動力電池組的主動均衡裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電池技術領域，尤其涉及一種動力電池組的主動均衡裝置。
【背景技術】
[0002]面對日益枯竭的傳統能源，世界各國加快了尋找替代能源的步伐，紛紛出臺新能源政策和措施，新能源產業正成為未來經濟發展的主要增長點。動力電池是電動汽車的核心部件，同時在風電、光電發電站以及其他如通訊基站備用電池等儲能方面有著巨大的應用前景，是新能源產品的核心部件之一。但很多動力電池尤其是以鋰電池為代表的電化學電池，都是由許多節2.5-4V的電池串聯在一起組成一個大電池組再使用，在實際運用中電池組的使用壽命遠低于單個電池。原因主要是單體電池的不一致性使成組使用的電池中某些電池容易出現過充過放現象，造成了電池組使用壽命大幅降低，同時還存在極大的安全問題。即使電池在出廠時電壓、容量、內阻完全一樣，在使用一段時間后，由于眾多因素(包括電池的生產制作工藝、電池本身的材料、以及電池的使用環境等)，單體電池各項參數也會變得不一致。在使用過程中對電池組進行均衡，保證電池組中單體電池的一致性，能有效延長電池組的使用壽命和提高電池組使用的安全性。因此，電池組的均衡顯的尤為重要。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題在于提供一種動力電池組的主動均衡裝置，旨在解決電池組中單體電池失衡帶來的降低電池利用率、加速電池劣化和縮短電池組壽命等問題。
[0004]本發明是這樣實現的一種動力電池組的自動均衡裝置，所述動力電池組由至少兩個單體電池組成，每一所述單體電池均設置有正極和負極;其特征在于，所述自動均衡裝置包括電容器板、上均衡板、下均衡板以及動力部件，所述電容器板分別與所述上均衡板和下均衡板平行間隔設置，所述電容器板設置在所述上均衡板和所述下均衡板之間，所述電容器板上設置有與所述至少兩個單體電池一一對應并帶有兩個連接端的電容器，其中與正極電連接的為正極連接端，與負極電連接的為負極連接端；
[0005]所述動力部件用于控制所述電容器板在狀態A和狀態B之間循環切換，其中:
[0006]在狀態A時，所述電容器板與所述上均衡板導電接觸而與所述下均衡板不接觸，使每一所述單體電池與其相對應的電容器并聯，以便電壓高于動力電池組平均電壓的單體電池向對應的電容器放電、電壓低于動力電池組平均電壓的單體電池由對應的電容器充電，直至所有電容器的電壓都與其相并聯的單體電池的電壓相同；
[0007]在狀態B時，所述電容器板與所述上均衡板導電不接觸而與所述下均衡板接觸，使所述電容器板上的所有所述電容器之間相互并聯，以便電壓高的電容器向電壓低的電容器放電直至所述電容器的電壓等于所述動力電池組的平均電壓。
[0008]進一步地，所述上均衡板包括第一基板和固設在所述第一基板上的第一電連部，所述第一電連部與每一所述單體電池上的正極和負極對應電連接，其中與所述單體電池正極電連接的為第一正極電連部，與所述單體電池負極電連接的為第一負極電連部;所述下均衡板包括第二基板和固設在所述第二基板上的第二電連部，所述第二電連部與每一所述電容器的兩個連接端一一對應，其中與所述正極連接端相對應的為第二正極電連部，與所述負極連接端相對應的為第二負極電連部。
[0009]進一步地，所述正、負極連接端分別穿設在所述電容器板上，并分別向所述上均衡板和所述下均衡板方向凸出。
[0010]進一步地，所述第一電連部在穿設在所述第一基板上，其一端向所述電容器板凸出，另一端分別與所述單體電池正極和負極通過導線電連接；當狀態A時，所述第一電連部凸出的一端與所述電容器的連接端電接觸。
[0011]進一步地，所述第二正極電連部包括正極導電體和正極連接件，所述第二負極電連部包括負極導電體和負極連接件，所述正、負極導電體固設在所述第二基板上，所述正極連接件將所有正極導電體電連接在一起，所述負極連接件將所有負極導電體電連接在一起，當狀態B時，所述正、負極導電體分別與所述電容器的正極連接端和負極連接端電接觸。
[0012]進一步地，所述正、負極導電體穿設在所述第二基板上，所述正、負極連接件設置在所述第二基板的同一個側面上或分別設置在所述第二基板的兩個側面上。
[0013]進一步地，所述動力部件分別控制所述上均衡板和所述下均衡板上下活動與所述電容器板導電接觸。
[0014]進一步地，所述動力部件包括至少兩組電磁氣缸和推桿，其中至少一組所述電磁氣缸和推桿設置在所述第一基板與所述電容器板之間，至少一組所述電磁氣缸和推桿設置在所述第二基板與所述電容器板之間，所述電磁氣缸固設在所述電容器板上，所述推桿的一端與所述電磁氣缸相連接，另一端與所述第一基板或所述第二基板固定連接。
[0015]進一步地，所述動力部件控制所述電容器板的上、下活動分別與所述上均衡板和所述下均衡板導電接觸。
[0016]進一步地，所述自動均衡裝置還包括導軌，所述導軌兩端分別固定在所述第一基板和第二基板上，所述電容器板可滑動的穿設在所述導軌上，所述動力部件控制所述電容器板上、下滑動。
[0017]與現有技術相比，本發明的動力電池組的主動均衡裝置，通過狀態A與狀態B的循環切換，逐漸減小單體電池之間的電壓差，最終實現所述電池組中所有單體電池電壓的均衡;從而，避免電池組中單體電池失衡帶來的降低單體電池利用率以及加速單體電池劣化問題，有效延長電池組的使用壽命和提高電池組使用的安全性。另外，通過機械結構的自動均衡裝置來控制狀態A與狀態B的循環切換，可避免使用繼電器作為開關，從而避免由于繼電器故障導致開關錯誤導通帶來的安全隱患。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明所提供的動力電池組的主動均衡裝置的結構示意圖。
[0019]圖2是圖1中自動均衡裝置的立體示意圖。
[0020]圖3是圖2中上均衡板的立體示意圖。
[0021]圖4是圖2中電容器板的立體示意圖。
[0022]圖5是圖2中電容器板的另一方向立體不意圖。
[0023]圖6是圖2中下均衡板的立體示意圖。
[0024]圖7是圖2中下均衡板的另一方向立體示意圖。
[0025]圖8是本發明所提供的自動均衡的等效電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0027]如圖1至圖7所示，為本發明的一較佳實施例的一種動力電池組的自動均衡裝置，該自動均衡裝置200與動力電池組100連接，該自動均衡裝置200用于在動力電池組100的靜止或充放電過程中、特別是電池電流有劇烈波動、并有強大干擾的條件下對動力電池組100中的各單體電池進行均衡操作。其中，該動力電池組100由至少兩節單體電池10串聯而成，每一單體電池10均設置有正極和負極(圖中未標出)，單體電池10可以為電動汽車動力電池、風電/光電等發電站儲能電池以及通訊基站備用電池。
[0028]自動均衡裝置200包括電容器板210、上均衡板220、下均衡板230以及動力部件240，電容器板210分別與上均衡板220和下均衡板230平行間隔設置，電容器板210設置在上均衡板220和下均衡板230之間，電容器板210上設置有與單體電池10相對應并帶有兩個連接端的電容器211，其中與單體電池10正極電連接的為正極連接端211a，與單體電池負極電連接的為負極連接端211 b。
[0029]具體地，電容器211的兩個連接端穿設在電容器板210上，并分別向上均衡板220和下均衡板230方向凸出。上均衡板220包括第一基板221和固設在第一基板221上的第一電連部222，第一電連部222與每一單體電池10上的正極和負極——對應電連接。在本實施例中，第一電連部222穿設在第一基板221上，其一端向電容器板210凸出，另一端分別與單體電池10正極和負極通過導線電連接。其中與正極相連接的為第一正極電連部222a，與負極相連接的為第一負極電連部222b。
[0030]下均衡板230包括第二基板231和固設在第二基板231上的第二電連部232，第二電連部232與每一電容器211的兩個連接端——對應，其中與正極連接端211a相對應的為第二正極電連部232a，與負極連接端21 Ib相對應的為第二負極電連部232b。第二正極電連部232a包括正極導電體233a和正極連接件234a，第二負極電連部232b包括負極導電體233b和負極連接件234b，正、負極導電體233a、233b穿設在第二基板231上，正極連接件234a將所有正