CN206893747U - 一种高安全性可控的电池管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高安全性可控的电池管理***，本实用新型通过电池管理***提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，电池管理***采用分层结构，用一个电池模块控制器用于一个蓄电池，实现每个蓄电池的独立监测与控制，监视每个蓄电池的电压、温度，以及模块的电流和漏电流；最上层的电池堆管理器用于与中央控制***交换信息，并向中间层的电池组管理器发布命令；通过电池管理***实现过压、温度、漏电报警及保护功能；本实用新型进一步改善了蓄电池的散热性能，避免蓄电池由于温度升高而产生电池鼓胀、开裂等情况的发生，有效提高蓄电池的安全性。

Description

一种高安全性可控的电池管理***

技术领域

本实用新型涉及电池管理***领域，具体涉及一种高安全性可控的电池管理***。

背景技术

蓄电池是世界上广泛使用的一种化学“电源”，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它属于二次电池。蓄电池充电时，正负极活性物质发生电化学反应转化为另一种物质，从而存储电能，在此过程中，由于电化学反应和本身蓄电池内阻的存在会使得蓄电池产生热能，蓄电池的温度会升高，温度的集聚易导致蓄电池的鼓胀，蓄电池塑壳的变形和开裂，严重影响蓄电池的寿命，缩短蓄电池的使用时间，因此蓄电池在安装的时候，单体与单体之间必须留一定的间隙，形成良好的通风散热的通道，使蓄电池产生的热能及时散发出去，但是在某些特定的场合，由于受空间的制约，无法保证蓄电池按规定的间距放置。同时，蓄电池还存在存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难的缺点，因此电池管理***应运而生，但是现有的电池管理***都只具有检测电池组电压、温度、电流的功能，不能充分保证电池的运行性能。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种高安全性可控的电池管理***，具有分层控制、安全性高的特点。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种高安全性可控的电池管理***，包括蓄电池、中央控制***、电池堆管理器、电池组管理器、数据采集模块、电池模块控制器、充电***；

电池管理***采用分层结构，电池堆管理器位于最上层，电池组管理器位于中间层，电池组管理器的数量G≥1，且为自然数，一个电池组管理器下设有电池模块控制器，电池模块控制器的数量C≥1，且为自然数；每个电池模块控制器下设有一个蓄电池，蓄电池与电池模块之间设有一个数据采集模块，每个蓄电池与充电***均通过充电电路电连接，每条充电电路上均设有一个继电器；温度报警装置、温度控制信号灯、漏电报警装置与中央控制***之间电连接；数据采集模块能采集包括蓄电池电压、电流、温度数据；电池模块控制器监视蓄电池的电压、温度、电流、漏电流，将相应信息通过电池组管理器传递给电池堆管理器，电池模块控制器通过电池堆管理器与中央控制***进行信息交互；

蓄电池，包括电池槽、盖板、电极、板栅、可拆卸散热装置；

电池槽包括侧板、封板，底板，电池槽为中空壳体，两个侧板位于底板的左右两侧，封板位于底板的前后两侧，侧板上设有多个冷却槽，相邻两个冷却槽之间的距离相等，冷却槽截面呈“凸”形，冷却槽包括第一凹槽、第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽截面均为长方形，第二凹槽截面尺寸小于第一凹槽截面尺寸，第一凹槽内部沿着纵向方向设有两个第三凹槽，两个第三凹槽关于第二凹槽对称；

封板上设有两个散热柱，散热柱为长方体，散热柱与盖板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；散热柱与侧板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；

可拆卸散热装置包括散热片、冷却片、冷却装置；

散热片包括散热主体、安装台，散热板呈“凸”形，散热主体包括第一散热板、第二散热板，第一散热板、第二散热板截面均为长方形，第二散热板截面尺寸小于第一散热板，第二散热板上设有两个安装台，两个安装台关于第二散热板对称；

冷却片为长方体，冷却片内充满冷却液；

冷却装置包括冷却壳体、冷却柱、隔离柱，冷却壳体包括槽体、安装板，槽体为长方形空腔，安装板与槽体密封连接成一体结构，安装板上设有两个方形槽，两个方形槽与盖板平行的平面上均设有一个卡槽；槽体与安装板相对的平面上设有安装区、隔离区，安装区的中心与平面几何中心重合，安装区为长方形，隔离区位于安装区外；安装区上设有多个冷却孔，冷却孔在安装区均匀分布成五行三列，相邻两行冷却孔之间的距离相等，相邻两列冷却孔之间的距离相等，每个冷却孔上均设有一个冷却柱；冷却柱为圆柱体，冷却柱一端封堵，另一端不封堵，不封堵端通过冷却孔与冷却壳体相连，连接处密封，隔离柱为两端封堵的空腔长方体结构，隔离柱位于隔离区的四个角上，隔离柱的高度为H1，冷却柱的高度为H2，H1>H2；冷却壳体、冷却柱内均充满冷却液；

冷却片位于第一凹槽内，每个第一凹槽内均设有一个冷却片；散热片通过安装台与第三凹槽的配合固定在电池槽上，每个冷却片旁均有一个散热片；冷却装置通过卡槽与第一凸台的配合固定在电池槽上，每个封板上均设有一个冷却装置；

盖板位于电池槽顶端，盖板与电池槽密封连接，电极包括正电极、负电极，正电极与负电极均置于电池槽容腔内，正电极、负电极的顶端伸出盖板，板栅置于电池槽内部容腔内。

所述冷却片的长、宽、高与第一凹槽的长、宽、高均相等。

所述散热片、冷却片、冷却装置表面均覆有耐高温散热涂料。

所述隔离柱未与冷却壳体相连的一端上设有绝缘材料的弹性片。

本实用新型具有有益效果：

(1)本实用新型通过电池管理***提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，电池管理***采用分层结构，用一个电池模块控制器用于一个蓄电池，实现每个蓄电池的独立监测与控制，监视每个蓄电池的电压、温度，以及模块的电流和漏电流；最上层的电池堆管理器用于与中央控制***交换信息，并向中间层的电池组管理器发布命令；通过电池管理***实现过压、温度、漏电报警及保护功能。

(2)本实用新型的蓄电池通过在电池槽壳体上设置散热柱、冷却槽，增大了电池槽的散热面积；通过在散热柱、冷却槽外增设冷却装置、冷却片，利用冷却液带走热量，进一步改善了蓄电池的散热性能，避免蓄电池由于温度升高而产生电池鼓胀、开裂等情况的发生，有效提高蓄电池的安全性。

(3)本实用新型的蓄电池通过在冷却片外增设导热性能好的散热片，从而能够快速带走热量；通过电池槽上隔离柱的设置，使得多个蓄电池安装时，单体与单体之间都留有一定的间隙，形成了良好的通风散热的通道，使蓄电池产生的热能及时散发出去，保证了蓄电池按规定的间距放置。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为蓄电池安装可拆卸散热装置时的立体图。

图3为蓄电池未安装可拆卸散热装置时的立体图。

图4为蓄电池未安装可拆卸散热装置时的左视图。

图5为图4中A部分的放大图。

图6为蓄电池冷却装置结构示意图(1)。

图7为蓄电池冷却装置结构示意图(2)。

图8为蓄电池冷却装置结构示意图(3)。

图9为蓄电池散热片结构示意图。

图中：1-电池槽，2-盖板，3-正电极，4-负电极，5-阀孔，6-侧板，7-封板，8-底板，9-冷却槽，10-第一凹槽，11-第二凹槽，12-第三凹槽，13-散热柱，14-第一凸台，15-散热片，16-散热主体，17-安装台，18-第一散热板，19-第二散热板，20-冷却片，22-冷却装置，23-冷却壳体，24-冷却柱，25-隔离柱，26-槽体，27-安装板，28-方形槽，29-卡槽，30-冷却孔，100-中央控制***，101-蓄电池，102-电池堆管理器，103-电池组管理器，104-数据采集模块，105-电池模块控制器，106-充电***，107-继电器，108-漏电报警装置，109-温度报警装置，110-温度控制信号灯。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

一种高安全性可控的电池管理***，包括蓄电池、中央控制***、电池堆管理器、电池组管理器、数据采集模块、电池模块控制器、充电***；

电池管理***采用分层结构，电池堆管理器位于最上层，电池组管理器位于中间层，电池组管理器的数量G≥1，且为自然数，一个电池组管理器下设有电池模块控制器，电池模块控制器的数量C≥1，且为自然数；每个电池模块控制器下设有一个蓄电池，蓄电池与电池模块之间设有一个数据采集模块，每个蓄电池与充电***均通过充电电路电连接，每条充电电路上均设有一个继电器；温度报警装置、温度控制信号灯、漏电报警装置与中央控制***之间电连接；数据采集模块能采集包括蓄电池电压、电流、温度在内的数据；电池模块控制器监视蓄电池的电压、温度、电流、漏电流，将相应信息通过电池组管理器传递给电池堆管理器，电池模块控制器通过电池堆管理器与中央控制***进行信息交互；

蓄电池，包括电池槽、盖板、电极、板栅、可拆卸散热装置；

电池槽包括侧板、封板，底板，电池槽为中空壳体，两个侧板位于底板的左右两侧，封板位于底板的前后两侧，侧板上设有多个冷却槽，相邻两个冷却槽之间的距离相等，冷却槽截面呈“凸”形，冷却槽包括第一凹槽、第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽截面均为长方形，第二凹槽截面尺寸小于第一凹槽截面尺寸，第一凹槽内部沿着纵向方向设有两个第三凹槽，两个第三凹槽关于第二凹槽对称；

封板上设有两个散热柱，散热柱为长方体，散热柱与盖板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；散热柱与侧板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；

可拆卸散热装置包括散热片、冷却片、冷却装置；

散热片包括散热主体、安装台，散热板呈“凸”形，散热主体包括第一散热板、第二散热板，第一散热板、第二散热板截面均为长方形，第二散热板截面尺寸小于第一散热板，第二散热板上设有两个安装台，两个安装台关于第二散热板对称；

冷却片为长方体，冷却片内充满冷却液；

冷却装置包括冷却壳体、冷却柱、隔离柱，冷却壳体包括槽体、安装板，槽体为长方形空腔，安装板与槽体密封连接成一体结构，安装板上设有两个方形槽，两个方形槽与盖板平行的平面上均设有一个卡槽；槽体与安装板相对的平面上设有安装区、隔离区，安装区的中心与平面几何中心重合，安装区为长方形，隔离区位于安装区外；安装区上设有多个冷却孔，冷却孔在安装区均匀分布成五行三列，相邻两行冷却孔之间的距离相等，相邻两列冷却孔之间的距离相等，每个冷却孔上均设有一个冷却柱；冷却柱为圆柱体，冷却柱一端封堵，另一端不封堵，不封堵端通过冷却孔与冷却壳体相连，连接处密封，隔离柱为两端封堵的空腔长方体结构，隔离柱位于隔离区的四个角上，隔离柱的高度为H1，冷却柱的高度为H2，H1>H2；冷却壳体、冷却柱内均充满冷却液；

冷却片位于第一凹槽内，每个第一凹槽内均设有一个冷却片；散热片通过安装台与第三凹槽的配合固定在电池槽上，每个冷却片旁均有一个散热片；冷却装置通过卡槽与第一凸台的配合固定在电池槽上，每个封板上均设有一个冷却装置；

盖板位于电池槽顶端，盖板与电池槽密封连接，电极包括正电极、负电极，正电极与负电极均置于电池槽容腔内，正电极、负电极的顶端伸出盖板，板栅置于电池槽内部容腔内。

所述冷却片的长、宽、高与第一凹槽的长、宽、高均相等。

所述散热片、冷却片、冷却装置表面均覆有耐高温散热涂料。

所述隔离柱未与冷却壳体相连的一端上设有绝缘材料的弹性片。

当一个蓄电池温度高于设定值时，该蓄电池的数据采集模块将此时的温度信号通过电池堆管理器传递给中央控制***，中央控制***经过分析后，控制蓄电池的温度控制信号灯发光，此时工作人员为该蓄电池装上可拆卸散热装置；当该蓄电池温度一直高于设定值，持续的时间超过设定时间时，中央控制***经过分析后，控制温度报警装置发出报警声，提醒工作人员进行检修；

当蓄电池充电过程中，蓄电池发生过充、过压时，数据采集模块将相应的电压、电流信号传递给中央控制***，中央控制***经过分析后，断开该蓄电池充电电路上的继电器；

当蓄电池的电压低于设定值时，数据采集模块将此时的电压、电流信号传递给中央控制***，中央控制***经过分析后，连接该蓄电池充电电路上的继电器，使充电电路连通，进行充电；当蓄电池充满后，数据采集模块将此时的电压、电流信号传递给中央控制***，中央控制经过分析后，断开该蓄电池充电电路上的继电器，停止充电；

当蓄电池发生漏电时，数据采集模块将此时的电压、电流信号传递给中央控制***，中央控制***经过分析后，控制漏电报警装置发出报警声，提醒此时工作人员进行检修。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (5)

1.一种高安全性可控的电池管理***，其特征在于，包括蓄电池、中央控制***、电池堆管理器、电池组管理器、数据采集模块、电池模块控制器、充电***；

电池管理***采用分层结构，电池堆管理器位于最上层，电池组管理器位于中间层，电池组管理器的数量G≥1，且为自然数，一个电池组管理器下设有电池模块控制器，电池模块控制器的数量C≥1，且为自然数；每个电池模块控制器下设有一个蓄电池，蓄电池与电池模块控制器之间设有一个数据采集模块，每个蓄电池与充电***均通过充电电路电连接，每条充电电路上均设有一个继电器；温度报警装置、温度控制信号灯、漏电报警装置与中央控制***之间电连接；电池模块控制器通过电池堆管理器与中央控制***进行信息交互。

2.如权利要求1所述的一种高安全性可控的电池管理***，其特征在于，所述蓄电池，包括电池槽、盖板、电极、板栅、可拆卸散热装置；电池槽包括侧板、封板，底板，电池槽为中空壳体，两个侧板位于底板的左右两侧，封板位于底板的前后两侧，侧板上设有多个冷却槽，相邻两个冷却槽之间的距离相等，冷却槽截面呈“凸”形，冷却槽包括第一凹槽、第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽截面均为长方形，第二凹槽截面尺寸小于第一凹槽截面尺寸，第一凹槽内部沿着纵向方向设有两个第三凹槽，两个第三凹槽关于第二凹槽对称；封板上设有两个散热柱，散热柱为长方体，散热柱与盖板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；散热柱与侧板相平行的两个平面上分别设有一个第一凸台，两个第一凸台关于散热柱对称；可拆卸散热装置包括散热片、冷却片、冷却装置；散热片包括散热主体、安装台，散热板呈“凸”形，散热主体包括第一散热板、第二散热板，第一散热板、第二散热板截面均为长方形，第二散热板截面尺寸小于第一散热板，第二散热板上设有两个安装台，两个安装台关于第二散热板对称；冷却片为长方体，冷却片内充满冷却液；冷却装置包括冷却壳体、冷却柱、隔离柱，冷却壳体包括槽体、安装板，槽体为长方形空腔，安装板与槽体密封连接成一体结构，安装板上设有两个方形槽，两个方形槽与盖板平行的平面上均设有一个卡槽；槽体与安装板相对的平面上设有安装区、隔离区，安装区的中心与平面几何中心重合，安装区为长方形，隔离区位于安装区外；安装区上设有多个冷却孔，冷却孔在安装区均匀分布成五行三列，相邻两行冷却孔之间的距离相等，相邻两列冷却孔之间的距离相等，每个冷却孔上均设有一个冷却柱；冷却柱为圆柱体，冷却柱一端封堵，另一端不封堵，不封堵端通过冷却孔与冷却壳体相连，连接处密封，隔离柱为两端封堵的空腔长方体结构，隔离柱位于隔离区的四个角上，隔离柱的高度为H1，冷却柱的高度为H2，H1>H2；冷却壳体、冷却柱内均充满冷却液；冷却片位于第一凹槽内，每个第一凹槽内均设有一个冷却片；散热片通过安装台与第三凹槽的配合固定在电池槽上，每个冷却片旁均有一个散热片；冷却装置通过卡槽与第一凸台的配合固定在电池槽上，每个封板上均设有一个冷却装置；盖板位于电池槽顶端，盖板与电池槽密封连接，电极包括正电极、负电极，正电极与负电极均置于电池槽容腔内，正电极、负电极的顶端伸出盖板，板栅置于电池槽内部容腔内。

3.如权利要求2所述的高安全性可控的电池管理***，其特征在于，所述冷却片的长、宽、高与第一凹槽的长、宽、高均相等。

4.如权利要求2所述的高安全性可控的电池管理***，其特征在于，所述散热片、冷却片、冷却装置表面均覆有耐高温散热涂料。

5.如权利要求2所述的高安全性可控的电池管理***，其特征在于，所述隔离柱未与冷却壳体相连的一端上设有绝缘材料的弹性片。