[发明专利]动力电池组的主动均衡装置

说明书

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种动力电池组的主动均衡装置。

背景技术

面对日益枯竭的传统能源，世界各国加快了寻找替代能源的步伐，纷纷出台新能源政策和措施，新能源产业正成为未来经济发展的主要增长点。动力电池是电动汽车的核心部件，同时在风电、光电发电站以及其他如通讯基站备用电池等储能方面有着巨大的应用前景，是新能源产品的核心部件之一。但很多动力电池尤其是以锂电池为代表的电化学电池，都是由许多节2.5-4V的电池串联在一起组成一个大电池组再使用，在实际运用中电池组的使用寿命远低于单个电池。原因主要是单体电池的不一致性使成组使用的电池中某些电池容易出现过充过放现象，造成了电池组使用寿命大幅降低，同时还存在极大的安全问题。即使电池在出厂时电压、容量、内阻完全一样，在使用一段时间后，由于众多因素(包括电池的生产制作工艺、电池本身的材料、以及电池的使用环境等)，单体电池各项参数也会变得不一致。在使用过程中对电池组进行均衡，保证电池组中单体电池的一致性，能有效延长电池组的使用寿命和提高电池组使用的安全性。因此，电池组的均衡显的尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种动力电池组的主动均衡装置，旨在解决电池组中单体电池失衡带来的降低电池利用率、加速电池劣化和缩短电池组寿命等问题。

本发明是这样实现的一种动力电池组的自动均衡装置，所述动力电池组由至少两个单体电池组成，每一所述单体电池均设置有正极和负极；其特征在于，所述自动均衡装置包括电容器板、上均衡板、下均衡板以及动力部件，所述电容器板分别与所述上均衡板和下均衡板平行间隔设置，所述电容器板设置在所述上均衡板和所述下均衡板之间，所述电容器板上设置有与所述至少两个单体电池一一对应并带有两个连接端的电容器，其中与正极电连接的为正极连接端，与负极电连接的为负极连接端；

所述动力部件用于控制所述电容器板在状态A和状态B之间循环切换，其中：

在状态A时，所述电容器板与所述上均衡板导电接触而与所述下均衡板不接触,使每一所述单体电池与其相对应的电容器并联，以便电压高于动力电池组平均电压的单体电池向对应的电容器放电、电压低于动力电池组平均电压的单体电池由对应的电容器充电，直至所有电容器的电压都与其相并联的单体电池的电压相同；

在状态B时，所述电容器板与所述上均衡板导电不接触而与所述下均衡板接触,使所述电容器板上的所有所述电容器之间相互并联，以便电压高的电容器向电压低的电容器放电直至所述电容器的电压等于所述动力电池组的平均电压。

进一步地，所述上均衡板包括第一基板和固设在所述第一基板上的第一电连部，所述第一电连部与每一所述单体电池上的正极和负极一一对应电连接，其中与所述单体电池正极电连接的为第一正极电连部，与所述单体电池负极电连接的为第一负极电连部；所述下均衡板包括第二基板和固设在所述第二基板上的第二电连部，所述第二电连部与每一所述电容器的两个连接端一一对应，其中与所述正极连接端相对应的为第二正极电连部，与所述负极连接端相对应的为第二负极电连部。

进一步地，所述正、负极连接端分别穿设在所述电容器板上，并分别向所述上均衡板和所述下均衡板方向凸出。

进一步地，所述第一电连部在穿设在所述第一基板上，其一端向所述电容器板凸出，另一端分别与所述单体电池正极和负极通过导线电连接；当状态A时，所述第一电连部凸出的一端与所述电容器的连接端电接触。

进一步地，所述第二正极电连部包括正极导电体和正极连接件，所述第二负极电连部包括负极导电体和负极连接件，所述正、负极导电体固设在所述第二基板上，所述正极连接件将所有正极导电体电连接在一起，所述负极连接件将所有负极导电体电连接在一起，当状态B时，所述正、负极导电体分别与所述电容器的正极连接端和负极连接端电接触。

进一步地，所述正、负极导电体穿设在所述第二基板上，所述正、负极连接件设置在所述第二基板的同一个侧面上或分别设置在所述第二基板的两个侧面上。

进一步地，所述动力部件分别控制所述上均衡板和所述下均衡板上下活动与所述电容器板导电接触。

进一步地，所述动力部件包括至少两组电磁气缸和推杆，其中至少一组所述电磁气缸和推杆设置在所述第一基板与所述电容器板之间，至少一组所述电磁气缸和推杆设置在所述第二基板与所述电容器板之间，所述电磁气缸固设在所述电容器板上，所述推杆的一端与所述电磁气缸相连接，另一端与所述第一基板或所述第二基板固定连接。