一种可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包的制作方法

本发明涉及储能模块电池，特别是涉及一种可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包。

背景技术：

1、目前市场上堆叠式户用储能电池包分为低压并联、高压串联两条独立产品线，两类产品内部铜排布线、对接端子结构完全区分，无法互相通用。 现有堆叠电池包上下对接端子仅预设单一固定电路逻辑：并联款堆叠仅能扩容容量、输出固定低压，适配小型离网储能；串联款堆叠仅能抬升直流母线电压，匹配高压并网逆变器。若用户前期采购低压电池包，后期需要升级高压光伏储能系统，原有电池包全部作废，必须整套更换；高压电池包也无法拆分作为低压小容量储能使用。 若强行对传统电池包做串并联改造，需要拆开壳体、重新焊接内部导电铜排、更换插接端子，操作专业性强，普通用户无法自行操作；改造过程极易破坏绝缘结构，存在短路、热失控起火安全隐患。同时企业需要同步开发两套壳体、端子、线束模具，物料种类多、库存压力大，研发与制造成本居高不下。 市面上少量具备串并联切换功能的储能模块，依靠外置转接插头、独立外接开关盒实现模式切换，电池堆叠后外部配件杂乱，占用户内安装空间，美观性差，外置接线长期使用易出现松动、漏电风险。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供一种可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，包括上盖、多个电池包和底座，所述上盖的底部设置有下浮插端子，所述电池包的顶部设置有上浮插端子，所述电池包的底部设置有下浮插端子，所述底座的顶部设置有上浮插端子；所述上盖、多个所述电池包和所述底座从上到下依次堆叠设置时，所述上浮插端子与所述下浮插端子被配置为上一部件的所述下浮插端子与下一部件的所述上浮插端子对插实现电气连接；

4、所述电池包包括壳体、电池组和切换开关，所述电池组引出有正极线和负极线，所述切换开关具有第一开关、第二开关和第三开关，所述切换开关设置有一档和二档，所述切换开关位于一档时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述切换开关位于二档时，所述第一开关和所述第二开关断开，所述第三开关闭合；所述上浮插端子与所述下浮插端子均设置有p+插针、p-插针和pe插针，所述上浮插端子p-插针和pe插针与所述下浮插端子的p-插针和pe插针分别对应连接；

5、所述正极线连接所述上浮插端子的p+插针和所述第一开关的上端点，所述负极线连接所述第二开关的上端点和所述第三开关的上端点，所述第一开关的下端点和所述第三开关的下端点连接所述下浮插端子的p+插针，所述第二开关的下端点连接所述下浮插端子的p-插针；

6、所述切换开关位于一档时，所述正极线通过闭合的所述第一开关连通所述上浮插端子的p+插针和所述下浮插端子的p+插针；所述负极线通过闭合的所述第二开关连通所述上浮插端子的p-插针和所述下浮插端子的p-插针；断开的所述第三开关隔离所述负极线和所述下浮插端子的p+插针；多个所述电池包堆叠设置时，多个所述电池包并联；

7、所述切换开关位于二档时，所述正极线仅连通所述上浮插端子的p+插针；所述负极线通过闭合的所述第三开关连通所述下浮插端子的p+插针；断开的所述第一开关隔离所述正极线和所述下浮插端子的p+插针，断开的所述第二开关隔离所述负极线和所述下浮插端子的p-插针；多个所述电池包堆叠设置时，多个所述电池包串联。

8、优选地，所述上盖、多个所述电池包和所述底座的所述上浮插端子与所述下浮插端子均对应设置，使得所述上盖、多个所述电池包和所述底座从上到下依次堆叠设置时，上一部件的所述下浮插端子与下一部件的所述上浮插端子对应插接。

9、优选地，所述上浮插端子与所述下浮插端子的插针均为弹性浮动插针。

10、优选地，所述上浮插端子与所述下浮插端子均设置有通讯插针，同一电池包的所述上浮插端子与所述下浮插端子的所述通讯插针对应连接，多个所述电池包堆叠设置时，多个所述电池包的所述通讯插针对应连接实现通讯。

11、优选地，所述电池包内还设置有电池管理单元，所述电池管理单元采集电池包内所述电池组的电压、温度和剩余电量。

12、优选地，所述电池管理单元采集所述切换开关的状态，并根据所述切换开关的状态切换控制方式与保护策略。

13、优选地，所述切换开关位于一档时，多个所述电池包并联，所述电池管理单元启用多包低压均衡，均衡所有并联电池包压差；所述切换开关位于二档时，多个所述电池包串联，所述电池管理单元启用高压绝缘监测、多级过压保护和串间压差均衡。

14、优选地，所述电池组包括串联的多个电芯，所述电芯为磷酸铁锂电芯或三元锂离子电芯。

15、本发明的积极进步效果在于：

16、本发明提供的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，电池包的顶部设置上浮插端子，电池包的底部设置有浮插端子，多个电池包依次堆叠设置时，上浮插端子与下浮插端子对插实现电气连接；电池包中设置切换开关，通过电池组的正极线和负极线、切换开关的多个开关的端点以及上浮插端子与下浮插端子的p+插针和p-插针的巧妙连接和切换开关的多个开关的在不同档位下状态的巧妙设置，使得切换开关位于一档时，正极线连通上浮插端子的p+插针和下浮插端子的p+插针；负极线连通上浮插端子的p-插针和下浮插端子的p-插针；多个电池包并联；切换开关位于二档时，正极线仅连通上浮插端子的p+插针；负极线连通下浮插端子的p+插针；多个电池包串联；仅通过调节切换开关档位切换即可实现低压并联、高压串联两种工作模式切换。

17、进一步地，电池包内还设置有电池管理单元，电池管理单元采集电池包内电池组的电压、温度和剩余电量；电池管理单元采集切换开关的状态，并根据切换开关的状态切换控制方式与保护策略；更安全可靠。

1.一种可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，包括上盖、多个电池包和底座，所述上盖的底部设置有下浮插端子，所述电池包的顶部设置有上浮插端子，所述电池包的底部设置有下浮插端子，所述底座的顶部设置有上浮插端子；所述上盖、多个所述电池包和所述底座从上到下依次堆叠设置时，所述上浮插端子与所述下浮插端子被配置为上一部件的所述下浮插端子与下一部件的所述上浮插端子对插实现电气连接；

2.如权利要求1所述的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，所述上盖、多个所述电池包和所述底座的所述上浮插端子与所述下浮插端子均对应设置，使得所述上盖、多个所述电池包和所述底座从上到下依次堆叠设置时，上一部件的所述下浮插端子与下一部件的所述上浮插端子对应插接。

3.如权利要求1所述的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，所述上浮插端子与所述下浮插端子的插针均为弹性浮动插针。

4.如权利要求1所述的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，所述上浮插端子与所述下浮插端子均设置有通讯插针，同一电池包的所述上浮插端子与所述下浮插端子的所述通讯插针对应连接，多个所述电池包堆叠设置时，多个所述电池包的所述通讯插针对应连接实现通讯。

5.如权利要求1所述的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，所述电池包内还设置有电池管理单元，所述电池管理单元采集电池包内所述电池组的电压、温度和剩余电量。

6.如权利要求5所述的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，所述电池管理单元采集所述切换开关的状态，并根据所述切换开关的状态切换控制方式与保护策略。

7.如权利要求6所述的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，所述切换开关位于一档时，多个所述电池包并联，所述电池管理单元启用多包低压均衡，均衡所有并联电池包压差；所述切换开关位于二档时，多个所述电池包串联，所述电池管理单元启用高压绝缘监测、多级过压保护和串间压差均衡。

8.如权利要求1所述的可灵活串并联切换的堆叠式户用电池包，其特征在于，所述电池组包括串联的多个电芯，所述电芯为磷酸铁锂电芯或三元锂离子电芯。