[發明專利]電池組

無效

• 申請號: 200710152711.0
• 申請日: 2007-09-10
• 公開（公告）號: CN101312252A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 王世強;郭圓月
• 申請（專利權）人: 上海中科大研究發展中心有限責任公司
• 主分類號: H01M10/00
• 分類號: H01M10/00;H01M10/46;H02J7/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種電池電源，尤其涉及一種無單體一致性要求的電池組。

背景技術

隨著社會對能源危機的深入認識和環保意識的增強，電動車輛成為一個發展的趨勢，而電動車輛面臨的關鍵技術問題之一是要有性能良好的電池組。同時便攜電子產品種類的增多和數量的增加，也對電源提出了更多的要求。在很多情況下，單個電池往往無法滿足使用的要求，這就產生了電池組的需求。

對于電池組，傳統的方法是并聯或者串聯或者混聯以得到所需要的電壓和容量，對于一些種類的電池，可加上一些電路起到保護、均衡等作用。例如，對于電動自行車的鉛酸電池組，基本結構由3個或者4個12V?10Ah～18Ah的電池串聯組成(見圖1)；對于鋰電池組，在串聯的基礎上有保護板，電池組結構一般如圖2所示，在圖1、2中，B1、B2、B3分別代表電池單體。但是，由于在電池組內部單體之間存在著差異性，比如容量和內阻、極化和反應活性都存在不等的差異。微小的差異，可以導致電池組在使用時部分電池過充過放甚至極性反轉，大大加快了電池壽命的損耗。通常對單體能夠循環使用500次的鋰電池，做成電池組后，循環壽命會縮減到100次以內。在現有的產品中，目前只有一些18650鋰離子電池能夠滿足一致性的要求，既各個單體的各項測量指標分散度在千分之五以內。

從技術上來講，人們也做了很多的努力。如專利號為CN03103417.9的作者，研究了電池組的連接體。專利號為CN01803165.X的工作，專門發明了電池組的檢測技術。專利申請號為CN02800365.9的工作者開發了聯網對電池進行維護的系統和技術。此外，還有如包含具有均衡電流特性的內部電池的電池組(專利號CN02121616.9)等技術所描述的電池組內部均衡的方法，或者充電系統、放電恢復等補救的方法。但是這些技術的電池組依然采用串聯、并聯或者混聯的方法。對于串聯，則通過每個電池的電流時刻保持一致，對于并聯，則要求電池的端電壓時刻保持一致。串聯和并聯的這種一致的特性，導致了對電池一致性的要求。而電池單體之間的差異，使其在以串并聯方式組成的電池組中，極容易發生過充過放或者過流，產生很大的安全隱患，因為過流過充過放都可能導致電池溫度過高而產生燃燒爆炸的危險。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種電池組，能消除電池單體之間由于串聯并聯而產生的一致性依賴。

為了解決上述技術問題，本發明的電池組，包含兩個以上的電池單體，其中，每個電池單體設有供其單獨使用的充電電路、保護電路和升壓電路，所述保護電路和電池單體連接，并且所述保護電路在充電方向與充電電路連接、在放電方向與升壓電路連接；每個電池單體的升壓電路還與并網電路連接，以使升壓后的電壓同步輸出。

在本發明中，所述升壓電路可選用變壓芯片、電源模塊、DC/DC變壓模塊或設計的開關電路。

所述并網電路采用主要由穩壓二極管和電容組成的電路進行電壓同步，或采用反饋調節升壓模塊的電路進行電壓同步。

所述電池單體包括鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、蓄電池。

本發明的電池組，對電池單體的一致性沒有要求，并使電池組中的電池單體使用壽命相當于單個電池單獨被使用的壽命，且電池成組選配簡單，能有效提高電池單體的利用率，降低生產和配組成本。此外，由于本發明電池單體的電壓都經升壓電路升壓，電池組容量的設計十分方便。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1是現有電動自行車鉛酸電池組的結構示意圖；

圖2是現有串聯鋰電池組的結構示意圖；

圖3是本發明電池組的結構示意圖。

具體實施方式

如圖3所示，本發明電池組的基本結構是包含兩個以上選定型號的電池單體，對每個單體，設有供其單獨使用的充電電路、保護電路和升壓電路，所述保護電路和電池單體連接，并且所述保護電路在充電方向與充電電路連接、在放電方向與升壓電路連接，升壓電路的設置按照要求的輸出電壓和電流值設置，每個電池單體經升壓電路可得到設計的電壓，在升壓電路的輸出端，每個電池單體的升壓電路還與同一并網電路連接，以使升壓后的電壓同步輸出，該并網后的輸出作為電池組的輸出。