專利名稱：可充電動(dòng)力電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池模塊，特別是涉及一種可充電動(dòng)力電池模塊。( 二)、背景技術(shù)在電動(dòng)自行車、混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車等動(dòng)力電池應(yīng)用技術(shù)領(lǐng) 域，對(duì)于動(dòng)力電池的高倍率放電性能、高倍率充電性能、高輸出電壓、高荷電容量等技術(shù)需 求方面，單體電池技術(shù)是無(wú)法滿足的。因而，需要將單體動(dòng)力電池通過串聯(lián)、并聯(lián)或混合連 接構(gòu)成動(dòng)力電池模組，滿足高功率電伺服應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域?qū)?dòng)力電池的高容量、高電壓和大 電流輸出等技術(shù)需求。鋰離子動(dòng)力電池組具有能量密度高、比功率大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、容量大、內(nèi)阻小等諸 多優(yōu)點(diǎn)，因此在電動(dòng)汽車中得到了日益廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)有鋰離子電池技術(shù)條件下，因其技術(shù)機(jī)理的制約，鋰離子電池對(duì)過充的過載 承受能力較低，且在高溫下的工作特性較差。若充電不當(dāng)，不但會(huì)造成單體鋰離子電池的不 可逆損傷，甚至?xí)a(chǎn)生爆炸等惡性后果。實(shí)踐證明，僅僅把單體鋰離子電池荷電容量簡(jiǎn)單做 大，不但具有較大的工藝難度，且單體鋰離子電池的輸出電壓，不能滿足幾乎所有大功率動(dòng) 力電池應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ω咻敵鲭妷旱男枨?。因而，高輸出電壓、大荷電容量的鋰離子動(dòng)力電 池，只能通過串聯(lián)型或混聯(lián)型鋰離子電池模組方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)有鋰離子電池制工程技術(shù)條件下，量產(chǎn)單體鋰離子電池的荷電容量必然存在 一定的一致性差異。由存在一致性差異的單體鏗離子電池串聯(lián)構(gòu)成電池組時(shí)，若充放電均 衡控制管理處置不當(dāng)，則會(huì)在串聯(lián)回路的充放電過程，造成部分單體電池過充電或過放電。 且隨著電池組的老化進(jìn)程，過充或過放現(xiàn)象均會(huì)促使部分單體電池的材料瑕疵、制工程工 藝差異所致一致性差異放大顯性，加速部分單體電池的老化和循環(huán)工作壽命條件分化，最 終會(huì)因部分單體電池產(chǎn)生不可逆損傷而導(dǎo)致電池組快速失效。電池過充電時(shí)，由于鋰離子從活性物質(zhì)中遷出，會(huì)導(dǎo)致正極材料結(jié)構(gòu)的變化或破 壞，從而產(chǎn)生熱量，可能還會(huì)釋出氧氣；當(dāng)過充電壓大于電解質(zhì)溶液的窗口電壓時(shí)，電解質(zhì) 溶液將被氧化還原分解，反應(yīng)放出的熱使電池溫度上升到電解液的分解溫度時(shí)，放出大量 的熱，電池將會(huì)爆炸起火。例如，在動(dòng)力電池組充電過程中，其中的某一個(gè)或某幾個(gè)具有較高電壓的電池單 體會(huì)比其他電池單體更早地進(jìn)入過充狀態(tài)，此時(shí)，如果繼續(xù)為動(dòng)力電池組充電，發(fā)生過充的 電池單體就可能極化作用加強(qiáng)、升溫加劇，以致發(fā)生燃燒甚至爆炸。如果在具有較高電壓的 電池單體過充后即停止對(duì)整個(gè)電池組充電，雖然能夠避免發(fā)生安全事故，但卻無(wú)法保證其 他電池單體滿充，從而造成部分電池容量的浪費(fèi)。因此電池過充電是造成事故的主要原因，應(yīng)盡量預(yù)防和避免?，F(xiàn)有的解決辦法 是①加保護(hù)電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的充電電壓，當(dāng)電壓大于規(guī)定值時(shí)，采用各種方法平 衡電池單體的電壓，目前主要應(yīng)用的有兩種一種為能量消耗法，另一種為能量轉(zhuǎn)移法。能量消耗法是將單體電池與一個(gè)限壓負(fù)載并聯(lián)，每個(gè)限壓負(fù)載均包括一個(gè)電阻和 一個(gè)開關(guān)。充電開始時(shí)，開關(guān)都處于斷開狀態(tài)。充電過程中，檢測(cè)電路對(duì)每個(gè)電池單體的充電狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)某個(gè)電池單體的電壓值超過設(shè)定電壓，則其限壓負(fù)載的開關(guān)接通， 使單體電池對(duì)所連電阻放電，消耗掉部分能量而使電壓重新回到設(shè)定值，然后再斷開限壓 負(fù)載的開關(guān)，直至每個(gè)電池單體的電壓都達(dá)到設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)電池組的平衡充電。顯然能 量消耗法會(huì)在限壓負(fù)載的電阻上消耗很多能量，同時(shí)，電阻產(chǎn)生的熱量也會(huì)為動(dòng)力電池組 的散熱帶來(lái)負(fù)擔(dān)。在采用能量轉(zhuǎn)移法充電的動(dòng)力電池組中，所有電池單體都分別通過切換陣列和檢 測(cè)電路與隔離型DC/DC(直-直電壓變換器)并聯(lián)。隔離型DC/DC —般為一個(gè)容量較大的 可充電電池。開始充電時(shí)，隔離型DC/DC的可充電電池處于放電狀態(tài)，并與每個(gè)單體電池?cái)?路。充電過程中，發(fā)現(xiàn)某個(gè)電池單體的電壓值超過設(shè)定電壓，則通過切換陣列將該電池單體 與隔離型DC/DC相連接，電池單體即開始為隔離型DC/DC的電池充電。當(dāng)該電池單體的電 壓下降到設(shè)定值時(shí)，切斷電池單體和隔離型DC/DC之間的并聯(lián)回路，直至使每個(gè)電池單體 的電壓都達(dá)到設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)電池組平衡充電。但是，上述充電系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠 性低。②在電解液中加入防過充添加劑，當(dāng)充電電壓超出規(guī)定電壓時(shí)，添加劑開始進(jìn)行 反復(fù)無(wú)損耗的氧化還原，以消耗多余的充電能量。顯然，上述方法會(huì)增加電池的生產(chǎn)成本，并且對(duì)電池的性能帶來(lái)不良的影響。 (三)、實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種容量大、充電可 靠、方便的可充電動(dòng)力電池模塊。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種可充電動(dòng)力電池模塊，含有殼體以及安裝在殼體內(nèi)部的N個(gè)可充電的電池 芯，殼體內(nèi)或殼體外壁上設(shè)有M個(gè)充放電控制繼電器，殼體外壁上還設(shè)有充電端子、放電端 子、負(fù)極端子、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口，繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口的兩根弓丨出線分別與充 放電控制繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈兩端連接，充放電控制繼電器的觸點(diǎn)為雙向觸點(diǎn)，充放電控制 繼電器的觸點(diǎn)中含有1個(gè)充電觸點(diǎn)、N-I個(gè)正極觸點(diǎn)、N-I個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)，充電端子與充電觸點(diǎn) 的中間端連接，充電觸點(diǎn)的常開端與第1個(gè)電池芯的正極連接，第1個(gè)電池芯的負(fù)極與負(fù)極 端子連接，第2 N個(gè)電池芯的正極分別與第1 N-I個(gè)正極觸點(diǎn)的中間端連接，N-I個(gè)正 極觸點(diǎn)的常開端與第1個(gè)電池芯的正極連接，第2 N個(gè)電池芯的負(fù)極分別與第1 N-I 個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)的中間端連接，N-I個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)的常開端與負(fù)極端子連接，第1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)的常 閉端與第1個(gè)電池芯的正極連接，任一個(gè)正極觸點(diǎn)的常閉端與序號(hào)在其后一位的負(fù)極觸點(diǎn) 的常閉端連接，第N-I正極觸點(diǎn)的常閉端與放電端子連接，N為大于1的自然數(shù)，M為非0自 然數(shù)。殼體外壁上還設(shè)有N-I個(gè)充電指示燈，N-I個(gè)充電指示燈分別與N-I個(gè)電阻串聯(lián) 后組成N-I個(gè)串聯(lián)電路，N-I個(gè)串聯(lián)電路分別并接在第1個(gè)電池芯的正極與第2 N個(gè)電 池芯的負(fù)極之間。充電指示燈為L(zhǎng)ED發(fā)光管，充電指示燈安裝在殼體的上表面。電池芯為1個(gè)單體電池，或?yàn)镠個(gè)單體電池并聯(lián)后的電池組；H為大于1的自然數(shù)。單體電池為可充電鋰離子電池，或?yàn)殒嚉潆姵兀驗(yàn)殂U酸電池；充放電控制繼電器為電磁繼電器，或?yàn)楣虘B(tài)繼電器；H為2 500中的任意數(shù)。充電端子、放電端子、負(fù)極端子、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口、充放電控制繼電器安 裝在殼體的上表面。繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口為圓形電源插口。殼體為塑料殼或金屬殼。N為2 10中的任意數(shù)；M為1 20中的任意數(shù)。實(shí)際使用該可充電動(dòng)力電池模塊時(shí)，直接將負(fù)載接在放電端子和負(fù)極端子之間， 這時(shí)，充放電控制繼電器觸點(diǎn)的中間端均與常閉端接通，N個(gè)電池芯處于串聯(lián)狀態(tài)。當(dāng)放電 終了需要充電時(shí)，先向繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口通電，使充放電控制繼電器吸合，此時(shí)，充 放電控制繼電器觸點(diǎn)的中間端均與常開端接通時(shí)，N個(gè)電池芯處于并聯(lián)狀態(tài)，它們都并接在 充電端子和負(fù)極端子之間，這時(shí)，就可以對(duì)N個(gè)電池芯進(jìn)行充電，同時(shí)，N-I個(gè)充電指示燈變 殼。為了提高動(dòng)力電池的輸出電壓和容量，可以采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式將多個(gè)可充電 動(dòng)力電池模塊組合在一起形成動(dòng)力電池組，這樣更加方便使用。本實(shí)用新型的有益效果1.本實(shí)用新型在充電時(shí)將原來(lái)串聯(lián)的電池芯轉(zhuǎn)換成并聯(lián)狀態(tài)，使充電的過程簡(jiǎn)單 快捷、充電效率高，避免了多節(jié)電池芯串聯(lián)充電帶來(lái)的諸多問題，能夠防止過充電的情況下 對(duì)電池造成的損害，從而有效保護(hù)電池，提高電池使用壽命，防止意外危險(xiǎn)。本實(shí)用新型結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙、使用方便。2.本實(shí)用新型在充電/放電方式轉(zhuǎn)換時(shí)無(wú)需作任何其它的操作，充電時(shí)直接連接 充電端子、負(fù)極端子、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口，放電時(shí)直接連接放電端子、負(fù)極端子，充電 與放電過程即可自動(dòng)轉(zhuǎn)換，極大地方便了使用，可以直接應(yīng)用到插電式電動(dòng)汽車、電動(dòng)觀光 旅游車、電動(dòng)摩托車等領(lǐng)域中。3.本實(shí)用新型的電池芯采用可充電鋰離子電池或鎳氫電池，保證了本實(shí)用新型具 有較高的容量和較低的成本。4.本實(shí)用新型由于采用多節(jié)電池芯并聯(lián)充電的方式，因此，無(wú)需專門設(shè)計(jì)充電器， 用普通的單節(jié)電池充電器就可以充電，可以使充電過程更加優(yōu)化，使用方便、安全可靠。5.本實(shí)用新型可以方便地任意組合成各種電壓、容量的電池組，以滿足各種用戶 的需要。


圖1為可充電動(dòng)力電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為可充電動(dòng)力電池模塊的上表面結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖3為可充電動(dòng)力電池模塊的上表面結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；圖4為可充電動(dòng)力電池模塊的內(nèi)部電路原理示意圖之一；圖5為可充電動(dòng)力電池模塊的內(nèi)部電路原理示意圖之二 ；圖6為可充電動(dòng)力電池模塊的內(nèi)部電路原理示意圖之三。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖1、圖2、圖4，圖中，可充電動(dòng)力電池模塊含有殼體1以及安裝在 殼體1內(nèi)部的3個(gè)可充電的電池芯BT1、BT2、BT3，殼體1外壁上設(shè)有2個(gè)充放電控制繼電 器ΚΙ、K2，殼體1外壁上還設(shè)有充電端子2、放電端子3、負(fù)極端子4、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入 端口 5，繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5的兩根引出線分別與充放電控制繼電器ΚΙ、K2的驅(qū)動(dòng) 線圈Kl-L、K2-L兩端連接，充放電控制繼電器ΚΙ、K2的觸點(diǎn)為雙向觸點(diǎn)，充放電控制繼電 器Kl含有3個(gè)雙向觸點(diǎn)Kl-1、Kl-3、K1-4，充放電控制繼電器K2含有2個(gè)雙向觸點(diǎn)K2-1、 K2-2，其中，雙向觸點(diǎn)Kl-I為充電觸點(diǎn)，2個(gè)雙向觸點(diǎn)Κ1-4、Κ2-2為正極觸點(diǎn)，2個(gè)雙向觸點(diǎn) Κ1-3、Κ2-1為負(fù)極觸點(diǎn)，充電端子2與充電觸點(diǎn)Kl-I的中間端連接，充電觸點(diǎn)Kl-I的常開 端與第1個(gè)電池芯BTl的正極連接，第1個(gè)電池芯BTl的負(fù)極與負(fù)極端子4連接，第2 3 個(gè)電池芯ΒΤ2、ΒΤ3的正極分別與第1 2個(gè)正極觸點(diǎn)Κ1-4、Κ2-2的中間端連接，2個(gè)正極觸 點(diǎn)Κ1-4、Κ2-2的常開端與第1個(gè)電池芯BTl的正極連接，第2 3個(gè)電池芯ΒΤ2、ΒΤ3的負(fù) 極分別與第1 2個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Kl-3、Κ2-1的中間端連接，2個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Kl-3、Κ2-1的常開 端與負(fù)極端子4連接，第1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ1-3的常閉端與第1個(gè)電池芯BTl的正極連接，第 1個(gè)正極觸點(diǎn)Κ1-4的常閉端與第2個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ2-1的常閉端連接，第2個(gè)正極觸點(diǎn)Κ2-2 的常閉端與放電端子3連接。殼體1外壁上還設(shè)有2個(gè)充電指示燈D1、D2，2個(gè)充電指示燈D1、D2分別與2個(gè)電 阻Rl、R2串聯(lián)后組成2個(gè)串聯(lián)電路，這2個(gè)串聯(lián)電路分別并接在第1個(gè)電池芯BTl的正極 與第2 3個(gè)電池芯BT2、BT3的負(fù)極之間。充電指示燈D1、D2為L(zhǎng)ED發(fā)光管，充電指示燈D1、D2安裝在殼體1的上表面。電池芯BT1、BT2、BT3分別為1個(gè)單體電池；單體電池為鉛酸電池；充放電控制繼 電器Kl、K2為電磁繼電器。充電端子2、放電端子3、負(fù)極端子4、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5、充放電控制繼電 器Κ1、Κ2安裝在殼體1的上表面。繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端5 口為圓形電源插口。殼體1為塑料殼。實(shí)際使用該可充電動(dòng)力電池模塊時(shí)，直接將負(fù)載接在放電端子3和負(fù)極端子4之 間，這時(shí)，充放電控制繼電器Κ1、Κ2觸點(diǎn)的中間端均與常閉端接通，3個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、ΒΤ3 處于串聯(lián)狀態(tài)，可充電動(dòng)力電池模塊向外輸出電壓。當(dāng)放電終了需要充電時(shí)，先向繼電器驅(qū) 動(dòng)電源輸入端口 5通電，使充放電控制繼電器Kl、Κ2吸合，此時(shí)，充放電控制繼電器Kl、Κ2 觸點(diǎn)的中間端均與常開端接通時(shí)，3個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、ΒΤ3處于并聯(lián)狀態(tài)，它們都并接在充 電端子2和負(fù)極端子3之間，這時(shí)，就可以對(duì)3個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、ΒΤ3進(jìn)行充電，同時(shí)，2個(gè) 充電指示燈Dl、D2變亮。實(shí)施例二 參見圖1、圖2、圖5，圖中，可充電動(dòng)力電池模塊含有殼體1以及安裝在 殼體1內(nèi)部的4個(gè)可充電的電池芯BT1、BT2、BT3、BT4,殼體1外壁上設(shè)有2個(gè)充放電控制 繼電器K1、K2，殼體1外壁上還設(shè)有充電端子2、放電端子3、負(fù)極端子4、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸 入端口 5，繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5的兩根引出線分別與充放電控制繼電器ΚΙ、Κ2的驅(qū) 動(dòng)線圈K1-L、K2-L兩端連接，充放電控制繼電器Κ1、Κ2的觸點(diǎn)為雙向觸點(diǎn)，充放電控制繼電 器Kl含有3個(gè)雙向觸點(diǎn)Κ1-1、Κ1-3、Κ1-4，充放電控制繼電器Κ2含有4個(gè)雙向觸點(diǎn)Κ2-1、K2-2、K2-3、K2-4，其中，雙向觸點(diǎn)Kl-I為充電觸點(diǎn)，3個(gè)雙向觸點(diǎn)Κ1-4、Κ2-2、Κ2-4為正極 觸點(diǎn)，3個(gè)雙向觸點(diǎn)Κ1-3、Κ2-1、Κ2-3為負(fù)極觸點(diǎn)，充電端子2與充電觸點(diǎn)Kl-I的中間端連 接，充電觸點(diǎn)Kl-I的常開端與第1個(gè)電池芯BTl的正極連接，第1個(gè)電池芯BTl的負(fù)極與負(fù) 極端子4連接，第2 4個(gè)電池芯ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4的正極分別與第1 3個(gè)正極觸點(diǎn)Κ1-4、 Κ2-2、Κ2-4的中間端連接，3個(gè)正極觸點(diǎn)Κ1-4、Κ2-2、Κ2-4的常開端與第1個(gè)電池芯BTl的 正極連接，第2 4個(gè)電池芯ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4的負(fù)極分別與第1 3個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ1_3、Κ2_1、 Κ2-3的中間端連接，3個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ1-3、Κ2-1、Κ2-3的常開端與負(fù)極端子4連接，第1個(gè)負(fù) 極觸點(diǎn)Κ1-3的常閉端與第1個(gè)電池芯BTl的正極連接，第1個(gè)正極觸點(diǎn)Κ1-4的常閉端與第 2個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ2-1的常閉端連接，第2個(gè)正極觸點(diǎn)Κ2-2的常閉端與第3個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ2-3 的常閉端連接，第3正極觸點(diǎn)Κ2-4的常閉端與放電端子3連接。殼體1外壁上還設(shè)有3個(gè)充電指示燈Dl、D2、D3，3個(gè)充電指示燈Dl、D2、D3分別 與3個(gè)電阻R1、R2、R3串聯(lián)后組成3個(gè)串聯(lián)電路，這3個(gè)串聯(lián)電路分別并接在第1個(gè)電池芯 BTl的正極與第2 4個(gè)電池芯BT2、BT3、BT4的負(fù)極之間。充電指示燈Dl、D2、D3為L(zhǎng)ED發(fā)光管，充電指示燈Dl、D2、D3安裝在殼體1的上表面。電池芯BT1、BT2、BT3、BT4分別為18個(gè)單體電池并聯(lián)后的電池組；單體電池為可 充電鋰離子電池；充放電控制繼電器Kl、K2為電磁繼電器。充電端子2、放電端子3、負(fù)極端子4、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5、充放電控制繼電 器K1、K2安裝在殼體1的上表面。繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端5 口為圓形電源插口。殼體1為塑料殼。實(shí)際使用該可充電動(dòng)力電池模塊時(shí)，直接將負(fù)載接在放電端子3和負(fù)極端子4之 間，這時(shí)，充放電控制繼電器Κ1、Κ2觸點(diǎn)的中間端均與常閉端接通，4個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、 ΒΤ3、ΒΤ4處于串聯(lián)狀態(tài)，可充電動(dòng)力電池模塊具有容量27Ah，向外輸出12. 8V(1500mAh的 18650磷酸鐵鋰鋰離子電池)的電壓，或者具有容量32. 4Ah，輸出14. 4V的電壓(1800mAh 的18650鈷酸鋰鋰離子電池)。當(dāng)放電終了需要充電時(shí)，先向繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5通 電，使充放電控制繼電器K1、K2吸合，此時(shí)，充放電控制繼電器K1、K2觸點(diǎn)的中間端均與常 開端接通時(shí)，4個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4處于并聯(lián)狀態(tài)，它們都并接在充電端子2和負(fù)極 端子3之間，這時(shí)，就可以對(duì)4個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4進(jìn)行充電，同時(shí)，3個(gè)充電指示燈 D1、D2、D3 變亮。為了提高動(dòng)力電池的輸出電壓和容量，采用串聯(lián)的方式將4個(gè)可充電動(dòng)力電池模 塊組合在一起形成動(dòng)力電池組，電池組具有容量27Ah，向外輸出51. 2V(1500mAh的18650磷 酸鐵鋰鋰離子電池)的電壓，或具有容量32. 4Ah，輸出57. 6V(1800mAh的18650鈷酸鋰鋰 離子電池)的電壓。采用串聯(lián)的方式將8個(gè)可充電動(dòng)力電池模塊組合在一起形成動(dòng)力電池 組，電池組具有容量27Ah，向外輸出104V(1500mAh的18650磷酸鐵鋰鋰離子電池)的電壓， 或具有容量32. 4Ah，輸出115. 2V(1800mAh的18650鈷酸鋰鋰離子電池)的電壓，這樣更加 方便使用。實(shí)施例三參見圖1、圖3、圖6，可充電動(dòng)力電池模塊含有殼體1以及安裝在殼體1 內(nèi)部的5個(gè)可充電的電池芯肌1、812、813、814、815，殼體1外壁上設(shè)有3個(gè)充放電控制繼 電器K1、K2、K3，殼體1外壁上還設(shè)有充電端子2、放電端子3、負(fù)極端子4、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5，繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5的兩根引出線分別與充放電控制繼電器K1、K2、K3 的驅(qū)動(dòng)線圈K1-L、K2-L、K3-L兩端連接，充放電控制繼電器Κ1、Κ2、Κ3的觸點(diǎn)為雙向觸點(diǎn)，充 放電控制繼電器Kl含有3個(gè)雙向觸點(diǎn)Κ1-1、Κ1-3、Κ1-4，充放電控制繼電器Κ2含有4個(gè)雙 向觸點(diǎn)Κ2-1、Κ2-2、Κ2-3、Κ2-4，充放電控制繼電器Κ3含有2個(gè)雙向觸點(diǎn)Κ3_1、Κ3_2，其中， 雙向觸點(diǎn)Kl-I為充電觸點(diǎn)，4個(gè)雙向觸點(diǎn)Kl-4、Κ2-2、Κ2_4、Κ3-2為正極觸點(diǎn)，4個(gè)雙向觸 點(diǎn)Κ1-3、Κ2-1、Κ2-3、Κ3-1為負(fù)極觸點(diǎn)，充電端子2與充電觸點(diǎn)Kl-I的中間端連接，充電觸 點(diǎn)Kl-I的常開端與第1個(gè)電池芯BTl的正極連接，第1個(gè)電池芯BTl的負(fù)極與負(fù)極端子4 連接，第2 5個(gè)電池芯ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4、ΒΤ5的正極分別與第1 4個(gè)正極觸點(diǎn)Κ1_4、Κ2_2、 Κ2-4、Κ3-2的中間端連接，4個(gè)正極觸點(diǎn)Kl-4、Κ2_2、Κ2_4、Κ3-2的常開端與第1個(gè)電池芯 BTl的正極連接，第2 5個(gè)電池芯ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4、ΒΤ5的負(fù)極分別與第1 4個(gè)負(fù)極觸點(diǎn) Κ1-3、Κ2-1、Κ2-3、Κ3-1的中間端連接，4個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ1-3、Κ2-1、Κ2-3、Κ3-1的常開端與負(fù) 極端子4連接，第1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ1-3的常閉端與第1個(gè)電池芯BTl的正極連接，第1個(gè)正 極觸點(diǎn)Κ1-4的常閉端與第2個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ2-1的常閉端連接，第2個(gè)正極觸點(diǎn)Κ2-2的常閉 端與第3個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)Κ2-3的常閉端連接，第3個(gè)正極觸點(diǎn)Κ2-4的常閉端與第4個(gè)負(fù)極觸 點(diǎn)Κ3-1的常閉端連接，第4正極觸點(diǎn)Κ3-2的常閉端與放電端子3連接。殼體1外壁上還設(shè)有4個(gè)充電指示燈Dl、D2、D3、D4，4個(gè)充電指示燈Dl、D2、D3、 D4分別與4個(gè)電阻R1、R2、R3、R4串聯(lián)后組成4個(gè)串聯(lián)電路，這4個(gè)串聯(lián)電路分別并接在第 1個(gè)電池芯BTl的正極與第2 5個(gè)電池芯BT2、BT3、BT4、BT5的負(fù)極之間。充電指示燈01、02、03、04為1^0發(fā)光管，充電指示燈01、02、03、04安裝在殼體1 的上表面。電池芯BT1、BT2、BT3、BT4、BT5分別為8個(gè)單體電池并聯(lián)后的電池組；單體電池為 D型(容量IlAh)鎳氫電池；充放電控制繼電器Kl、K2、K3為電磁繼電器。充電端子2、放電端子3、負(fù)極端子4、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5、充放電控制繼電 器Κ1、Κ2、Κ3安裝在殼體1的上表面。繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端5 口為圓形電源插口。殼體1為塑料殼。實(shí)際使用該可充電動(dòng)力電池模塊時(shí)，直接將負(fù)載接在放電端子3和負(fù)極端子4之 間，這時(shí)，充放電控制繼電器Κ1、Κ2、Κ3觸點(diǎn)的中間端均與常閉端接通，5個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、 ΒΤ3、ΒΤ4、ΒΤ5處于串聯(lián)狀態(tài)，可充電動(dòng)力電池模塊具有88Ah的容量，可向外輸出6V的電 壓。當(dāng)放電終了需要充電時(shí)，先向繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口 5通電，使充放電控制繼電器 K1、K2、K3吸合，此時(shí)，充放電控制繼電器K1、K2、K3觸點(diǎn)的中間端均與常開端接通時(shí)，5個(gè)電 池芯BTl、ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4、ΒΤ5處于并聯(lián)狀態(tài)，它們都并接在充電端子2和負(fù)極端子3之間， 這時(shí)，就可以對(duì)5個(gè)電池芯ΒΤ1、ΒΤ2、ΒΤ3、ΒΤ4、ΒΤ5進(jìn)行充電，同時(shí)，4個(gè)充電指示燈D1、D2、 D3、D4變亮。為了提高動(dòng)力電池的輸出電壓和容量，采用串聯(lián)的方式將4個(gè)可充電動(dòng)力電池模 塊組合在一起形成動(dòng)力電池組，電池組具有88Ah的容量，可向外輸出24V的電壓，采用串聯(lián) 的方式將8個(gè)可充電動(dòng)力電池模塊組合在一起形成動(dòng)力電池組，電池組具有88Ah的容量， 可向外輸出48V的電壓，這樣更加方便使用。以上實(shí)施例只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中的兩種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換(如改變組成電池芯的單體電池型 號(hào)、電池芯和充放電控制繼電器的個(gè)數(shù)，以及改變某一個(gè)充放電控制繼電器的觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)) 都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種可充電動(dòng)力電池模塊，含有殼體以及安裝在殼體內(nèi)部的N個(gè)可充電的電池芯，其特征是殼體內(nèi)或殼體外壁上設(shè)有M個(gè)充放電控制繼電器，殼體外壁上還設(shè)有充電端子、放電端子、負(fù)極端子、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口，繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口的兩根引出線分別與充放電控制繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈兩端連接，充放電控制繼電器的觸點(diǎn)為雙向觸點(diǎn)，充放電控制繼電器的觸點(diǎn)中含有1個(gè)充電觸點(diǎn)、N 1個(gè)正極觸點(diǎn)、N 1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)，充電端子與充電觸點(diǎn)的中間端連接，充電觸點(diǎn)的常開端與第1個(gè)電池芯的正極連接，第1個(gè)電池芯的負(fù)極與負(fù)極端子連接，第2～N個(gè)電池芯的正極分別與第1～N 1個(gè)正極觸點(diǎn)的中間端連接，N 1個(gè)正極觸點(diǎn)的常開端與第1個(gè)電池芯的正極連接，第2～N個(gè)電池芯的負(fù)極分別與第1～N 1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)的中間端連接，N 1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)的常開端與負(fù)極端子連接，第1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)的常閉端與第1個(gè)電池芯的正極連接，任一個(gè)正極觸點(diǎn)的常閉端與序號(hào)在其后一位的負(fù)極觸點(diǎn)的常閉端連接，第N 1正極觸點(diǎn)的常閉端與放電端子連接，N為大于1的自然數(shù)，M為非0自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述殼體外壁上還設(shè)有N-I 個(gè)充電指示燈，N-I個(gè)充電指示燈分別與N-I個(gè)電阻串聯(lián)后組成N-I個(gè)串聯(lián)電路，N-I個(gè)串 聯(lián)電路分別并接在第1個(gè)電池芯的正極與第2 N個(gè)電池芯的負(fù)極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述充電指示燈為L(zhǎng)ED發(fā) 光管，充電指示燈安裝在殼體的上表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述電池芯為1個(gè) 單體電池，或?yàn)镠個(gè)單體電池并聯(lián)后的電池組；H為大于1的自然數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述單體電池為可充電鋰 離子電池，或?yàn)殒嚉潆姵?，或?yàn)殂U酸電池；所述充放電控制繼電器為電磁繼電器，或?yàn)楣虘B(tài) 繼電器；所述H為2 500中的任意數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述充電端子、放 電端子、負(fù)極端子、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口、充放電控制繼電器安裝在殼體的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述繼電器驅(qū)動(dòng) 電源輸入端口為圓形電源插口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述殼體為塑料 殼或金屬殼。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可充電動(dòng)力電池模塊，其特征是所述N為2 10 中的任意數(shù)；所述M為1 20中的任意數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可充電動(dòng)力電池模塊；可充電動(dòng)力電池模塊含有殼體以及安裝在殼體內(nèi)部的N個(gè)可充電的電池芯，殼體內(nèi)或殼體外壁上設(shè)有M個(gè)充放電控制繼電器，殼體外壁上還設(shè)有充電端子、放電端子、負(fù)極端子、繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口，繼電器驅(qū)動(dòng)電源輸入端口的兩根引出線分別與充放電控制繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈兩端連接，充放電控制繼電器的觸點(diǎn)為雙向觸點(diǎn)，充放電控制繼電器的觸點(diǎn)中含有1個(gè)充電觸點(diǎn)、N-1個(gè)正極觸點(diǎn)、N-1個(gè)負(fù)極觸點(diǎn)，N個(gè)可充電的電池芯通過這些觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和并聯(lián)的轉(zhuǎn)換，殼體外壁上還設(shè)有N-1個(gè)充電指示燈；本實(shí)用新型提供了一種容量大、充電可靠、方便的可充電動(dòng)力電池模塊。
文檔編號(hào)H01M10/00GK201732841SQ201020177400
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者劉新保, 周永剛, 李恩惠, 蔡俊明, 賈曉林 申請(qǐng)人:鄭州德朗能電池有限公司