一種電池管理模塊及系統的製作方法
2023-07-19 23:23:26 4
專利名稱：一種電池管理模塊及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電池管理領域，特別是涉及一種電池管理模塊及系統。
背景技術：
在電池管理系統中，特別是串聯使用的大功率電池的管理系統中，電池在充放電過程中會出現過充或過放的情況。電池的過充或過放可能導致電池的容量衰減，降低電池的壽命。請參見圖1，現有的電池管理系統通常採用電池管理模塊10以電量均衡的方式對電池組11中的每個電池進行管理。也就是說，電池管理模塊10檢測每個電池兩端電壓，在電池電壓低於某一閾值時，則認為該電池過放，此時電池管理模塊10將其他電池的電量轉移到該電池上。在電池電壓高於某一閾值時，則認為該電池過充，此時電池管理模塊10將該電池的電量轉移到其他電池上。上述電量均衡方式僅能實現電池之間的電量轉移，但當電池組中的某個電池無法正常工作時仍會影響到電池組的使用。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種電池管理模塊及系統，以在不影響電池組正常工作的情況下將電池組中的某一電池排除在電池組之外。為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:提供一種電池管理模塊，電池管理模塊包括第一連接端、第二連接端以及開關系統，其中開關系統根據控制信號將電池串聯於第一連接端與第二連接端之間或將第一連接端直接連接到第二連接端。其中，開關系統為單刀雙擲開關，單刀雙擲開關包括:第一開關端、第二開關端、第三開關端以及第四開關端、第一開關端接收控制信號。第二開關端連接第一連接端。第三開關端連接電池的第一端，電池的第二端連接第二連接端。第四開關端連接第二連接端，第二開關端在控制信號的作用下選擇性連接第三開關端和第四開關端。其中，開關系統包括:第一開關與第二開關。第一開關包括:第一開關端、第二開關端以及第三開關端。第一開關端接收控制信號。第二開關端連接第一連接端。第三開關端連接電池的第一端，電池的第二端連接第二連接端，第二開關端在控制信號的作用下選擇性連接第三開關端。第二開關包括:第四開關端、第五開關端以及第六開關端。第四開關端接收控制信號。第五開關端連接第一連接端。第六開關端連接第二連接端，第五開關端在控制信號的作用下選擇性連接第六開關端。其中，電池管理模塊進一步包括:電壓檢測模塊與控制模塊。電壓檢測模塊檢測電池的電壓。控制模塊根據電壓檢測模塊的檢測結果產生控制信號。其中，控制模塊在電壓檢測模塊檢測到電池的電壓高於第一閾值或低於第二閾值時，產生控制信號將第一連接端直接連接到第二連接端，控制模塊在電壓檢測模塊檢測到電池的電壓位於第一閾值與第二閾值之間時，產生控制信號將電池串聯於第一連接端與第二連接端之間。
為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是:提供一種電池管理系統，用於對多個電池進行管理，其特徵在於，電池管理系統包括串聯設置並分別與每一電池對應的多個電池管理模塊，每一電池管理模塊包括第一連接端、第二連接端以及開關系統，其中開關系統根據控制信號將對應的電池串聯於第一連接端與第二連接端之間或將第一連接端直接連接到第二連接端。其中，開關系統為單刀雙擲開關，單刀雙擲開關包括:第一開關端、第二開關端、第三開關端以及第四開關端、第一開關端接收控制信號。第二開關端連接第一連接端。第三開關端連接電池的第一端，電池的第二端連接第二連接端。第四開關端連接第二連接端，第二開關端在控制信號的作用下選擇性連接第三開關端和第四開關端。其中，開關系統包括:第一開關與第二開關。第一開關包括:第一開關端、第二開關端以及第三開關端。第一開關端接收控制信號。第二開關端連接第一連接端。第三開關端連接電池的第一端，電池的第二端連接第二連接端，第二開關端在控制信號的作用下選擇性連接第三開關端。第二開關包括:第四開關端、第五開關端以及第六開關端。第四開關端接收控制信號。第五開關端連接第一連接端。第六開關端連接第二連接端，第五開關端在控制信號的作用下選擇性連接第六開關端。其中，電池管理模塊進一步包括:電壓檢測模塊與控制模塊。電壓檢測模塊檢測電池的電壓。控制模塊根據電壓檢測模塊的檢測結果產生控制信號。其中，控制模塊在電壓檢測模塊檢測到電池的電壓高於第一閾值或低於第二閾值時，產生控制信號將第一連接端直接連接到第二連接端，控制模塊在電壓檢測模塊檢測到電池的電壓位於第一閾值與第二閾值之間時，產生控制信號將電池串聯於第一連接端與第二連接端之間。本發明的有益效果是:區別於現有技術的情況，本發明的電池管理模塊及系統能夠在不影響電池組正常工作的情況下將電池組中的某一電池排除在電池組之外，避免了某一電池的過充、過放或無法正常工作而影響到整個電池組的性能以及壽命。
圖1是現有技術的電池組管理系統的示意圖；圖2是本發明的電池管理模組的第一實施例的示意圖；圖3是本發明的電池管理模組的第二實施例的示意圖。
具體實施例方式參閱圖2，圖2是本發明的電池管理模組的第一實施例的示意圖。本發明的電池管理模組的第一實施例包括:第一連接端21、第二連接端22、開關系統K、電壓檢測模塊25以及控制模塊26。在本實施例中，電壓檢測模塊25連接電池24的兩端，用於檢測電池24的電壓。控制模塊26與電壓檢測模塊25連接，根據電壓檢測模塊25的檢測結果發出控制信號。在本實施例中，開關系統K中包括第一開關Kl與第二開關K2。第一開關Kl包括第一開關端231、第二開關端232以及第三開關端233。第一開關端231接收控制模塊26的控制信號，以使第二開關端232在控制信號的作用下選擇性連接第三開關端233。第二開關端232連接第一連接端21。第三開關端233連接電池24的第一端241，電池24的第二端242連接第二連接端22。第二開關K2包括第四開關端234、第五開關端235以及第六開關端236。第四開關234接收控制模塊26的控制信號，以使第五開關端235在控制信號的作用下選擇性連接第六開關端236。第五開關端235連接第一連接端21。第六開關端236連接第二連接端22。在本實施例中，控制模塊26在電壓檢測模塊25檢測到電池24的電壓高於第一閾值或低於第二閾值時，即電池24過充或過放時，產生控制信號控制開關系統K。此時，第五開關端235在控制信號的作用下連接第六開關端236，第二開關端232在控制信號的作用下與第三開關端233斷開，將第一連接端21直接連接到第二連接端22。控制模塊26在電壓檢測模塊25檢測到電池24的電壓位於第一閾值與第二閾值之間時，產生控制信號作用於控制開關系統K。此時，第二開關端232在控制信號的作用下連接第三開關端233，第五開關端235在控制信號的作用下與第六開關端236斷開，將電池24串聯於第一連接端21與第二連接端22之間。參閱圖3，圖3是本發明的電池管理模組的第二實施例的示意圖。本發明的電池管理模組的第二實施例包括:第一連接端31、第二連接端32、開關系統K3、電壓檢測模塊35以及控制t旲塊36。在本實施例中，電壓檢測模塊35連接電池34的兩端，用於檢測電池34的電壓。控制模塊36與電壓檢測模塊35連接，根據電壓檢測模塊35的檢測結果發出控制信號。在本實施例中，開關系統K3為單刀雙擲開關，包括第一開關端331、第二開關端332、第三開關端333以及第四開關端334。第一開關端331接收控制信號，以使第二開關端332在控制信號的作用下選擇性連接第三開關端333或第四開關端334。第二開關端332連接第一連接端21。第三開關端333連接電池34的第一端341，電池34的第二端342連接第二連接端32。第四開關端334連接第二連接端32。在本實施例中，控制模塊36在電壓檢測模塊35檢測到電池34的電壓高於第一閾值或低於第二閾值時，即電池34過充或過放時，產生控制信號控制開關系統K3。此時，第二開關端332在控制信號的作用下連接第四開關端334，將第一連接端31直接連接到第二連接端32。控制模塊36在電壓檢測模塊35檢測到電池34的電壓位於第一閾值與第二閾值之間時，產生控制信號作用於控制開關系統K3。此時，第二開關端332在控制信號的作用下連接第三開關端333，將電池34串聯於第一連接端31與第二連接端32之間。根據附圖與實施例可見，無論哪種實施例，均是開關系統根據控制信號將電池串聯於第一連接端與第二連接端之間或將第一連接端直接連接到第二連接端。本發明進一步提供一種電池管理系統，電池管理系統包括串聯設置並分別與每一電池對應的多個電池管理模塊，該電池管理模塊例如上述電池管理模塊。該電池管理系統通過控制信號可將多個電池串聯成一個電池組，並可通過控制信號將某一電池排除在電池組外。通過上述方式，本發明的電池管理模塊及系統能夠在不影響電池組正常工作的情況下將電池組中的某一電池排除在電池組之外，避免了某一電池的過充、過放或無法正常工作而影響到整個電池組的性能以及壽命。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種電池管理模塊，其特徵在於，所述電池管理模塊包括第一連接端、第二連接端以及開關系統，其中所述開關系統根據控制信號將電池串聯於所述第一連接端與所述第二連接端之間或將所述第一連接端直接連接到所述第二連接端。
2.根據權利要求1所述的電池管理模塊，其特徵在於，所述開關系統為單刀雙擲開關，所述單刀雙擲開關包括: 第一開關端，所述第一開關端接收所述控制信號； 第二開關端，所述第二開關端連接所述第一連接端； 第三開關端，所述第三開關端連接所述電池的第一端，所述電池的第二端連接所述第二連接端； 第四開關端，所述第四開關端連接所述第二連接端，所述第二開關端在所述控制信號的作用下選擇性連接所述第三開關端或所述第四開關端。
3.根據權利要求1所述的電池管理模塊，其特徵在於，所述開關系統包括: 第一開關，所述第一開關包括: 第一開關端，所述第一開關端接收所述控制信號； 第二開關端，所述第二開關端連接所述第一連接端； 第三開關端，所述第三開關端連接所述電池的第一端，所述電池的第二端連接所述第二連接端，所述第二開關端在所述控制信號的作用下選擇性連接所述第三開關端； 第二開關，所述第二開關包括: 第四開關端，所述第四開關端接收所述控制信號； 第五開關端，所述第五開關端連接所述第一連接端； 第六開關端，所述第六開關端連接所述第二連接端，所述第五開關端在所述控制信號的作用下選擇性連接所述第六開關端。
4.根據權利要求1所述的電池管理模塊，其特徵在於，所述電池管理模塊進一步包括: 電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊檢測所述電池的電壓； 控制模塊，所述控制模塊根據所述電壓檢測模塊的檢測結果產生所述控制信號。
5.根據權利要求4所述的電池管理模塊，其特徵在於，所述控制模塊在所述電壓檢測模塊檢測到所述電池的電壓高於第一閾值或低於第二閾值時，產生所述控制信號將所述第一連接端直接連接到所述第二連接端，所述控制模塊在所述電壓檢測模塊檢測到所述電池的電壓位於第一閾值與第二閾值之間時，產生所述控制信號將所述電池串聯於所述第一連接端與所述第二連接端之間。
6.一種電池管理系統，用於對多個電池進行管理，其特徵在於，所述電池管理系統包括串聯設置並分別與每一所述電池對應的多個電池管理模塊，每一所述電池管理模塊包括第一連接端、第二連接端以及開關系統，其中所述開關系統根據控制信號將對應的所述電池串聯於所述第一連接端與第二連接端之間或將所述第一連接端直接連接到所述第二連接端。
7.根據權利要求6所述的電池管理系統，其特徵在於，所述開關系統為單刀雙擲開關，所述單刀雙擲開關包括: 第一開關端，所述第一開關端 接收所述控制信號； 第二開關端，所述第二開關端連接所述第一連接端；第三開關端，所述第三開關端連接所述電池的第一端，所述電池的第二端連接所述第二連接端； 第四開關端，所述第四開關端連接所述第二連接端，所述第二開關端在所述控制信號的作用下選擇性連接所述第三開關端或所述第四開關端。
8.根據權利要求6所述的電池管理系統，其特徵在於，所述開關系統包括: 第一開關，所述第一開關包括: 第一開關端，所述第一開關端接收所述控制信號； 第二開關端，所述第二開關端連接所述第一連接端； 第三開關端，所述第三開關端連接所述電池的第一端，所述電池的第二端連接所述第二連接端，所述第二開關端在所述控制信號的作用下選擇性連接所述第三開關端； 第二開關，所述第二開關包括: 第四開關端，所述第四開關端接收所述控制信號； 第五開關端，所述第五 開關端連接所述第一連接端； 第六開關端，所述第六開關端連接所述第二連接端，所述第五開關端在所述控制信號的作用下選擇性連接所述第六開關端。
9.根據權利要求6所述的電池管理系統，其特徵在於，每一所述電池管理模塊進一步包括: 電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊檢測所述電池的電壓； 控制模塊，所述控制模塊根據所述電壓檢測模塊的檢測結果產生所述控制信號。
10.根據權利要求9所述的電池管理系統，其特徵在於，所述控制模塊在所述電壓檢測模塊檢測到所述電池的電壓高於第一閾值或低於第二閾值時，產生所述控制信號將所述第一連接端直接連接到所述第二連接端，所述控制模塊在所述電壓檢測模塊檢測到所述電池的電壓位於第一閾值與第二閾值之間時，產生所述控制信號將所述電池串聯於所述第一連接端與所述第二連接端之間。
全文摘要
本發明公開了一種電池管理模塊及系統。該電池管理模塊包括第一連接端、第二連接端以及開關系統，其中開關系統根據控制信號將電池串聯於第一連接端與第二連接端之間或將第一連接端直接連接到第二連接端。通過上述方式，本發明的電池管理模塊及系統能夠在不影響電池組正常工作的情況下將電池組中的某一電池排除在電池組之外，避免了某一電池的過充、過放或無法正常工作而影響到整個電池組的工作。
文檔編號H03K17/74GK103178563SQ20111043733
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者葛偉國, 蔣燕波 申請人:東莞鉅威新能源有限公司