RU236209U1

RU236209U1 - Батарейный модуль для электросамоката

Info

Publication number: RU236209U1
Application number: RU2024126454U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Кабашенко; Иван Васильевич Гнатюк
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СИМ БЭТТЕРИЗ"
Filing date: 2024-09-09
Publication date: 2025-08-01

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам, содержащим аккумуляторные батареи, и может быть использована для осуществления работы городского электротранспорта, в частности электросамоката. Батарейный модуль для электросамоката содержит корпус, выполненный из алюминия, состоящий из центральной экструдированной секции и двух крышек, выполненных из литого алюминия, соединенных с помощью винтов, контактные поверхности секции и крышек заизолированы герметиком. Внутри корпуса размещен блок аккумуляторной батареи, содержащий цилиндрические ячейки 18650, соединенные никелевыми шинами с помощью контактной сварки, в конфигурации 10s9p из 10 последовательно соединенных секций, состоящих, в свою очередь, из 9 параллельно соединенных литийионных цилиндрических аккумуляторов, закрепленных в пластиковом держателе. Плата управления батареей установлена на держатель блока батареи и оснащена высокотоковыми МОП-транзисторами с возможностью регулировки и управления высокими токами до 50 А. Блок содержит термодатчики, термореле, силовые кабели, шлейф балансировочных проводов, при этом внутрь корпуса залит герметизирующий компаунд. 1 разрядный и 2 зарядных разъема выведены контактными зонами на лицевую поверхность корпуса. Технический результат: улучшение эксплуатационных характеристик батарейных модулей, а именно повышение удобства использования в условиях предоставления в аренду электросамоката. 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам, содержащим аккумуляторные батареи, и может быть использована для осуществления работы городского электротранспорта, в частности электросамоката.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В современном мире активно развивается культура использования электрических транспортных средств, в том числе электросамокатов, а также предоставления в аренду таких средств. Это не только удобный и экологичный способ передвижения по городу, но и отличная альтернатива общественному транспорту и личным автомобилям, особенно в условиях городских пробок. Однако для того, чтобы сервисы аренды были действительно эффективными и привлекательными для потребителей, крайне важно обеспечить надежность и высокую производительность аккумуляторных систем.

Надежность аккумуляторных систем является ключевым фактором в шеринговом бизнесе. Аккумуляторы должны быть не только долговечными, но и способными выдерживать множество циклов зарядки и разрядки без потери своих характеристик. Кроме того, важно, чтобы аккумуляторы быстро заряжались, так как это напрямую влияет на доступность электросамокатов для пользователей. Быстрая зарядка позволяет сократить время простоя устройств и увеличить их эффективность использования.

Системы управления аккумуляторами, или BMS (Battery Management Systems), играют важную роль в обеспечении надежности и безопасности аккумуляторов. Они контролируют процесс зарядки, предотвращают перезаряд и глубокий разряд, а также следят за температурой аккумуляторов, что предотвращает их перегрев и возможные неисправности.

Длительное сохранение заряда также играет важную роль. Электросамокаты должны иметь достаточный запас энергии, чтобы обеспечить длительные поездки без необходимости частой подзарядки. Это не только увеличивает удобство для пользователей, но и снижает нагрузку на зарядные устройства.

Таким образом, существует потребность в батарейных модулях, удовлетворяющих всем требованиям, предъявляемым к устройствам такого типа.

В уровне техники известно большое количество устройств: батарейных модулей, блоков, систем аккумуляторных батарей, например, таких как описаны в следующих патентных документах RU 2324263 опубл. 10.05.2008, RU 203723 опубл. 16.04.2021, направленных на улучшение точечных функциональных характеристик, в частности, нивелирования разбаланса напряжений аккумуляторов, возможности быстрой замены, но не считающиеся особо релевантным по отношению к заявляемой полезной модели.

Также известны технические решения, в которых bms, содержит несколько зарядных разъемов с возможностью одновременного подключения зарядных устройств для обеспечения быстрой зарядки аккумулятора (CN 113928159 опубл. 14.01.2022; CN 117507920А, опубл. 01.04.2024, CN 113306418 опубл. 27.08.2021), однако в них не описаны конструкции батарейных модулей, обеспечивающие улучшенные эксплуатационные характеристики для использования в электросамокатах.

За прототип полезной модели принят батарейный модуль для электротранспорта, описанный в CN 213459928 опубл. 15.06.2021, выполненный в едином защитном корпусе, имеющем приемную полость и зарядный порт, аккумулятор, содержащий цилиндрические ячейки, расположенный внутри приемной полости, узел системы управления, расположенный в полости и соединенный с аккумулятором, опоры и элементы, соединяющие элементы модуля. Сложная конструкция устройства с многочисленными соединениями, ограниченный доступ к внутренним компонентам и отсутствие нескольких зарядных разъемов делают его ненадежным, небезопасным и недостаточно эффективным для быстрой зарядки и продолжительной эксплуатации, что не обеспечивает улучшенные эксплуатационные характеристики, повышающие удобство использования электросамоката в условиях предоставления в аренду.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

В настоящей полезной модели предложен батарейный модуль для электросамоката, содержащий корпус, выполненный из алюминия, состоящий из центральной экструдированной секции и двух крышек, выполненных из литого алюминия, соединенных с помощью винтов, причем контактные поверхности секции и крышек заизолированы герметиком, при этом внутри корпуса размещен блок аккумуляторной батареи, содержащий цилиндрические ячейки 18650, соединенные никелевыми шинами с помощью контактной сварки, в конфигурации 10s9p из 10 последовательно соединенных секций, состоящих, в свою очередь, из 9 параллельно соединенных литийионных цилиндрических аккумуляторов, закрепленных в пластиковом держателе, плата управления батареей, установленная на держатель блока батареи, оснащенная высокотоковыми МОП-транзисторами с возможностью регулировки и управления высокими токами до 50 А, термодатчики, термореле, силовые кабели, шлейф балансировочных проводов, при этом внутрь корпуса залит герметизирующий компаунд, и 1 разрядный и 2 зарядных разъема, выведенных контактными зонами на лицевую поверхность корпуса.

Технический результат полезной модели заключается в улучшении эксплуатационных характеристик батарейных модулей, а именно в повышении удобства использования в условиях предоставления в аренду электросамоката.

Для понимания сущности полезной модели представлены фигуры:

фиг. 1 - 3D-изображение корпуса батарейного модуля;

фиг. 2 - 3D-изображение батарейного модуля без корпуса;

фиг. 3 - 3D-изображение платы BMS.

ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Батарейный модуль выполнен в соответствии с 3D-изображением, приведенным на фиг. 2. Он представляет собой аккумулятор из 90 цилиндрических литийионных элементов форм-фактора 18650, конфигурация 10s9p, закрепленных в держателе, BMS плату, приведенную на фиг. 3, с МОП-транзисторами NCE60P65K с возможностью регулировки и управления токами до 50 А, и 2 зарядными разъемами для стандартных зарядных устройств 42 В 5 А. Номинальное напряжение 36 Вольт, номинальная емкость 28000 мАч.

Центральная экструдированная секция и крышки, выполненные из литого алюминия, соединены с помощью винтов, контактные поверхности секции и крышек заизолированы герметиком, а внутрь корпуса залит герметизирующий компаунд, при этом пластиковый держатель позиционирует батарейный блок внутри корпуса на удаленном расстоянии от стенок корпуса, что обеспечивает изоляцию ячеек и, соответственно, защиту от короткого замыкания, а также дает полезное пространство для равномерного распределения герметизирующего компаунда, заливаемого на финальном этапе сборки внутрь корпуса, что в целом обеспечивает герметичность, надежность и безопасность батарейного блока, тем самым обеспечивая удобство использования в условиях предоставления в аренду электросамоката, подверженного воздействиям атмосферных факторов и механических нагрузок.

АКБ обладает увеличенной емкостью на 86% по сравнению со стандартной 15300 мАч, что позволяет более длительно эксплуатировать электросамокат без необходимости зарядки и обеспечивает удобство его использования пользователем.

Заряд аккумуляторной батареи осуществляется от двух стандартных зарядных устройств 5 А одновременно. Итоговый ток заряда 10 А, время полного заряда 3 часа. В то же время известные коммерческие аккумуляторы аналогичной емкости заряжаются 1 зарядным устройством за 7 часов, таким образом время заряда сокращается более чем в 2 раза, что существенно сокращает операционные затраты операторов кикшеринга на обслуживание электросамокатов, не требуя при этом дополнительного оборудования, тем самым обеспечивая удобство использования в условиях предоставления в аренду электросамоката.

Вышеизложенное подтверждает достижение заявленного технического результата при осуществлении полезной модели.

Claims

Батарейный модуль для электросамоката, содержащий корпус, выполненный из алюминия, состоящий из центральной экструдированной секции и двух крышек, выполненных из литого алюминия, соединенных с помощью винтов, причем контактные поверхности секции и крышек заизолированы герметиком, при этом внутри корпуса размещен блок аккумуляторной батареи, содержащий цилиндрические ячейки 18650, соединенные никелевыми шинами с помощью контактной сварки, в конфигурации 10s9p из 10 последовательно соединенных секций, состоящих, в свою очередь, из 9 параллельно соединенных литийионных цилиндрических аккумуляторов, закрепленных в пластиковом держателе, плата управления батареей, установленная на держатель блока батареи, оснащенная высокотоковыми МОП-транзисторами с возможностью регулировки и управления высокими токами до 50 А, термодатчики, термореле, силовые кабели, шлейф балансировочных проводов, при этом внутрь корпуса залит герметизирующий компаунд, 1 разрядный и 2 зарядных разъема выведены контактными зонами на лицевую поверхность корпуса.