一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组.pdf

本发明提供了一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组，电池盒中插接数块单体电池，外部连接器将电池盒内的各单体电池串联成一个电池组。电池盒内设置有信息芯片可以存储电池组的充电和放电信息及各单体电池的状态信息，用电设备在用电时可以读取更新信息芯片中的信息。当某个电池损坏或失效时，用电设备可以根据信息芯片中的信息提示更换损坏或失效的电池。使用专用的电池保养装置可对电池组进行充电和保养。

1.  一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组，包括数个单体电池、电池盒、电极排、信息芯片、温度传感器、弹性支架、外部连接端子。其特征在于：串联电池组中的单体电池是插接在电池盒内的，在电池盒内单体电池之间没有相互连接，外部连接器与电池盒插接后，将各个单体电池串联起来。

2.  根据权利要求1所述的一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组，其特征在于：所述的信息芯片记录电池组及各个单体电池的状态信息，用电设备和充电器都可以读写信息芯片中的信息。

3.  根据权利要求1所述的一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组，其特征在于：所说的温度传感器是固定在电池盒内的，与单体电池数量相同的温度传感器分别与插接在电池盒的各个单体电池相接触。

一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组
所属技术领域
本发明涉及一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组，可对串联电池组中的单体电池组合和调换，电池组内置的信息芯片可以记录串联电池组的充放电信息和各单体电池的状态信息，适合于对电源可靠性有较高要求的移动设备，特别适合于笔记本电脑使用，属于电器控制类。
背景技术
笔记本电脑普遍使用4节串联的或先2并后4串的锂电池组提供14V~17V的工作电源。在笔记本内部配置充电和放电控制电路、电池电量计量电路、电池状态检测电路。笔记本电脑电池是笔记本电脑的易耗且昂贵的部件。当前笔记本电脑普遍采用串联好的电池组为笔记本电脑供电，并使用专用集成电路，如bq29311，对串联电池组中的电池充电、放电过程及各个电池状态进行管理，在电池盒内部，各单体电池之间及电池与电量计量集成电路之间采用焊接连接的方法。由于构成电池组的各个单体电池的荷电能力、充电和放电特性及寿命等初始差异及电池组服役过程中各个电池充电和放电特性的变化不一致，串联电池组中的一个电池的荷电能力下降，会导致整个电池组的荷电能力下降甚至报废。
荷电能力下降的电池在继续充电和放电过程中会大量发热，也会严重影响电池组的整体放电效率和总体使用寿命，还给充放电过程带来安全隐患。
中国专利03109241.1公开了一种具有冗余电池单元的电池组，由一个以上电池单元串联组成电池组，电池组中具有冗余电池单元，每个电池单元都设有独立切换电路，可以检测故障并切除故障电池单元，该技术方案将串联电池组中的各个电池单元与控制电路进行连接，虽然可以提高电池组供电的可靠性，但是当电池组中某个电池单元荷电能力下降或失效时，笔记本电脑的用户难以清除和更换失效电池，仍然导致整个电池组的荷电能力下降或报废。造成浪费。内部设置多个电池切换电路及冗余电池单元，电路复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组，在用电设备的电池仓中安装1个电池盒，电池盒中插接数块单体电池，每块电池在电池盒内是相互独立的，外部连接器7将电池盒内的各单体电池串联成一个电池组，为用电设备供电。电池盒内设置有信息芯片4可以存储电池组的充电和放电信息及各单体电池的状态信息，用电设备在用电时读取电池组的信息，用电过程中计量电池组的荷电状态、检测各个单体电池的端电压，更新信息芯片4中的信息。当某个电池损坏或失效时，用电设备可以根据信息芯片4中的信息提示用户更换损坏或失效的电池。
使用专用的电池保养装置可对电池组进行充电和保养，包括充电、荷电能力检测和状态补偿，经过保养后，各个电池的荷电状态达到最佳，端电压达到一致，就可以重新装入用电设备，为用电设备供电。保养过程中，电池保养装置可读取信息芯片4中的信息，对各个电池的荷电能力、当前状态、充电和放电特性进行检测，对荷电能力严重下降或充电/放电特性严重失常的电池提示用户予以更换。
发明解决其技术问题所采用的技术方案
现在的串联电池组是使用焊接的方法在内部将多个单体电池连接在一起，并用导线与电池管理电路连接，串联的电池组与控制电路一起构成电池盒，通过外接适配器对串联的电池组进行充电。由于串联电池组中各个单体电池的初始状态的差异及使用过程中电池充电和放电特性变化的差异，导致在串联的电池组中的一个电池荷电能力下降时，影响整个电池组的荷电能力，当一个电池的充电和放电性能严重下降或失效时，用户需要更换整个电池组，造成浪费。本发明解决上述技术问题的技术方案是，参见图1，图2采用插接的方法，将数个单体电池通过弹性电极排3和电池盒2上的弹性支架6固定在电池盒2内，一一对应的数个温度传感器5固定在电池盒内，分别与每个单体电池紧密接触。参见图1，将信息芯片4固定在电池组的一端，记录电池组的信息和各个单体电池的状态信息。用电设备和充电器都可以读写信息芯片4中的信息，当某个单体电池的充放电性能严重下降或失效时，用电设备和充电器可以提示用户更换电池，由于各个单体电池是插接在电池盒中的，用户可以方便地从电池盒中取出和更换。
更换失效电池后，使用专用的保养充电器对重新组合的串联电池组重新进行一次保养，可以使各个单体电池都处于最佳状态，电池组达到最大荷电能力，即可装入用电设备使用。
本发明的有益效果
本发明提供了一种可更换电池并能记录电池信息的串联电池组，弹性支架和电极排，将数个单体电池可靠地固定在电池盒内，信息芯片4记录电池组及各个单体电池的状态信息，用电设备和充电器都可以方便地读取电池组的状态信息，用户可以方便地更换和组合电池组中的各个单体电池，避免了因某个单体电池的充放电性能下降或失效导致整个电池组性能下降或报废而造成的浪费。
附图说明
本发明的具体结构由以下实施例及其结构示意图说明。
图1是可更换电池的串联电池组及外部连接器的结构示意图。
图2是电池组的断面结构图。
图3是串联电池组的电连接图。
图4是单体电池的外形图。
图中，1、单体电池，2、电池盒，3、电池盒电极排，4、信息芯片，5、温度传感器，6、弹性支架，7、外部连接器。
具体实施方式
本实施例针对四节电池串联构成的笔记本电脑应用。
参见图1、图2和图3，单体电池1使用3.6V2Ah矩形板状锂充电电池，单体电池的电极排列如图4所示。根据笔记本电池仓的尺寸按图1、图2和图3制作电池盒2，用0.2mm厚的磷铜片制作电极排3，铸压在电池盒2上，使用厚度为0.2mm弹簧钢片制作弹性支架6，温度传感器5使用AT103热敏电阻，信息芯片4使用DS2432一线制存储芯片，按图1和图3连接热敏电阻5、信息芯片4和电极排3。按图3所示，将四节单体电池插入电池盒。用0.2mm厚的磷铜片塑压制作外部连接器7。将外部连接器7插入电池盒2的电极排3。将外部连接器7与用电设备或充电器连接。