CN108494039A - 备用电源电池管理*** - Google Patents

Abstract

一种备用电源电池管理***包括：电池组、多个采样模块、控制模块及充电模块。上述的备用电源电池管理***，通过设置电池组、多个采样模块、控制模块及充电模块。在备用电源电池管理***实际的应用过程中，电池组的多个单体电池与多个采样模块一一对应连接，采样模块采集单体电池的电池状态信息，将采集的电池状态信息发送至控制模块，控制模块接收到电池状态信息后，判定单体电池状态，根据单体电池的电池状态信息控制模块向采样模块输出相应控制信号，采样模块接收到控制信号后，对单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作，实现对电池组中单体电池的精确控制，保证电池组中各单体电池一致性，备用电源电池管理***可控性强，安全系数高。

Description

备用电源电池管理***

技术领域

本发明涉及电池***管理领域，特别是涉及一种备用电源电池管理***。

背景技术

在第二次工业革命后，电力能源行业发展迅速，电能被广泛应用于各种领域，例如，电能应用于汽车上；又如，电能利用在滑板车上；又如，电能应用于基站上。目前，为了实现基站设备的不间断供电，通常会在基站在设置备用电源，而基站上用的备用电源大多都是废旧电池，将这些废旧电池重新再利用组合成电池组，然后直接接入设备充当备用电源使用，为基站设备实现不间断供电。虽然采用废旧电源可以在一定程度上实现资源的再利用，降低基站备用电源的建设成本，但还是存在一些缺陷，由于废旧电池间要求的一致性较高，倘若在废旧电池组的使用过程中，某一废旧电池出现异常，亦即废旧电池间的不一致性较高，就会很有可能直接导致废旧电池组无法正常工作，而在现有的电池管理***中，电池管理***通常只会针对整个废旧电池组进行管理，对废旧电池组中的单个废旧电池仅仅只是采集废旧电池的状态信息，不对单体废旧电池进行控制，倘若出现异常的废旧电池没有得到及时的异常处理，就直接会让废旧电池组无法正常工作，无法充当备用电源使用，也就无法实现对基站设备的不间断供电，此时就需要将整个废旧电池组进行更换，造成更换成本上升；此外，现有的基站备用电源，多数采用的是市网充电的方式为备用电源充电，市电充电方式不对电能在成巨大的浪费，且不利于环保。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种可对电池组中的单体电池精确控制，保证电池组中各单体电池一致性的备用电源电池管理***。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种备用电源电池管理***，包括：

电池组，所述电池组由多个单体电池串联组成；

多个采样模块，多个所述采样模块与多个所述单体电池一一对应连接，且相邻两个所述采样模块之间电连接，所述采样模块用于采集所述单体电池的电池状态信息，并根据所述电池状态信息对所述单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作；

控制模块，所述控制模块用于接收所述电池状态信息，并根据所述电池状态信息，输出控制信号至所述采样模块中，用于对所述单体电池的投入、切除或者脉冲修复控制；及

充电模块，所述充电模块包括第一充电单元和第二充电单元，所述充电模块用于接收所述控制模块输出的切换控制信号，将所述电池组切换成所述第一充电单元和/或所述第二充电单元充电。

在其中一个实施方式中，所述采样模块包括采样控制单元、投入单元、切除单元和脉冲修复单元，所述采样控制单元与所述控制模块电连接；

所述投入单元的第一端分别与所述单体电池的正极和所述脉冲修复单元的第一端连接，所述投入单元的第二端与所述切除单元的第一端连接，所述投入单元的控制端与所述采样控制单元的第一控制输出端连接，所述投入单元用于接收所述采样控制单元输出的第一控制输出信号，对所述单体电池进行投入操作；

所述切除单元的第二端分别与所述脉冲修复单元的第二端和所述单体电池的负极连接，所述切除单元的控制端与所述采样控制单元的第二控制输出端连接，所述切除单元用于接收所述采样控制单元输出的第二控制输出信号，对所述单体电池进行切除操作；

所述脉冲修复单元的控制端与所述采样控制单元的第三控制输出端连接，所述脉冲修复单元用于接收所述采样控制单元输出的第三控制输出信号，对所述单体电池进行脉冲修复操作。

在其中一个实施方式中，所述投入单元包括第一MOS管、第一电阻和第二电阻，所述第一MOS管的漏极作为所述投入单元的第一端，所述第一MOS管的源极作为所述投入单元的第二端，所述第一MOS管的栅极串联所述第一电阻后作为所述投入单元的控制端；

所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接。

在其中一个实施方式中，所述第一电阻为限位电阻，所述第二电阻为分压电阻。

在其中一个实施方式中，所述切除单元包括第二MOS管、第三电阻和第四电阻，所述第二MOS管的漏极作为所述切除单元的第一端，所述第二MOS管的源极作为所述切除单元第二端，所述第二MOS管串联所述第三电阻后作为所述切除单元的控制端；

所述第四电阻的一端与所述第二MOS管的源极连接，所述第四电阻的另一端与所述第二MOS管的漏极连接。

在其中一个实施方式中，所述第三电阻为限流电阻，所述第四电阻为分压电阻。

在其中一个实施方式中，所述脉冲修复单元包括第三MOS管、第五电阻和第六电阻，所述第三MOS管的漏极作为所述脉冲修复单元的第一端，所述第三MOS管的源极作为所述脉冲修复单元的第二端，所述第三MOS管的栅极串联所述第五电阻后作为所述脉冲修复单元的控制端；

所述第六电阻的一端与所述第三MOS管的源极连接，所述第六电阻的另一端与所述第三MOS管的栅极连接。

在其中一个实施方式中，所述第五电阻为限流电阻，所述第六电阻为分压电阻。

在其中一个实施方式中，所述第一充电单元包括第一切换开关和新能源充电设备，所述第一切换开关的一端与所述控制模块连接，所述第一切换开关的另一端与所述新能源充电设备的输出端连接，所述第一切换开关的控制端与所述控制模块的第一切换控制输出端连接，所述第一切换开关的用于接收所述控制模块输出的第一切换控制信号，将所述新能源充电设备接入至电池管理***中为所述电池组充电。

在其中一个实施方式中，所述第二充电单元包括第二切换开关和市电充电设备，所述第二切换开关的一端与所述控制模块连接，所述第二切换开关的另一端与所述市电充电设备的输出端连接，所述第二切换开关的控制端与所述控制模块的第二切换控制输出端连接，所述第二切换开关用于接收所述控制模块输出的第二切换控制信号，将所述市电充电设备接入至电池管理***中为所述电池组充电。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的备用电源电池管理***，通过设置电池组、多个采样模块、控制模块及充电模块。在备用电源电池管理***实际的应用过程中，电池组的多个单体电池与多个采样模块一一对应连接，采样模块采集单体电池的电池状态信息，将采集的电池状态信息发送至控制模块，控制模块接收到电池状态信息后，判定单体电池状态，根据单体电池的电池状态信息控制模块向采样模块输出相应控制信号，采样模块接收到控制信号后，对单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作，实现对电池组中单体电池的精确控制，保证电池组中各单体电池一致性，备用电源电池管理***可控性强，安全系数高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的备用电源电池管理***的示意图；

图2为本发明一实施方式的采样模块的示意图；

图3本发明一实施方式的采样模块的电路原理示意图；

图4为本发明一实施方式中的充电模块的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，备用电源电池管理***10包括：电池组100、多个采样模块200、控制模块300及充电模块400；电池组100由多个单体电池串联组成；多个采样模块200与多个单体电池一一对应连接，且相邻两个采样模块200之间电连接，采样模块200用于采集单体电池的电池状态信息，并根据电池状态信息对单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作；控制模块300用于接收电池状态信息，并根据电池状态信息，输出控制信号至采样模块200中，用于对单体电池的投入、切除或者脉冲修复控制；充电模块400包括第一充电单元410和第二充电单元420，充电模块400用于接收控制模块300输出的切换控制信号，将电池组100切换成第一充电单元410和/或第二充电单元420充电。如此，需要说明的是，在现有的基站电池管理***中，基站电池管理***仅对电池组进行统一的管理控制，现有的基站电池管理***并不会对电池组中的单体电池进行管理控制，倘若电池组中的某个单体电池处于异常状态，倘若迟迟不对处于异常状态下的单体电池进行处理，异常状态下的单体电池就会极容易影响整个电池组的一致性，导致电池组直接报废，这时，基站用户就只能通过更换整个电池组来实现对基站设备的不间断供电，但由于基站外接的用电设备较多，本身电池组就需要提供大电压大电流为基站的外接设备进行供电，倘若因为某个异常的单体电池而更换整个电池组的话，更换成本相当高，且更换大型电池组的操作流程繁琐复杂，造成更换效率低。因此，本申请通过设置电池组100、多个采样模块200、控制模块300及充电模块400，在备用电源电池管理***10实际的应用过程中，电池组100的多个单体电池与多个采样模块200一一对应连接，采样模块200采集单体电池的电池状态信息，将采集的电池状态信息发送至控制模块300，控制模块300接收到电池状态信息后，判定单体电池状态，根据单体电池的电池状态信息控制模块300向采样模块200输出相应控制信号，采样模块200接收到控制信号后，对单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作，实现对电池组100中单体电池的精确控制，保证电池组100中各单体电池一致性，备用电源电池管理***10可控性强，安全系数高；此外，当电池组100的电量不足需要充电时，控制模块300通过输出相应的切换控制信号至充电模块400中，灵活调配第一充电单元410和第二充电单元420的电力，为电池组100进行充电，亦即第一充电单元410或者第二充电单元420为电池组100充电或者第一充电单元410和第二充电单元420一起为电池组100充电。

还需要说明的是，控制模块300连接有外接负载，电池组100通过控制模块300，将其提供的电力输送至外接负载中，为外接负载供电，亦即电池组100充当备用电源为外接负载供电。

进一步地，请参阅图1和图2，采样模块200包括采样控制单元210、投入单元220、切除单元230和脉冲修复单元240，采样控制单元210与控制模块300电连接；投入单元210的第一端分别与单体电池的正极和脉冲修复单元240的第一端连接，投入单元220的第二端与切除单元230的第一端连接，投入单元220的控制端与采样控制单元210的第一控制输出端连接，投入单元220用于接收采样控制单元210输出的第一控制输出信号，对单体电池进行投入操作；切除单元230的第二端分别与脉冲修复单元240的第二端和单体电池的负极连接，切除单元230的控制端与采样控制单元210的第二控制输出端连接，切除单元230用于接收采样控制单元210输出的第二控制输出信号，对单体电池进行切除操作；脉冲修复单元240的控制端与采样控制单元210的第三控制输出端连接，脉冲修复单元240用于接收采样控制单元210输出的第三控制输出信号，对单体电池进行脉冲修复操作。如此，需要说明的是，采样控制单元210内设置有电压采样电路、电流采样电路和温度检测电路，对单体电池进行电池状态信息的采集，电压采样电路对单体电池进行电压状态信息的采集，电流采样电路对单体电池进行电流状态信息的采集，温度检测电路对单体电池进行温度状态信息的采集，采样控制单元210将采集的电压状态信息、电流状态信息和温度状态信息打包传输至控制模块300中，控制模块300接收电压状态信息、电流状态信息和温度状态信息后，根据电压状态信息、电流状态信息和温度状态信息，输出相应的控制输出信号至采样控制单元210，采样控制单元210接收控制输出信号，对单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作，具体工作流程如下：

充电过程：当电池组100处于充电状态时，采样控制单元210采集单体电池的电池状态信息，通过内置的电压采样电路、电流采样电路和温度检测电路对单体电池的电压信息、电流信息和温度信息进行采集，将采集好的单体电池的电压信息、电流信息和温度信息传输至控制模块300中，控制模块300将电压信息、电流信息和温度信息进行周期性比对，将电池组100中电量较多的前几节单体电池进行切除，例如将电量较多的前三节单体电池进行切除，电量较多的前三节单体电池的采样控制单元210通过第二控制输出端输出第二控制输出信号至切除单元230中，启动切除单元230工作，将电量较多的前三节单体电池从备用电源电池管理***10中切除，电池组100其余的单体电池进行投入，其余单体电池的采样控制单元210通过第一控制输出端输出第一控制输出信号至投入单元220中，启动投入单元220工作，将其余单体电池投入至备用电源电池管理***10中，优先将电量较少的单体电池进行充电；当到下一个比较周期时，备用电源电池管理***10重复上述过程，采样控制单元210再次采集单体电池的电池状态信息发送至控制模块300中，控制模块300再次进行判断比较，输出相应控制输出信号至采样控制单元210中，采样控制单元210输出对应的控制输出信号，对单体电池进行投入或者切除操作；当电池组100中的所有单体电池都充满电时，所有采样控制单元210控制切除单元230对充满电的单体电池进行切除，充满电的单体电池不再重新投入。

放电过程：当电池组100处于放电状态时，采样控制单元210采集单体电池的电池状态信息，通过内置的电压采样电路、电流采样电路和温度检测电路对单体电池的电压信息、电流信息和温度信息进行采集，将采集好的单体电池的电压信息、电流信息和温度信息传输至控制模块300中，控制模块300将电压信息、电流信息和温度信息进行周期性比对，将电池组100中电量较少的前几节单体电池进行切除，例如将电量较少的前三节单体电池进行切除，电量较少的前三节单体电池的采样控制单元210通过第二控制输出端输出第二控制输出信号至切除单元230中，启动切除单元230工作，将电量较少的前三节单体电池从备用电源电池管理***10中切除，电池组100其余的单体电池进行投入，其余单体电池的采样控制单元210通过第一控制输出端输出第一控制输出信号至投入单元220中，启动投入单元220工作，将其余单体电池投入至备用电源电池管理***10中，优先将电量较多的单体电池进行放电；当到下一个比较周期时，备用电源电池管理***10重复上述过程，采样控制单元210再次采集单体电池的电池状态信息发送至控制模块300中，控制模块300再次进行判断比较，输出相应控制输出信号至采样控制单元210中，采样控制单元210输出对应的控制输出信号，对单体电池进行投入或者切除操作；当电池组100中的所有单体电池放电都放到最低放电电量值时，所有采样控制单元210对所有已经达到最低放电电量值的单体电池进行切除，达到最低放电电量值的单体电池不再重新投入，需要说明的是，最低放电电量值在本申请中不作数值上的限定，最低放电电量值会根据不同种类的单体电池而不同。

还需要说明的是，在充电过程或者在放电过程中，倘若控制模块300判断电池组100中的某节单体电池损坏时，输出相应的控制输出信号至采样控制单元210中，采样控制单元210通过第二控制输出端输出第二控制输出信号至切除单元230中，对已损坏的单体电池进行切除，以此同时，采样控制单元210还通过第三控制输出端输出第三控制输出信号至脉冲修复单元240中，启动脉冲修复单元240工作，对损坏的单体电池进行反向脉冲修复，反向脉冲修复为本领域技术人员所熟知的技术手段，本申请不再详细叙述反向脉冲修复的工作原理，当在对已损坏的单体电池进行多次反向脉冲修复，已损坏的单体电池还是无法恢复为原来的正常状态时，控制模块300判定此单体电池彻底损坏，控制模块300将已彻底损坏的单体电池进行切除后，再对外输出相关信息提醒用户需对已彻底损坏的单体电池进行更换处理。

具体地，请参阅图2和图3，投入单元220包括第一MOS管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，第一MOS管Q1的漏极作为投入单元220的第一端，第一MOS管Q1的源极作为投入单元220的第二端，第一MOS管Q1的栅极串联第一电阻R1后作为投入单元220的控制端；第二电阻R2的一端与第一MOS管Q1的源极连接，第二电阻R2的另一端与第一MOS管Q1的栅极连接。如此，需要说明的是，在一实施方式中，第一MOS管Q1为N型MOS管，在采样控制单元210启动投入单元220工作时，采样控制单元210通过第一控制输出端输出高电平信号至第一MOS管Q1的栅极中，促使第一MOS管Q1导通，此时，投入单元220启动工作，将单体电池投入至备用电源电池管理***10中。还需要说明的是，第一电阻R1为限流电阻，防止流入第一MOS管Q1的电流过大而损坏第一MOS管Q1；第二电阻R2为分压电阻，防止在促使第一MOS管Q1导通时，启动电压过大而击穿第一MOS管Q1的栅极。

具体地，请再次参阅图2和图3，切除单元230包括第二MOS管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4，第二MOS管Q2的漏极作为切除单元230的第一端，第二MOS管Q2的源极作为切除单元230第二端，第二MOS管Q2串联第三电阻R3后作为切除单元230的控制端；第四电阻R4的一端与第二MOS管Q2的源极连接，第四电阻R4的另一端与第二MOS管Q2的漏极连接。如此，需要说明的是，在一实施方式中，第二MOS管Q2为N型MOS管，在采样控制单元210启动切除单元230工作时，采样控制单元210通过第二控制输出端输出高电平信号至第二MOS管Q2的栅极中，促使第二MOS管Q1导通，此时，切除单元230启动工作，将单体电池投入至备用电源电池管理***10中。还需要说明的是，第三电阻R3为限流电阻，防止流入第二MOS管Q2的电流过大而损坏第二MOS管Q2；第四电阻R4为分压电阻，防止在促使第二MOS管Q2导通时，启动电压过大而击穿第二MOS管Q2的栅极。

具体地，请再次参阅图2和图3，脉冲修复单元240包括第三MOS管Q3、第五电阻R5和第六电阻R6，第三MOS管Q3的漏极作为脉冲修复单元240的第一端，第三MOS管Q3的源极作为脉冲修复单元240的第二端，第三MOS管Q3的栅极串联第五电阻R5后作为脉冲修复单元240的控制端；第六电阻R6的一端与第三MOS管Q3的源极连接，第六电阻R6的另一端与第三MOS管Q3的栅极连接。如此，需要说明的是，在一实施方式中，第三MOS管Q3为N型MOS管，在采样控制单元210启动脉冲修复单元240工作时，采样控制单元210通过第三控制输出端输出高电平信号至第三MOS管Q3的栅极中，促使第三MOS管Q3导通，此时，脉冲修复单元240启动工作，对单体电池进行反向脉冲修复。还需要说明的是，第五电阻R5为限流电阻，防止流入第三MOS管Q3的电流过大而损坏第三MOS管Q3；第六电阻R6为分压电阻，防止在促使第三MOS管Q3导通时，启动电压过大而击穿第三MOS管Q3的栅极。

进一步地，请再次参阅图2和图3，采样模块200还包括均衡单元250，均衡单元250的第一端与单体电池的正极连接，均衡单元250的第二端与单体电池的负极连接，均衡单元250的控制端与采样控制单元210的第四控制输出端连接，均衡单元250用于接收采样控制单元210输出的第四控制输出信号，对单体电池进行均衡操作。具体地，均衡单元250包括第四MOS管Q4、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9，第四MOS管Q4的漏极串联第九电阻R9后作为均衡单元250的第一端，第四MOS管Q4的源极作为均衡单元250的第二端，第四MOS管Q4的栅极串联第七电阻R7后作为均衡单元250的控制端；第八电阻R8的一端与第四MOS管Q4的源极连接，第八电阻R8的另一端与第四MOS管Q4的栅极连接。如此，需要说明的是，在一实施方式中，第四MOS管Q4为N型MOS管，由于电池组100中的单体电池是串联连接的，所以每个单体电池流过的电流值是一样的，在充电状态下，当电池组100快充满电时，由于单体电池之间存在一定的差异性，当有单体电池快提前充满电时，快充满电的单体电池的充电电流值会变小，而还没有快充满的单体电池的充电电流值依旧不变，因此，为了照顾还没有快充满的单体电池依旧可以以大电流值充电，即将充满电的单体电池可以以小充电电流充电，快充满电的单体电池连接的采样控制单元210通过第四控制输出端输出高电平信号至第四MOS管中，促使第四MOS管Q4导通，将快充满电的单体电池的大充电电流部分分流至均衡单元250中去，从而减小快充满电的单体电池的充电电流的大小，而还没有快充满的单体电池依旧保持原来充电电流值大小继续充电，通过上述操作，可以更好的保证电池组100中每个单体电池在充电状态下的一致性。

同理，在放电状态下，由于电池组100中的单体电池是串联连接的，所以每个单体电池流过的电流值是一样的，在放电状态下，当电池组100快放完电时，由于单体电池之间存在一定的差异性，当有单体电池快放完电时，亦即单体电池的电量快达到最低放电电量值，快放完电的单体电池的放电电流值会变小，而还没有快放完电的单体电池的放电电流值依旧不变，因此，为了照顾还没有快完电的单体电池依旧可以以大电流值放电，即将放完电的单体电池可以以小放电电流放电，快放完电的单体电池连接的采样控制单元210通过第四控制输出端输出高电平信号至第四MOS管中，促使第四MOS管Q4导通，将快放完电的单体电池的大放电电流部分分流至均衡单元250中去，从而减小快放完电的单体电池的放电电流的大小，而还没有快放电的单体电池依旧保持原来放电电流值大小继续放电，通过上述操作，可以更好的保证电池组100中每个单体电池在放电状态下的一致性。

还需要说明的是，第七电阻R7和第九电阻R9为限流电阻，防止均衡单元250中电流过大而损坏第四MOS管Q4,；第八电阻R8为分压电阻，防止在促使第四MOS管Q4导通时，启动电压过大而击穿第四MOS管Q4的栅极。

具体地，请再次参阅图2和图3，均衡单元250还包括第一二极管D1，第一二极管D1的阳极与第四MOS管Q4的源极连接，第一二极管D1的阴极与第九电阻R9的一端连接。如此，需要说明的是，在一实施方式中，均衡单元250还包括第一二极管D1，第一二极管D1起到防短接和续流的作用。

进一步地，请参阅图1和图4，第一充电单元410包括第一切换开关411和新能源充电设备412，第一切换开关411的一端与控制模块400连接，第一切换开关311的另一端与新能源充电设备412的输出端连接，第一切换开关411的控制端与控制模块300的第一切换控制输出端连接，第一切换开关411的用于接收控制模块300输出的第一切换控制信号，将新能源充电设备412接入至备用电池管理***10中为电池组100充电。进一步地，请再次参阅图，第二充电单元420包括第二切换开关421和市电充电设备422，第二切换开关421的一端与控制模块300连接，第二切换开关421的另一端与市电充电设备422的输出端连接，第二切换开关421的控制端与控制模块300的第二切换控制输出端连接，第二切换开关421用于接收控制模块300输出的第二切换控制信号，将市电充电设备422接入至备用电源电池管理***10中为电池组100充电。在一实施方式中，第一充电单元410包括第一切换开关411和新能源充电设备412，新能源充电设备412为市面上常见的环保清洁新能源；第二充电单元420包括第二切换开关421和市电充电设备422。如此，需要说明的是，当新能源充电设备412供电时，备用电源电池管理***10优先选用新能源充电设备422为电池组100和负载供电，控制模块300通过第一切换控制输出端输出相应的第一切换控制信号至第一切换开关411中，将新能源充电设备412接入备用电源电池管理***10中，选用新能源充电设备412为电池组100和负载供电，与此同时，备用电源电池管理***10通过第二切换控制输出端输出相应的第二切换控制信号至第二切换开关421中，切断市电充电设备422；同理，当新能源充电设备412输出的电压不足时，控制模块300选用新能源充电设备412和市电充电设备422，新能源充电设备412和市电充电设备422一起为电池组100和负载供电；同理，当新能源充电设备412和市电充电设备422输出的电压均不足时，控制模块300切断新能源充电设备412和市电充电设备422，仅利用电池组100为负载，负载亦即外接用电设备，利用电池组100对负载进行供电，较好的实现了负载的不间断供电，此外，采用新能源充电设备412供电的方式，环保节能，可以在一定程度上改善环境。

本发明的备用电源电池管理***，通过设置电池组、多个采样模块、控制模块及充电模块。在备用电源电池管理***实际的应用过程中，电池组的多个单体电池与多个采样模块一一对应连接，采样模块采集单体电池的电池状态信息，将采集的电池状态信息发送至控制模块，控制模块接收到电池状态信息后，判定单体电池状态，根据单体电池的电池状态信息控制模块向采样模块输出相应控制信号，采样模块接收到控制信号后，对单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作，实现对电池组中单体电池的控制，备用电池管理***可控性强，安全系数高。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种备用电源电池管理***，其特征在于，包括：

电池组，所述电池组由多个单体电池串联组成；

多个采样模块，多个所述采样模块与多个所述单体电池一一对应连接，且相邻两个所述采样模块之间电连接，所述采样模块用于采集所述单体电池的电池状态信息，并根据所述电池状态信息对所述单体电池进行投入、切除或者脉冲修复操作；

控制模块，所述控制模块用于接收所述电池状态信息，并根据所述电池状态信息，输出控制信号至所述采样模块中，用于对所述单体电池的投入、切除或者脉冲修复控制；及

充电模块，所述充电模块包括第一充电单元和第二充电单元，所述充电模块用于接收所述控制模块输出的切换控制信号，将所述电池组切换成所述第一充电单元和/或所述第二充电单元充电。

2.根据权利要求1所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述采样模块包括采样控制单元、投入单元、切除单元和脉冲修复单元，所述采样控制单元与所述控制模块电连接；

所述投入单元的第一端分别与所述单体电池的正极和所述脉冲修复单元的第一端连接，所述投入单元的第二端与所述切除单元的第一端连接，所述投入单元的控制端与所述采样控制单元的第一控制输出端连接，所述投入单元用于接收所述采样控制单元输出的第一控制输出信号，对所述单体电池进行投入操作；

所述切除单元的第二端分别与所述脉冲修复单元的第二端和所述单体电池的负极连接，所述切除单元的控制端与所述采样控制单元的第二控制输出端连接，所述切除单元用于接收所述采样控制单元输出的第二控制输出信号，对所述单体电池进行切除操作；

所述脉冲修复单元的控制端与所述采样控制单元的第三控制输出端连接，所述脉冲修复单元用于接收所述采样控制单元输出的第三控制输出信号，对所述单体电池进行脉冲修复操作。

3.根据权利要求2所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述投入单元包括第一MOS管、第一电阻和第二电阻，所述第一MOS管的漏极作为所述投入单元的第一端，所述第一MOS管的源极作为所述投入单元的第二端，所述第一MOS管的栅极串联所述第一电阻后作为所述投入单元的控制端；

所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接。

4.根据权利要求3所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述第一电阻为限位电阻，所述第二电阻为分压电阻。

5.根据权利要求2所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述切除单元包括第二MOS管、第三电阻和第四电阻，所述第二MOS管的漏极作为所述切除单元的第一端，所述第二MOS管的源极作为所述切除单元第二端，所述第二MOS管串联所述第三电阻后作为所述切除单元的控制端；

所述第四电阻的一端与所述第二MOS管的源极连接，所述第四电阻的另一端与所述第二MOS管的漏极连接。

6.根据权利要求5所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述第三电阻为限流电阻，所述第四电阻为分压电阻。

7.根据权利要求2所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述脉冲修复单元包括第三MOS管、第五电阻和第六电阻，所述第三MOS管的漏极作为所述脉冲修复单元的第一端，所述第三MOS管的源极作为所述脉冲修复单元的第二端，所述第三MOS管的栅极串联所述第五电阻后作为所述脉冲修复单元的控制端；

所述第六电阻的一端与所述第三MOS管的源极连接，所述第六电阻的另一端与所述第三MOS管的栅极连接。

8.根据权利要求7所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述第五电阻为限流电阻，所述第六电阻为分压电阻。

9.根据权利要求1所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述第一充电单元包括第一切换开关和新能源充电设备，所述第一切换开关的一端与所述控制模块连接，所述第一切换开关的另一端与所述新能源充电设备的输出端连接，所述第一切换开关的控制端与所述控制模块的第一切换控制输出端连接，所述第一切换开关的用于接收所述控制模块输出的第一切换控制信号，将所述新能源充电设备接入至电池管理***中为所述电池组充电。

10.根据权利要求1所述的备用电源电池管理***，其特征在于，所述第二充电单元包括第二切换开关和市电充电设备，所述第二切换开关的一端与所述控制模块连接，所述第二切换开关的另一端与所述市电充电设备的输出端连接，所述第二切换开关的控制端与所述控制模块的第二切换控制输出端连接，所述第二切换开关用于接收所述控制模块输出的第二切换控制信号，将所述市电充电设备接入至电池管理***中为所述电池组充电。