[發明專利]電池組中單體或模塊間串聯與并聯相互轉換的轉換裝置

有效

• 申請號: 201310079745.7
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103137935A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 孫慶;黃毅;魏迪;吳戰宇;周壽斌;李超
• 申請（專利權）人: 江蘇華富儲能新技術股份有限公司
• 主分類號: H01M2/20
• 分類號: H01M2/20;H01M10/42
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

?本發明涉及一種電池組中單體或模塊間串聯與并聯相互轉換的轉換裝置。

背景技術

隨著國家對環保的日益重視和人們環保意識的逐步增強，自行車已大部分被電動自行車所取代，新能源汽車也有逐步取代燃油汽車的趨勢。無論電動自行車還是電動汽車均離不開一核心部件---電源系統，而且此電源系統均不似手機，只用一塊電池，而是由很多電池串并聯組合而成。在電源系統中目前大家普遍關注鋰離子電池。但是鋰離子電池在串聯使用時仍存在一定的問題。以鋰離子電池的一個類別磷酸鐵鋰電池為例，單個磷酸鐵鋰電池的循環壽命基本都能達到2000以上，但是當12串成組使用時，其性能卻大打折扣，壽命基本只有800-1000次，有的甚至更低。這是由于電池成組使用時對電池一致性的要求比較高。成組使用與單只使用有這樣幾點差異：1.電池組內單體間容量差異：成組使用時，如果某只電池容量偏小，則在充電時，恒流充電后期此電池電壓最高，在其它電池未達到恒壓值時，其有可能已發生過充，而單只使用不存在此問題；2.自放電差異：當電池單只使用時，如果其自放電大，擱置一段時間后放電，只是這一次的放電容量較低，當再次充電時，其容量又能補充到擱置前的容量，不影響以后的放電性能。但在成組使用時，如果某一個電池自放電過大，在擱置一段時間后放電時其最先放完電，而此時其它電池容量仍未放完，當充電時受其它電池充電容量的限制自放電大的電池必然不能充滿，如此隨著時間的推移，自放電大的電池所能充得的容量與其它電池相比越來越少，最后導致整個電池組容量不合格；3.電池組內各單體間極化差異：即使電池組中的各電池初始時性能比較接近，但經過長期使用后電池組中的各個電池極化狀態必然會有差異，在串聯恒流充電時，無論電池極化大小，通過各個電池的充電電流均相等，這樣就會加速極化大的電池壽命衰減。為了解決上述問題，除了在電池配組時盡量挑選一致性較好的電池進行配對以盡量縮小電池組單體間初始差異外，解決自放電差異和容量差異的普遍做法是采用均衡+充電保護的方式，此種方式原理上雖能有效解決此問題，但在實施時存在成本高、可靠性有待驗證的弊端且無法解決單體間極化差異的難題。

而有人則采用另外一種方式來解決以上問題：采用并聯充電。當并聯充電時，電池組的充電電壓與組成其單體或是模塊電壓一致，則此時電池組的充電就相當于是單體或模塊充電，且并聯充電有個優勢，可以依據其各個支路的極化情況進行自動分流以達到電壓一致，如某個單體極化大，則其分得的電流相應就會小些，這樣使其受到保護。

因此，需要一種電池組中單體或模塊間串聯與并聯相互轉換的轉換裝置以解決上述問題。

發明內容

發明目的：本發明針對現有技術中交通荷載特別是偏心超載作用而引起的橋梁上部結構發生傾覆的缺陷，提供一種電池組中單體或模塊間串聯與并聯相互轉換的轉換裝置。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的電池組中單體或模塊間串聯與并聯相互轉換的轉換裝置采用如下技術方案：

一種電池組中單體或模塊間串聯與并聯相互轉換的轉換裝置，包括固定部件和旋轉部件，所述固定部件和旋轉部件均為圓盤形，所述固定部件上設置有連接片，所述連接片圍繞所述固定部件的中心均勻排列，所述旋轉部件與所述固定部件同軸連接，所述旋轉部件上設置有并聯觸點和串聯觸點，所述并聯觸點和串聯觸點均圍繞所述旋轉部件的中心均勻排列，所述固定部件帶連接片的面與所述旋轉部件帶并聯觸點和串聯觸點的面相對設置，當電池組中單體或模塊間并聯時，所述并聯觸點與所述連接片接觸，所述串聯觸點與所述連接片分離；當電池組中單體或模塊間串聯時，所述串聯觸點與所述連接片接觸，所述并聯觸點與所述連接片分離。

更進一步的，所述連接片的數目為所述電池組中單體或模塊的數目的2倍。

更進一步的，所述并聯觸點的數目與所述連接片的數目相同。

更進一步的，所述串聯觸點的數目比所述連接片的數目少兩個。

更進一步的，所述連接片包括正極連接片和負極連接片，所述正極連接片連接所述單體或模塊的正極，所述負極連接片連接所述單體或模塊的負極，所述正極連接片設置所述固定部件中心線的一側，所述負極連接片設置在所述固定部件中心線的另一側。

更進一步的，所述并聯觸點包括并聯負極觸點和并聯正極觸點，所述并聯負極觸點設置在所述旋轉部件中心線的一側，所述并聯正極觸點設置在所述旋轉部件中心線的另一側，所述并聯負極觸點之間相互連接，所述并聯正極觸點之間相互連接。

更進一步的，兩個相鄰所述并聯觸點之間設置有一個所述串聯觸點。