[发明专利]电池组中单体或模块间串联与并联相互转换的转换装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种电池组中单体或模块间串联与并联相互转换的转换装置。

背景技术

随着国家对环保的日益重视和人们环保意识的逐步增强，自行车已大部分被电动自行车所取代，新能源汽车也有逐步取代燃油汽车的趋势。无论电动自行车还是电动汽车均离不开一核心部件---电源系统，而且此电源系统均不似手机，只用一块电池，而是由很多电池串并联组合而成。在电源系统中目前大家普遍关注锂离子电池。但是锂离子电池在串联使用时仍存在一定的问题。以锂离子电池的一个类别磷酸铁锂电池为例，单个磷酸铁锂电池的循环寿命基本都能达到2000以上，但是当12串成组使用时，其性能却大打折扣，寿命基本只有800-1000次，有的甚至更低。这是由于电池成组使用时对电池一致性的要求比较高。成组使用与单只使用有这样几点差异：1.电池组内单体间容量差异：成组使用时，如果某只电池容量偏小，则在充电时，恒流充电后期此电池电压最高，在其它电池未达到恒压值时，其有可能已发生过充，而单只使用不存在此问题；2.自放电差异：当电池单只使用时，如果其自放电大，搁置一段时间后放电，只是这一次的放电容量较低，当再次充电时，其容量又能补充到搁置前的容量，不影响以后的放电性能。但在成组使用时，如果某一个电池自放电过大，在搁置一段时间后放电时其最先放完电，而此时其它电池容量仍未放完，当充电时受其它电池充电容量的限制自放电大的电池必然不能充满，如此随着时间的推移，自放电大的电池所能充得的容量与其它电池相比越来越少，最后导致整个电池组容量不合格；3.电池组内各单体间极化差异：即使电池组中的各电池初始时性能比较接近，但经过长期使用后电池组中的各个电池极化状态必然会有差异，在串联恒流充电时，无论电池极化大小，通过各个电池的充电电流均相等，这样就会加速极化大的电池寿命衰减。为了解决上述问题，除了在电池配组时尽量挑选一致性较好的电池进行配对以尽量缩小电池组单体间初始差异外，解决自放电差异和容量差异的普遍做法是采用均衡+充电保护的方式，此种方式原理上虽能有效解决此问题，但在实施时存在成本高、可靠性有待验证的弊端且无法解决单体间极化差异的难题。

而有人则采用另外一种方式来解决以上问题：采用并联充电。当并联充电时，电池组的充电电压与组成其单体或是模块电压一致，则此时电池组的充电就相当于是单体或模块充电，且并联充电有个优势，可以依据其各个支路的极化情况进行自动分流以达到电压一致，如某个单体极化大，则其分得的电流相应就会小些，这样使其受到保护。

因此，需要一种电池组中单体或模块间串联与并联相互转换的转换装置以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中交通荷载特别是偏心超载作用而引起的桥梁上部结构发生倾覆的缺陷，提供一种电池组中单体或模块间串联与并联相互转换的转换装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的电池组中单体或模块间串联与并联相互转换的转换装置采用如下技术方案：

一种电池组中单体或模块间串联与并联相互转换的转换装置，包括固定部件和旋转部件，所述固定部件和旋转部件均为圆盘形，所述固定部件上设置有连接片，所述连接片围绕所述固定部件的中心均匀排列，所述旋转部件与所述固定部件同轴连接，所述旋转部件上设置有并联触点和串联触点，所述并联触点和串联触点均围绕所述旋转部件的中心均匀排列，所述固定部件带连接片的面与所述旋转部件带并联触点和串联触点的面相对设置，当电池组中单体或模块间并联时，所述并联触点与所述连接片接触，所述串联触点与所述连接片分离；当电池组中单体或模块间串联时，所述串联触点与所述连接片接触，所述并联触点与所述连接片分离。

更进一步的，所述连接片的数目为所述电池组中单体或模块的数目的2倍。

更进一步的，所述并联触点的数目与所述连接片的数目相同。

更进一步的，所述串联触点的数目比所述连接片的数目少两个。

更进一步的，所述连接片包括正极连接片和负极连接片，所述正极连接片连接所述单体或模块的正极，所述负极连接片连接所述单体或模块的负极，所述正极连接片设置所述固定部件中心线的一侧，所述负极连接片设置在所述固定部件中心线的另一侧。

更进一步的，所述并联触点包括并联负极触点和并联正极触点，所述并联负极触点设置在所述旋转部件中心线的一侧，所述并联正极触点设置在所述旋转部件中心线的另一侧，所述并联负极触点之间相互连接，所述并联正极触点之间相互连接。

更进一步的，两个相邻所述并联触点之间设置有一个所述串联触点。