CN205811599U - 一种动力电池均衡维护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种动力电池均衡维护系统，涉及电池均衡维护领域。解决现有动力电池均衡维护中存在的均衡电流小、损耗大、拆卸不便的问题。该系统的电池系统设有均衡维护接口，均衡设备通过均衡维护接口与电池系统连接，所述均衡设备用于对电池系统进行均衡维护；所述电池系统包括电芯，所述PCB电路开关的一端通过电芯均衡线束连接电芯，另一端通过正负极导线连接均衡维护接口，所述PCB电路开关用于切换任意一个电芯的两端与均衡维护接口连接。所述电池系统包括BMS电池管理系统，所述BMS电池管理系统通过电压采集线采集电芯极柱电压，所述均衡设备通过电芯均衡线束与电芯连接。本实用新型能够对动力电池进行快速、无拆装损伤的均衡维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池均衡维护领域。
背景技术
为了改善地球环境，发展电动汽车日益成为许多国家的重要手段之一。由于电动汽车的动力电池在工作一定时间后，电芯的一致性变差，造成电池部分能量难以发挥，而且部分电芯会处于长期过充过放状态，使其寿命缩短，导致整个电池系统寿命缩短。所以需要对电芯进行均衡维护，以维持电池系统的性能。
目前有三种实现均衡方式，一是采用BMS电池管理系统实现主动均衡；二是采用BMS电池管理系统实现被动均衡；三是打开电池箱利用均衡设备进行均衡。但是以上三种方式在目前实际应用中仍然存在以下缺陷：
(1)BMS电池管理系统的主动均衡由于其均衡电流较小(1A-2A)，且价格较高，目前用户更多选择价格较为便宜的被动均衡。
(2)被动均衡虽然成本较主动均衡低，但均衡电流更小，在200mA以下，均衡效果不佳，且是采用损耗电池能量来达到均衡目的的，降低了电池能量的利用率。
(3)目前很多电池均衡保养均是打开电池箱利用均衡设备通过BMS电池管理系统采集线的接插件端口进行的，这种方式需拆卸电池箱，会对电池的很多部件造成损伤，且费时费力，给用户造成了很大不便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种动力电池均衡维护系统，能够对动力电池进行快速、无拆装损伤的均衡维护。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种动力电池均衡维护系统包括电池系统、PCB电路开关和均衡设备，所述电池系统设有均衡维护接口，均衡设备通过均衡维护接口与电池系统连接，所述均衡设备用于对电池系统进行均衡维护；
所述电池系统包括电芯，所述PCB电路开关的一端通过电芯均衡线束连接电芯，另一端通过正负极导线连接均衡维护接口，所述PCB电路开关用于切换任意一个电芯的两端与均衡维护接口连接。
本实用新型的有益效果是：在电池系统上设置均衡维护接口，均衡设备通过均衡维护接口与电池系统连接，实现电池系统方便快捷均衡维护，并且由于采用均衡维护接口方式进行均衡维护，可以加粗采集线的线径，进而能够通过较大的电流，并且使电池系统售后维护在无需开箱条件下即可实现均衡，对电池系统内部部件无拆装损害，安全可靠，方便快捷，大大提高了用户的便利，PCB电路开关能够切换任意一个电芯的两端与均衡维护接口连接，实现单个电芯与均衡设备的连接，还能够起到电路通断的功能。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述均衡设备为多通道。
采用上述进一步方案的有益效果是：电池系统内部的所有电芯均与均衡设备连接，实现均衡操作。
进一步，所述电池系统包括BMS电池管理系统，所述BMS电池管理系统通过电压采集线采集电芯极柱电压。
采用上述进一步方案的有益效果是：BMS电池管理系统采集电芯极柱电压，以判断电池系统是否需要均衡维护。
进一步，所述电芯均衡线束的线径与正负极导线的线径相同。
进一步，所述电芯均衡线束的线径为电压采集线的线径的1.5倍-2.5倍。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过增大电芯均衡线束的线径，使其能够经过更大的电流，更为有效的实现均衡操作。
进一步，均衡设备为单通道。
进一步，所述电池系统包括BMS电池管理系统，所述BMS电池管理系统通过电压采集线采集电芯极柱电压。
采用上述进一步方案的有益效果是：BMS电池管理系统采集电芯极柱电压，以判断电池系统是否需要均衡维护。
进一步，所述电芯均衡线束的线径与正负极导线的线径相同。
进一步，所述电芯均衡线束的线径为电压采集线的线径的1.5倍-2.5倍。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过增大电芯均衡线束的线径，使其能够经过更大的电流，更为有效的实现均衡操作。
进一步，所述均衡维护系统还包括通讯接口，所述通讯接口为串行接口，所述通讯接口与BMS电池管理系统的串行数据通信端口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：用于与外部实现数据传输，可以根据需要与外部带有串口的设备进行通信，例如：带有串行通信端口的显示器、计算机和控制器等。
进一步，该系统还包括上位机，所述上位机通过通讯接口与BMS电池管理系统连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：上位机作为BMS电池管理系统的可视化工具，能够显示电池系统的实时状态信息。
附图说明
图1为本实用新型所述的力电池均衡维护系统的原理示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、电池系统，2、电芯，3、BMS电池管理系统，4、电压采集线，5、电芯均衡线束，6、均衡维护接口，7、均衡设备，8、PCB电路开关，9、正负极导线，10、通讯接口，11、上位机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例所述的动力电池均衡维护系统包括电池系统1、PCB电路开关8和均衡设备7，所述电池系统1设有均衡维护接口6，均衡设备7通过均衡维护接口6与电池系统1连接，所述均衡设备7用于对电池系统1进行均衡维护；
所述电池系统1包括电芯2，所述PCB电路开关8的一端通过电芯均衡线束5连接电芯2，另一端通过正负极导线9连接均衡维护接口6，所述PCB电路开关8用于切换任意一个电芯2的两端与均衡维护接口6连接。
所述均衡设备7为多通道。
本实施例所述的动力电池均衡维护系统通过在电池系统1上设置均衡维护接口6，均衡设备7通过均衡维护接口6与电池系统1连接，实现电池系统1方便快捷均衡维护，并且由于采用均衡维护接口6方式进行均衡维护，可以加粗采集线的直径，进而能够通过较大的电流，并且使电池系统1售后维护在无需开箱条件下即可实现均衡，对电池系统1内部部件无拆装损害，安全可靠，方便快捷，大大提高了用户的便利。PCB电路开关8能够切换任意一个电芯的两端与均衡维护接口连接，实现单个电芯与均衡设备的连接，还能够起到电路通断的功能。
本实施例所述均衡维护系统从电池系统1内的每个电芯2上的电压采集线4并出一根电芯均衡线束5直接连接均衡维护接口6，当BMS电池管理系统3发出均衡需求，并判断需要均衡的电芯2，可将均衡设备7接到均衡维护接口6上，在对应的通道上设置所需要均衡的参数，打开均衡设备7开关实现电芯2均衡，当均衡设备7设置参数达到后，对应通断开关关断，完成电池系统1均衡操作。
优选的，所述均衡设备7为多通道。
优选的，所述电池系统1包括BMS电池管理系统3，所述BMS电池管理系统3通过电压采集线4采集电芯2极柱电压。
电池系统1内部的所有电芯2均与均衡设备连接，实现均衡操作。BMS电池管理系统3采集电芯2极柱电压，以判断电池系统1是否需要均衡维护。
优选的，所述电芯均衡线束5的线径与正负极导线9的线径相同。
优选的，所述电芯均衡线束5的线径为电压采集线4的线径的1.5倍-2.5倍。
通过增大电芯均衡线束5的线径，使其能够经过更大的电流，更为有效的实现均衡操作。
优选的，该系统还包括通讯接口10，所述通讯接口10为串行接口，所述通讯接口10与BMS电池管理系统3的串行数据通信端口连接。
通讯接口10用于与外部实现数据传输，可以根据需要与外部带有串口的设备进行通信，例如：带有串行通信端口的显示器、计算机和控制器等。
优选的，该系统还包括上位机11，所述上位机11通过通讯接口10与BMS电池管理系统3连接。
上位机作11为BMS电池管理系统3的可视化工具，能够显示电池系统1的实时状态信息。
实施例2
如图1所示，本实施例所述的动力电池均衡维护系统包括电池系统1、PCB电路开关8和均衡设备7，所述电池系统1设有均衡维护接口6，均衡设备7通过均衡维护接口6与电池系统1连接，所述均衡设备7用于对电池系统1进行均衡维护；
所述电池系统1包括电芯2，所述PCB电路开关8的一端通过电芯均衡线束5连接电芯2，另一端通过正负极导线9连接均衡维护接口6，所述PCB电路开关8用于切换任意一个电芯2的两端与均衡维护接口6连接。
所述均衡设备7为单通道。
本实施例所述的动力电池均衡维护系统通过在电池系统1上设置均衡维护接口6，均衡设备7通过均衡维护接口6与电池系统1连接，实现电池系统1方便快捷均衡维护，并且由于采用均衡维护接口6方式进行均衡维护，可以加粗采集线的直径，进而能够通过较大的电流，并且使电池系统1售后维护在无需开箱条件下即可实现均衡，对电池系统1内部部件无拆装损害，安全可靠，方便快捷，大大提高了用户的便利。PCB电路开关8能够切换任意一个电芯的两端与均衡维护接口连接，实现单个电芯与均衡设备的连接，还能够起到电路通断的功能。
本实施例所述均衡维护系统从电池系统1内的每个电芯2上的电压采集线4并出一根电芯均衡线束5直接连接均衡维护接口6，当BMS电池管理系统3发出均衡需求，并判断需要均衡的电芯2，可将均衡设备7接到均衡维护接口6上，在对应的通道上设置所需要均衡的参数，打开均衡设备7开关实现电芯2均衡，当均衡设备7设置参数达到后，对应通断开关关断，完成电池系统1均衡操作。
优选的，所述电池系统1包括BMS电池管理系统3，所述BMS电池管理系统3通过电压采集线4采集电芯2极柱电压。
电池系统1内部的所有电芯2均与均衡设备连接，实现均衡操作。BMS电池管理系统3采集电芯2极柱电压，以判断电池系统1是否需要均衡维护。
优选的，所述电芯均衡线束5的线径与正负极导线9的线径相同。
优选的，所述电芯均衡线束5的线径为电压采集线4的线径的1.5倍-2.5倍。
通过增大电芯均衡线束5的线径，使其能够经过更大的电流，更为有效的实现均衡操作。
优选的，该系统还包括通讯接口10，所述通讯接口10为串行接口，所述通讯接口10与BMS电池管理系统3的串行数据通信端口连接。
通讯接口10用于与外部实现数据传输，可以根据需要与外部带有串口的设备进行通信，例如：带有串行通信端口的显示器、计算机和控制器等。
优选的，该系统还包括上位机11，所述上位机11通过通讯接口10与BMS电池管理系统3连接。
上位机作11为BMS电池管理系统3的可视化工具，能够显示电池系统1的实时状态信息。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，它包括电池系统(1)、PCB电路开关(8)和均衡设备(7)，所述电池系统(1)设有均衡维护接口(6)，均衡设备(7)通过均衡维护接口(6)与电池系统(1)连接，所述均衡设备(7)用于对电池系统(1)进行均衡维护；
所述电池系统(1)包括电芯(2)，所述PCB电路开关(8)的一端通过电芯均衡线束(5)连接电芯(2)，另一端通过正负极导线(9)连接均衡维护接口(6)，所述PCB电路开关(8)用于切换任意一个电芯(2)的两端与均衡维护接口(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，所述均衡设备(7)为多通道。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，所述电池系统(1)包括BMS电池管理系统(3)，所述BMS电池管理系统(3)通过电压采集线(4)采集电芯(2)极柱电压。
4.根据权利要求3所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，所述电芯均衡线束(5)的线径与正负极导线(9)的线径相同。
5.根据权利要求4所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，所述电芯均衡线束(5)的线径为电压采集线(4)的线径的1.5倍-2.5倍。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，均衡设备(7)为单通道。
7.根据权利要求6所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，所述电池系统(1)包括BMS电池管理系统(3)，所述BMS电池管理系统(3)通过电压采集线(4)采集电芯(2)极柱电压。
8.根据权利要求7所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，所述电芯均衡线束(5)的线径与正负极导线(9)的线径相同。
9.根据权利要求8所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，所述电芯均衡线束(5)的线径为电压采集线(4)的线径的1.5倍-2.5倍。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种动力电池均衡维护系统，其特征在于，它还包括通讯接口(10)和上位机(11)，所述通讯接口(10)为串行接口，所述通讯接口(10)与BMS电池管理系统(3)的串行数据通信端口连接，所述上位机(11)通过通讯接口(10)与BMS电池管理系统(3)连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111969267A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-11-20 | 芜湖天量电池系统有限公司 | 一种动力电池电芯维护结构和维护方法 |
| CN119093535A (zh) * | 2024-08-29 | 2024-12-06 | 北京元禾智储能源有限公司 | 一种电池pack、储能电池自动维护装置、方法和产品 |
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2016
- 2016-06-29 CN CN201620672041.XU patent/CN205811599U/zh active Active
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