一种基于多模组并联式高性能电池系统的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种基于多模组并联式高性能电池系统。


背景技术：

2.在多电池模组并联的应用场合中，电池模组的动力线并接方式对电池系统的整体工作性能发挥、系统内各模组正常工作都有较大的影响。现阶段，市面上并联系统的电池模组的并接方式多采用以下两种方式：
3.1、从距离直流母线汇流排最远端的电池模组开始，每个电池模组的p 正极端子处依次跨接，并经最近端的电池模组的正极端子后，接入系统正极汇流排；负极采用同样的方式，各模组p-负极依次连接后，再经最近端模组的p-后，接入系统负极汇流排，如附图1所示；
4.2、从每一个电池模组的正负极端子分别单独引线至系统正极汇流排和系统负极汇流排，如附图2所示；
5.对于方式1，以系统汇流排作为系统的输出接口的话，考虑到动力线的等效电阻，各个模组的对外的等效输出电阻并不相同。如图1所示，模组3的输出回路包含了较短的动力线，也就是说其对外等效输出电阻较小，模组1的输出回路则包含了较长的动力线，其对外等效输出电阻则较大； 当系统充放电时，由于各模组的对外输出等效电阻不同，各模组的端电压也就不同。这是并联系统模组间产生环流、偏流问题的重要原因之一，会引起电池模组的容量充不满、放不空的问题，影响系统的整体性能；
6.对于方式2，为使等效输出电阻相同，每个模组采用等长等线径的动力线，这避免了方式1各模组因等效输出电阻不同引起的端电压不同的问题，但这不但增加了系统的线束成本，此外由于总体线束长度增加，也增加了电池柜的动力线布线难度。


技术实现要素：

7.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种基于多模组并联式高性能电池系统，在不增加整体布线复杂度的前提下，减少了端压不同引起的环流或偏流问题。
8.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
9.一种基于多模组并联式高性能电池系统，包括直流母线汇流排、若干个电池模组以及若干条动力电线；
10.所述直流母线汇流排包括正极汇流排和负极汇流排，所述正极汇流排和负极汇流排分别接入电池模组的正极端和负极端，并分别配置为所述电池系统的正极输出端子和负极输出端子以进行电力输出；
11.若干个所述电池模组的正极端和负极端均通过等效电阻相等的动力电线依次连接，配置成相互间并联设置的电池模组队列；
12.所述正极汇流排和负极汇流排通过动力电线分别接入处于队列中队头位置电池
模组的正极端和队尾位置电池模组的负极端，或接入处于队列中队尾位置电池模组的正极端和队头位置电池模组的负极端。
13.优选地，所述直流母线汇流排为长条形铜板，所述长条形铜板上开设有多个接线螺纹孔。
14.优选地，所述电池模组的正极端和负极端分别对称设置在电池模组两端部。
15.优选地，所述正极端和负极端均为圆柱形电极柱，所述电极柱顶部开设螺纹盲孔。
16.优选地，所述动力电线两端固定连接有环形压片，所述环形压片通过接线螺栓紧密连接至长条形铜板或电极柱。
17.优选地，所述动力电线线径相等，载流量为不低于电池系统的额定工作电流。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
19.本实用新型通过独特的布线连接，在整个电池系统充放电时，避免了因动力连接线并接方式造成的单个电池模组的端电压差异，进而引发的系统个体电池模组间的环流、偏流问题，在模组初始容量与端电压相等的情况下，本实用新型的连线和配置能够保证各模组输出的端电压相同，有效抑制了系统环流、偏流的产生，同时本实用新型减少了系统动力总布线长度，节省了布线空间，降低了布线成本和难度。
20.本实用新型的其他突出的有益效果在后续实施例部分会进一步的说明并体现。
附图说明
21.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
22.图1为现有的第一种并接方式的电池系统的结构示意图；
23.图2为现有的第二种并接方式的电池系统的结构示意图；
24.图3为本实用新型提供的一种基于多模组并联式高性能电池系统结构示意图；
25.图4为实施例1中采用三个电池模组的电池系统结构示意图；
26.图5为实施例1中电池模组和动力电线连接结构示意图；
27.图6为实施例1中直流母线汇流排结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图及具体实施例，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设置”应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
30.进一步的，在说明书及权利要求书当中使用了某些名称来指称特定组件。应当理解，本领域普通技术人员可能会用不同名称来指称同一个组件。本技术说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的实质性差异作为区分组件的准则。如在本技术说明书和权利要求书中所使用的“包含”或“包括”为一开放式用语，
其应解释为“包含但不限定于”或“包括但不限定于”。具体实施方式部分所描述的实施例为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围。
31.实施例1
32.参照图1-6，本实施例提供的一种基于多模组并联式高性能电池系统，包括直流母线汇流排1、若干个电池模组2以及若干条动力电线3；其中直流母线汇流排1包括正极汇流排11和负极汇流排12，所述正极汇流排11和负极汇流排12分别接入电池模组2的正极端和负极端，并分别配置为电池系统的正极输出端子和负极输出端子以进行电力输出；
33.若干个所述电池模组2的正极端和负极端均通过等效电阻相等的动力电线3依次连接，配置成相互间并联设置的电池模组队列；正极汇流排11和负极汇流排12通过动力电线3分别接入处于队列中队头位置电池模组21的正极端和队尾位置电池模组22的负极端，或接入处于队列中队尾位置电池模组22的正极端和队头位置电池模组21的负极端。
34.为了进一步说明本实施例的具体结构和工作原理，我们以三个电池模组为例进行说明，如图4所示，三个电池模组分别为模组一、模组二和模组三，其中模组一、模组二和模组三的p (正极端）、p-（负极端）分别采用动力电线依次连接，令模组一、模组二的p 、p-并接动力线束等效电阻分别为rp1、rn1，模组二、模组三的p 、p-并接动力线束等效电阻分别为rp2、rn2，模组三（即队尾位置处电池模组）的p 与正极汇流排连接，其等效电阻为rp；模组一（即队头位置处电池模组）的p-与负极汇流排连接，当然也可以反之，即模组三的p-与负极汇流排连接，模组一的p 与正极汇流排连接亦可，在这里不做赘述；
35.在这里我们确保所有动力电线线径相等，载流量为不低于电池系统的额定工作电流；
36.特别的要保证模组一、模组二和模组三的p (正极端）、p-（负极端）间的动力电线等长，也即保证其电阻相等，也就是等效电阻rp1、rp2、rn1、rn2的值相同，电池系统充放电时，模组一、模组二和模组三的对应的充放电输出内阻分别为rn rp rp1 rp2、rn rp rp2 rn1和rn rp rn1 rn2，因为rp1、rp2、rn1、rn2的值相同，所以每个模组的充放电输出内阻相同，只要充放电时，各模组初始容量与端电压相等的情况下，则经动力电线线等效电阻分压后，各模组的端电压相同，这就在动力电线的连接上抑制了系统环流、偏流的产生；
37.如图5和6所示，在本实施例中直流母线汇流排1为长条形铜板，所述长条形铜板上开设有多个接线螺纹孔13，电池模组2的正极端和负极端分别对称设置在电池模组两端部，正极端和负极端均为圆柱形电极柱23，所述电极柱23顶部开设螺纹盲孔24，动力电线3两端固定连接有环形压片4，所述环形压片4通过接线螺栓5紧密连接至长条形铜板或电极柱23，这些结构一方面是为了方便动力电线3与直流母线汇流排1或者电池模组2的连接安装，另一方面确保了在线径相等、线长相等情况下不会因为安装接头的不同设置从而导致线路等效电阻的不同，进一步提升了整个电池系统的性能。
38.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。