專利名稱：后備電池組系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶電池管理功能的后備電池組系統(tǒng)，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可充電電池，例如磷酸鐵鋰電池，因其具有能量高、循環(huán)使用壽命長、性能好、無污染等優(yōu)點(diǎn)，目前得到了越來越多的應(yīng)用。但是，已有的可充電電池只是具有簡單的充電、放電(供電)功能，在可充電電池使用的過程中，用戶無法得知可充電電池本身的電量使用情況，無法了解可充電電池的運(yùn)行狀態(tài)，無法監(jiān)測可充電電池是否存在過壓、過流、欠壓、過溫或短路等故障，當(dāng)可充電電池存在沒電、故障等情形時，用戶無法及時采取措施解決。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種后備電池組系統(tǒng)，該后備電池組系統(tǒng)具有電壓、 電流、溫度檢測等功能，對電池起到了很好的監(jiān)督保護(hù)作用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種后備電池組系統(tǒng)，其特征在于它包括電池組和電池管理系統(tǒng)，該電池管理系統(tǒng)上的各個檢測信號輸入端口分別與該電池組上相應(yīng)的檢測信號端口連接，其中該電池組包括至少一個電池模塊；當(dāng)該電池組包括多個該電池模塊時，該多個電池模塊之間串聯(lián)連接，或者，該多個電池模塊之間并聯(lián)連接，或者，該多個電池模塊之間以設(shè)定的串并聯(lián)方式連接。所述電池模塊包括箱體，該箱體內(nèi)放置有串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或以預(yù)設(shè)的串并聯(lián)方式連接的多個電池。所述箱體由一個底板、四個側(cè)板和一個絕緣罩構(gòu)成。所述絕緣罩由絕緣樹脂板制成。所述四個側(cè)板中的至少一個側(cè)板為可拆卸式側(cè)板。所述電池管理系統(tǒng)包括主控單元、電壓檢測單元、電流檢測單元、溫度檢測單元，其中檢測單個電池電壓的該電壓檢測單元的正、負(fù)檢測信號輸入端與相應(yīng)的一個所述電池的正、負(fù)極連接，該電壓檢測單元的檢測信號傳送端與該主控單元的相應(yīng)IO端連接；檢測電池組總電流的該電流檢測單元的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該電流檢測單元的檢測信號傳送端與該主控單元的相應(yīng)IO端連接；檢測電池組溫度的該溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器分別設(shè)置在所述電池模塊或所述電池組的相應(yīng)表面，該多個溫度傳感器的檢測信號傳送端分別與該主控單元的相應(yīng)IO端連接。所述電池管理系統(tǒng)包括SOC估算單元，該SOC估算單元包括分流器，該分流器的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該分流器的檢測信號傳送端與所述主控單元的相應(yīng)IO端連接。所述電池管理系統(tǒng)包括通訊單元和報(bào)警單元，該通訊單元的通訊信號端與所述主控單元的相應(yīng)IO端連接，該報(bào)警單元的信號傳輸端與所述主控單元的相應(yīng)IO端連接。所述電池為可充電電池。所述可充電電池為磷酸鐵鋰電池。[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型后備電池組系統(tǒng)帶有電池管理系統(tǒng)，該電池管理系統(tǒng)可在電池組工作的過程中，對電池組的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數(shù)進(jìn)行在線測量和實(shí)時監(jiān)控，為用戶實(shí)時提供電池電壓、電流、溫度、S0C、故障等信息，使用戶可實(shí)時了解電池組的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)電池組發(fā)生故障(如過壓、過流、欠壓、過溫、SOC故障、短路等)或沒電時，用戶可及時采取相應(yīng)措施處理，例如，若出現(xiàn)故障，可及時向上位機(jī)發(fā)送故障信息，必要時切斷電池組對負(fù)載的供電。

圖I是本實(shí)用新型的組成示意圖；圖2是本實(shí)用新型中的電池模塊示意圖；圖3是圖2的俯視示意圖(去除絕緣罩)；圖4是本實(shí)用新型中的電池管理系統(tǒng)的組成示意圖；圖5是本實(shí)用新型的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型后備電池組系統(tǒng)包括電池組100和電池管理系統(tǒng)200，該電池管理系統(tǒng)200上的各個檢測信號輸入端ロ分別與該電池組100上相應(yīng)的檢測信號端ロ連接，其中該電池組100包括至少ー個電池模塊110 ;當(dāng)該電池組100包括ー個電池模塊110時，該電池模塊110的正、負(fù)極端分別與該電池組100的正、負(fù)極端連接；當(dāng)該電池組100包括多個該電池模塊110時，該多個電池模塊110之間串聯(lián)連接，或者，該多個電池模塊110之間并聯(lián)連接，或者，該多個電池模塊110之間以設(shè)定的串并聯(lián)方式(例如，對于3個電池模塊，可設(shè)定為兩個電池模塊并聯(lián)后與余下的那ー個電池模塊串聯(lián))連接，位于兩端的該兩個電池模塊Iio分別與電池組100的相應(yīng)電極端連接。例如，多個電池模塊110間若串聯(lián)連接，如圖I所示，則被串聯(lián)的第一個電池模塊110的正極端與該電池組100的正極端連接，被串聯(lián)的最后ー個電池模塊110的負(fù)極端與該電池組100的負(fù)極端連接。在實(shí)際應(yīng)用中，電池組100的正、負(fù)極端分別與市電的正、負(fù)極輸出端連接，以完成對該電池組100的充電，使用中，該電池組100的正、負(fù)極端還分別與負(fù)載300的正、負(fù)輸入端連接，以完成對負(fù)載300的供電。如圖2和圖3所示，電池模塊110包括箱體111，該箱體111由一個底板113、四個側(cè)板112和ー個絕緣罩114構(gòu)成，側(cè)板112上可設(shè)有散熱的孔洞，絕緣罩114可由絕緣樹脂板制成，如圖2，底板113的四周分別設(shè)置一個側(cè)板112，四個側(cè)板112的頂部構(gòu)成的開ロ被絕緣罩114罩住而使箱體111內(nèi)部密閉，四個側(cè)板112中的至少ー個側(cè)板可為可拆卸式側(cè)板，以方便電池115的拆裝，該箱體111內(nèi)放置有串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或以預(yù)設(shè)的串并聯(lián)方式(例如，對于3個電池，可預(yù)設(shè)為兩個電池并聯(lián)后與余下的那ー個電池串聯(lián))連接的多個電池115，位于兩端的兩個電池115分別與電池模塊110的相應(yīng)電極端連接。例如，多個電池115間若串聯(lián)連接，則被串聯(lián)的第一個電池115的正極與該電池模塊110的正極端連接，被串聯(lián)的最后一個電池115的負(fù)極與該電池模塊110的負(fù)極端連接。電池115與該箱體111之間螺接固定。、[0021]如圖4所示，電池管理系統(tǒng)200可包括主控單元201、電壓檢測單元203、電流檢測單元204、溫度檢測單元205。主控單元201由電源202供電。用于檢測單個電池115電壓的該電壓檢測單元203的正、負(fù)檢測信號輸入端與相應(yīng)的一個電池115的正、負(fù)極連接，該電壓檢測單元203的檢測信號傳送端與該主控單元201的相應(yīng)IO端連接。用于檢測電池組100總電流的該電流檢測單元204的檢測信號輸入端與電池組100的正極端連接，該電流檢測單元204的檢測信號傳送端與該主控單元201的相應(yīng)IO端連接。用于檢測電池組100溫度的該溫度檢測單元205包括多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器分別設(shè)置在電池模塊110或電池組100的相應(yīng)表面，該多個溫度傳感器的檢測信號傳送端分別與該主控單元201的相應(yīng)IO端連接。如圖4，電池管理系統(tǒng)200還可包括SOC估算單元207，該SOC估算單元207包括分流器，該分流器的檢測信號輸入端與電池組100的正極端連接，該分流器的檢測信號傳送端與主控單元201的相應(yīng)IO端連接。如圖4，電池管理系統(tǒng)200還可包括通訊單元206，該通訊單元206的通訊信號端 與主控單元201的相應(yīng)IO端連接。通訊單元206可包括RS232通訊電路、RS485通訊電路、CAN通訊電路等。如圖4，電池管理系統(tǒng)200還可包括報(bào)警單元208，該報(bào)警單元208的信號傳輸端與主控單元201的相應(yīng)IO端連接。在實(shí)際設(shè)計(jì)時，電池管理系統(tǒng)200可選用惠州市億能電子有限公司生產(chǎn)的EV02電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對電池組的單個電池電壓、電池組總電流、電池組溫度進(jìn)行在線測量，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，并且可在線實(shí)時計(jì)算SOC參數(shù)(S0C計(jì)量)，實(shí)時判斷電池故障(如過壓、過流、欠壓、過溫、S0C、短路等故障)，可將故障和運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時傳送給相應(yīng)儀表或上位機(jī)。在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型可適用于各種可充電電池，例如，可采用磷酸鐵鋰電池構(gòu)成本實(shí)用新型的電池組，從而令電池管理系統(tǒng)200對磷酸鐵鋰電池進(jìn)行實(shí)時在線測量和監(jiān)控。在實(shí)際中，通過串并聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的具有合適電壓、電流參數(shù)的磷酸鐵鋰電池來制作出用戶所需電壓量和功率的電池組，例如，通信中使用的48V、10Ah及IOAh以上的電池組。舉例電池組由兩個電池模塊串聯(lián)構(gòu)成，一個電池模塊由8個3. 2V、500Ah的磷酸鐵鋰電池串聯(lián)構(gòu)成，這樣，便可制成一個具有48V、500Ah的電池組。如圖5，在實(shí)際使用中，將本實(shí)用新型的電池組100的正、負(fù)極端分別與輸出市電的高頻開關(guān)柜400的正、負(fù)極輸出端連接，且將電池組100的正、負(fù)極端分別與負(fù)載300的正、負(fù)輸入端連接。這樣，在市電正常情況下，通過高頻開關(guān)柜400中的高頻開關(guān)電源對本實(shí)用新型的電池組100進(jìn)行均充或浮充，當(dāng)市電斷掉后，通過電池組100對負(fù)載300供電，從而在市電斷掉的情況下，維持負(fù)載300正常運(yùn)行。當(dāng)電池組100對負(fù)載300供電時，電池管理系統(tǒng)200實(shí)時檢測電池組100的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數(shù)，并將檢測得到的這些參數(shù)實(shí)時通過通訊單元206上傳給上位機(jī)或按需發(fā)送到用戶的手機(jī)上等，從而用戶可通過上位機(jī)或手機(jī)等方式來實(shí)時監(jiān)控電池組100的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)電池組100發(fā)生過壓、過流、欠壓、過溫、SOC或短路等故障后，用戶可通過上位機(jī)或手機(jī)等及時發(fā)現(xiàn)，或者經(jīng)由報(bào)警單元208主動向用戶報(bào)警。當(dāng)電池組100沒電時，可及時對電池組進(jìn)行充電處理。在本實(shí)用新型中，主控單元201、電壓檢測單元203、電流檢測單元204、溫度檢測單元205、SOC估算單元207、通訊單元206、報(bào)警單元208等均為公知電子技術(shù)，故其具體構(gòu)成不再詳述。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型帶有電池管理系統(tǒng)，該電池管理系統(tǒng)可在電池組工作的過程中，對電池組的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數(shù)進(jìn)行在線測量和實(shí)時監(jiān)控，為用戶實(shí)時提供電池電壓、電流、溫度、S0C、故障等信息，使用戶可實(shí)時了解電池組的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)電池組發(fā)生故障(如過壓、過流、欠壓、過溫、SOC故障、短路等)或沒電時，用戶可及時采取相應(yīng)措施處理，例如，若出現(xiàn)故障，可及時向上位機(jī)發(fā)送故障信息，必要時切斷電池組對負(fù)載的供電。以上所述是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案 基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種后備電池組系統(tǒng)，其特征在于它包括電池組和電池管理系統(tǒng)，該電池管理系統(tǒng)上的各個檢測信號輸入端ロ分別與該電池組上相應(yīng)的檢測信號端ロ連接，其中該電池組包括至少ー個電池模塊；當(dāng)該電池組包括多個該電池模塊時，該多個電池模塊之間串聯(lián)連接，或者，該多個電池模塊之間并聯(lián)連接，或者，該多個電池模塊之間以設(shè)定的串并聯(lián)方式連接。
2.如權(quán)利要求I所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在干 所述電池模塊包括箱體，該箱體內(nèi)放置有串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或以預(yù)設(shè)的串并聯(lián)方式連接的多個電池。
3.如權(quán)利要求2所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述箱體由ー個底板、四個側(cè)板和ー個絕緣罩構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述絕緣罩由絕緣樹脂板制成。
5.如權(quán)利要求3所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述四個側(cè)板中的至少ー個側(cè)板為可拆卸式側(cè)板。
6.如權(quán)利要求2所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述電池管理系統(tǒng)包括主控單元、電壓檢測單元、電流檢測單元、溫度檢測單元，其中 檢測單個電池電壓的該電壓檢測單元的正、負(fù)檢測信號輸入端與相應(yīng)的ー個所述電池的正、負(fù)極連接，該電壓檢測單元的檢測信號傳送端與該主控単元的相應(yīng)IO端連接； 檢測電池組總電流的該電流檢測單元的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該電流檢測單元的檢測信號傳送端與該主控単元的相應(yīng)IO端連接； 檢測電池組溫度的該溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器分別設(shè)置在所述電池模塊或所述電池組的相應(yīng)表面，該多個溫度傳感器的檢測信號傳送端分別與該主控單元的相應(yīng)IO端連接。
7.如權(quán)利要求6所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述電池管理系統(tǒng)包括SOC估算單元，該SOC估算單元包括分流器，該分流器的檢測信號輸入端與所述電池組的正極端連接，該分流器的檢測信號傳送端與所述主控単元的相應(yīng)IO端連接。
8.如權(quán)利要求6所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述電池管理系統(tǒng)包括通訊單元和報(bào)警單元，該通訊単元的通訊信號端與所述主控單元的相應(yīng)IO端連接，該報(bào)警単元的信號傳輸端與所述主控単元的相應(yīng)IO端連接。
9.如權(quán)利要求2所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述電池為可充電電池。
10.如權(quán)利要求9所述的后備電池組系統(tǒng)，其特征在于 所述可充電電池為磷酸鐵鋰電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種后備電池組系統(tǒng)，它包括電池組和電池管理系統(tǒng)，該電池管理系統(tǒng)上的各個檢測信號輸入端口分別與該電池組上相應(yīng)的檢測信號端口連接，該電池組包括至少一個電池模塊。本實(shí)用新型帶有電池管理系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)可在電池組工作的過程中，對電池組的單個電池電壓、總電流、溫度、SOC等參數(shù)進(jìn)行在線測量和實(shí)時監(jiān)控，為用戶實(shí)時提供電池電壓、電流、溫度、SOC、故障等信息，使用戶可隨時了解電池組的運(yùn)行狀態(tài)。
文檔編號H01M10/42GK202474130SQ20122010580
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者付世賢 申請人:付世賢