本實(shí)用新型均衡電池組放電公接頭內(nèi)外部連線示意圖，(a)圖為放電公接 頭的內(nèi)部連線結(jié)構(gòu)；(b)圖為放電公接頭的外部連線結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例l) 見圖l和圖2，本實(shí)施例的均衡電池組，包括5節(jié)單體電池和電池組模式轉(zhuǎn)換接頭。電池組充放電轉(zhuǎn)換接頭包括1個(gè)母接頭和2個(gè)公接頭；公接頭包括1個(gè)均衡公接頭和1個(gè) 放電公接頭。 見圖l(a)圖，表示5節(jié)電池BT1——BT5， XI——X5分別表示5節(jié)電池的正極， Yl——Y5分別表示5節(jié)電池的負(fù)極。(b)圖為母接頭包括10個(gè)插孔，按照上下兩排平行且 一一對應(yīng)設(shè)置，每個(gè)插孔處設(shè)有導(dǎo)電銅片。上排5個(gè)插孔分別對應(yīng)5節(jié)電池的正極，下排5 個(gè)插孔分別對應(yīng)5節(jié)電池的負(fù)極。(c)圖為均衡公接頭的內(nèi)部連線結(jié)構(gòu)，均衡公接頭也包括 10個(gè)孔槽，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，上排5個(gè)孔槽分別對應(yīng)5節(jié)電池的正極，下 排5個(gè)孔槽分別對應(yīng)5節(jié)電池的負(fù)極。第一節(jié)電池至第五節(jié)電池的正極X1——X5由導(dǎo)線 連接在一起。第一節(jié)電池至第五節(jié)電池的負(fù)極Y1——Y5由導(dǎo)線連接在一起。(d)圖為均 衡公接頭的內(nèi)外部連線結(jié)構(gòu)，第一節(jié)電池至第五節(jié)電池的正極由一根導(dǎo)線引出；第一節(jié)電 池至第五節(jié)電池的負(fù)極由一根導(dǎo)線引出。 見圖2(a)圖為放電公接頭，也包括IO個(gè)孔槽，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè) 置，上排5個(gè)孔槽分別對應(yīng)5節(jié)電池的正極，下排5個(gè)孔槽分別對應(yīng)5節(jié)電池的負(fù)極。第一 節(jié)電池的負(fù)極Y1與第二節(jié)電池的正極X2用導(dǎo)線連接，第二節(jié)電池的負(fù)極Y2與第三節(jié)電池 的正極X3用導(dǎo)線連接，第三節(jié)電池的負(fù)極Y3與第四節(jié)電池的正極X4用導(dǎo)線連接，第四節(jié) 電池的負(fù)極Y4與第五節(jié)電池的正極X5用導(dǎo)線連接。 當(dāng)電池組用過一段時(shí)間出現(xiàn)不均衡時(shí)，把母接頭和均衡公接頭對接，如1中(d)所 示，各節(jié)電池組成并聯(lián)形式，高壓單體就把電能傳遞給低壓單體，經(jīng)過一段時(shí)間后，就取得 了各節(jié)電池的電能均衡，之后電池組可以繼續(xù)使用。 需要電池組為用電設(shè)備供電時(shí)，將母接頭和放電公接頭對接，如圖2中(b)所示， 各節(jié)電池組成串聯(lián)形式，將第一節(jié)電池的正極X1與第五節(jié)電池的負(fù)極Y5分別用導(dǎo)線引出， 再將用電設(shè)備連接在前述導(dǎo)線之間即可。 應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí) 用新型。由本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍之中。
權(quán)利要求一種均衡電池組，包括N節(jié)單體電池，N為整數(shù)，N≥2；其特征在于還包括電池組模式轉(zhuǎn)換接頭；電池組模式轉(zhuǎn)換接頭包括母接頭和公接頭；所述母接頭包括2N個(gè)插孔，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，每個(gè)插孔處設(shè)有導(dǎo)電銅片，其中上排插孔分別對應(yīng)N節(jié)電池的正極，下排插孔分別對應(yīng)N節(jié)電池的負(fù)極；所述公接頭包括均衡公接頭，均衡公接頭也有2N個(gè)孔槽，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，上排孔槽和下排孔槽分別對應(yīng)N節(jié)電池的正、負(fù)極，上排孔槽和下排孔槽分別由導(dǎo)線連接在一起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的均衡電池組，其特征在于所述電池組模式轉(zhuǎn)換接頭的公接 頭還包括放電公接頭；所述放電公接頭也包括2N個(gè)孔槽，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè) 置，上排孔槽分別對應(yīng)N節(jié)電池的正極，下排的第一個(gè)孔槽與上排的第二個(gè)孔槽、下排的第 二個(gè)孔槽與上排的第三個(gè)孔槽、……下排的第N-l個(gè)孔槽與上排的第N個(gè)孔槽分別由導(dǎo)線 連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種均衡電池組，包括N(N為整數(shù)，N≥2)節(jié)單體電池和電池組模式轉(zhuǎn)換接頭；電池組模式轉(zhuǎn)換接頭包括母接頭和公接頭；母接頭包括2N個(gè)插孔，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，每個(gè)插孔處設(shè)有導(dǎo)電銅片，其中上排插孔分別對應(yīng)N節(jié)電池的正極，下排插孔分別對應(yīng)N節(jié)電池的負(fù)極；公接頭包括均衡公接頭，均衡公接頭也有2N個(gè)孔槽，按照上下兩排平行且一一對應(yīng)設(shè)置，上排孔槽和下排孔槽分別對應(yīng)N節(jié)電池的正、負(fù)極，上排孔槽和下排孔槽分別由導(dǎo)線連接在一起。本實(shí)用新型通過電池組模式轉(zhuǎn)換接頭的配合，在電池組不用的時(shí)候形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)高壓單體把能量直接傳遞給低壓單體的無損耗均衡模式，提高了電能的利用率。
文檔編號H01M2/26GK201450044SQ20092003633
公開日2010年5月5日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者劉志賢, 唐懷剛, 歐陽明高, 滕景龍, 王瑛, 聶敬禮, 裴鳳仙 申請人:常州麥科卡電動(dòng)車輛科技有限公司