CN114312360A - 一种电池的并联拓扑及其充电*** - Google Patents

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孔庆刚
邢云岭
闫宇佳
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Abstract

本发明公开了一种电池的并联拓扑，包括整车***，包括与所述整车***电性连接及通讯连接的电池，所述电池包括并联连接的主电池和至少一组从电池，所述从电池通过所述主电池与所述整车***连接，所述从电池将其状态信息通过所述第二通信总线传输至所述主电池，所述主电池将其与所述从电池的状态信息通过所述第一通信总线传输至所述整车***，所述主电池和从电池的输出端并联且通过充放电回路与所述整车***进行电性连接，充电装置与所述电池电性连接及通讯连接，所述充电装置对所述电池进行充电，能够提升电池容量及整车续航，充放电策略选择多样，灵活性强。

Description

一种电池的并联拓扑及其充电***
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池的并联拓扑及其充电***。
背景技术
在电池的发展过程中，对电池容量的要求越来越多样化，单个电池对整车***(如电动车、电动汽车)提供的电能受到能量密度限制，容量较少，使得整车的续航较差，里程量相对较少，现有技术中通常采用并联电池的方法来提升容量，保证续航。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种电池的并联拓扑及其充电***，能够确保电池与整车***的安装效率，减少限制，同时，实现并联的电池之间的状态通讯及高效充放电，灵活性强。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种电池的并联拓扑，包括整车***，包括与所述整车***电性连接及通讯连接的电池，所述电池包括并联连接的主电池和至少一组从电池，所述主电池通过第一通信总线与所述整车***进行通讯连接，所述主电池与所述从电池之间通过第二通信总线进行通讯连接，所述从电池通过所述主电池与所述整车***连接，所述从电池将其状态信息通过所述第二通信总线传输至所述主电池，所述主电池将其与所述从电池的状态信息通过所述第一通信总线传输至所述整车***，所述主电池和从电池的输出端并联且通过充放电回路与所述整车***进行电性连接。
一种电池的充电***，包括上述电池，包括充电装置，所述充电装置与所述电池电性连接及通讯连接，所述充电装置对所述电池进行充电。
本发明的有益效果是，通过将电池的地址分配为主电池和从电池，主电池能够与整车***之间实现直接连接，从电池单独无法与整车***之间实现连接，保证并联的电池在安装时的唯一性，提升安装效率；主电池通过第一通信总线与整车***通讯连接，将主电池及从电池的状态信息与整车***进行传输，对电池的整体状态进行实时观测，保证通讯效率；从电池通过第二通信总线与主电池进行通讯连接，从电池将状态信息传输至主电池，保证通讯效率；通过不同的通讯方式，充放电策略的选择多样，灵活性强；主从电池通过充放电回路向整车***供电，既能够延长整车的里程，满足整车功率的需求，适应性强；通过充电装置对电池进行充电，充电策略基于电池并联拓扑结构能够灵活选择，能够满足不同的需求。
优选地，所述电池向所述整车***的供电策略由所述主电池控制，所述供电策略包括：所述主电池与从电池共同供电、所述主电池先供电或所述从电池先供电。使用者可根据实际需求选择不同的电池放电策略，灵活性强。
优选地，所述主电池与所述整车***的通信方式可采用UART、CAN或LIN方式。
优选地，所述主电池和从电池之间的通信方式可采用CAN或UART方式。
优选地，所述充电装置与主电池通过第三通信总线进行通讯连接，所述充电装置与主电池通过充放电回路电性连接，所述主电池将其与从电池的状态信息与所述充电装置通过第三通信总线实现信息传输。
优选地，所述充电装置通过第四通信总线及第二通信总线与所述电池进行通讯连接，所述充电装置与主电池和从电池共同通信，所述充电装置通过充放电回路与所述从电池电性连接。
优选地，所述充电装置向所述电池充电的策略由主电池控制，所述充电策略包括：主电池和从电池同时充电、主电池先充电或从电池先充电。使用者可根据实际需求选择不同的电池充电策略，灵活性强。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的整体结构示意图；
图2为本发明另一较佳实施例的整体结构示意图。
图中：
10－整车***；20－电池；21－主电池；22－从电池；30－充电装置；31－充放电回路；41－第一通信总线；42－第二通信总线；43－第三通信总线；44－第四通信总线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1所示，本发明的电池的并联拓扑包括整车***10以及与整车***10实现电性连接及通讯连接的电池20，电池20包括至少两组并联连接的单电池/单电池组，并联连接的单电池/单电池组在出厂时被分配了不同的ID地址，分配的地址类型包括主电池21和从电池22，电池20包括并联连接的主电池21和至少一组从电池22，主电池21和从电池22的地址分配原则及功能区别为：仅有主电池21能够单独与整车***10直接进行通讯及电性连接，从电池22无法直接或单独与整车***10进行通讯及电性连接，从电池22需通过主电池21才能与整车***10连接。
可以理解的，由于从电池22无法直接与整车***10进行连接，因此，当将电池20与整车***10进行连接时，若主电池21与从电池22的位置发生交换，电池20无法与整车***10建立联系，主电池21和从电池22均无法进入工作状态。
为便于描述本发明的具体方案，在本实施例中，以电池20包括两组电池为例作为说明。
参见附图1，主电池21和从电池22的输出端并联连接，并通过充放电回路31与整车***10进行电性连接，电性连接定义为，电池20能够对整车***10实现供电，主电池21与整车***10之间通过第一通信总线41进行通讯连接，主电池21与从电池22之间通过第二通信总线42进行通讯连接，通讯连接定义为，实现电池20的状态信息的传输以及充放电指令的传输，通过第二通信总线42，从电池22将电池的状态信息，如电量、温度、电流、电压等信息，发送至主电池21，主电池21通过第一通信总线41将自身的电池状态信息以及从电池22的状态信息发送至整车***10。
主电池21与整车***10的通信方式可采用UART、CAN、LIN等方式，从电池22与主电池21之间的通信方式可采用CAN或UART等方式。
电池20的放电策略由主电池21控制，作为本实施例的一个使用方式，主电池21先对整车***10进行供电，在主电池21的电量过低时，可以理解的，主电池21和从电池22之间的充电切换，不应以电量作为唯一触发条件，也可根据技术人员的自主选择进行切换，通过第二通信总线42实现主电池21和从电池22之间的信息传递，主电池21对从电池22发送指令，从电池22对整车***10进行供电。
作为本实施例的另一个使用方式，主电池21对从电池22发送指令，由从电池22先对整车***10进行供电，在从电池22的电量过低时，可以理解的，主电池21和从电池22之间的充电切换，不应以电量作为唯一触发条件，主电池21通过第二通信总线42接受到从电池22的状态信息，主电池21对从电池22发送指令使其停止供电，由主电池21对整车***10进行供电。
作为本实施例的另一个使用方式，主电池21和从电池22可同时对整车***10供电。
在本实施例的另一个应用中，电池20仅包括主电池21，主电池21的输出端与整车***10电性连接，主电池21单独对整体***10进行供电，主电池21通过第一通信总线41与整车***10实现信息传输和交换。
本发明的电池的充电***包括上述电池20及充电装置30，充电装置30与电池20电性连接，对电池20进行充电，充电装置30与电池20实现通信连接，能够进行信息传输和交换。
如附图1所示，在本实施例的一个应用中，充电装置30与主电池21之间通过第三通信总线43连接，与主电池21实现信息传输和交换，充电装置30与主电池21之间采用UART通信方式，充电装置30与主电池21进行电性连接，在进行充电时，主电池21将自身状态及从电池22的状态通过第三通信总线43传递至充电装置30，如电量、电流、电压状态等，进而调整充电装置30的充电电流、充电电压等，主电池21控制充电策略，并将命令传输至充电装置30，充电策略可设置为主电池21先充电，从电池22后充电，或从电池22先充电，主电池21后充电，或者主电池21和从电池22同时充电，技术人员可根据实际需求设置充电策略。
如附图2所示，在本实施例的另一个应用中，充电装置30通过第四通信总线44及第二通信总线42连接入电池20之间的通信***，充电装置30与主电池21和从电池22共同通信，优选地，主电池21和从电池22之间、充电装置30与主电池21和从电池22之间采用CAN通信方式。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电池的并联拓扑，包括整车***，其特征在于：包括与所述整车***电性连接及通讯连接的电池，所述电池包括并联连接的主电池和至少一组从电池，所述主电池通过第一通信总线与所述整车***进行通讯连接，所述主电池与所述从电池之间通过第二通信总线进行通讯连接，所述从电池通过所述主电池与所述整车***连接，所述从电池将其状态信息通过所述第二通信总线传输至所述主电池，所述主电池将其与所述从电池的状态信息通过所述第一通信总线传输至所述整车***，所述主电池和从电池的输出端并联且通过充放电回路与所述整车***进行电性连接。
2.根据权利要求1所述的电池的并联拓扑，其特征在于：所述电池向所述整车***的供电策略由所述主电池控制，所述供电策略包括：所述主电池与从电池共同供电、所述主电池先供电或所述从电池先供电。
3.根据权利要求1所述的电池的并联拓扑，其特征在于：所述主电池与所述整车***的通信方式可采用UART、CAN或LIN方式。
4.根据权利要求1所述的电池的并联拓扑，其特征在于：所述主电池和从电池之间的通信方式可采用CAN或UART方式。
5.一种电池的充电***，包括权利要求1至4任一项所述的电池，其特征在于：包括充电装置，所述充电装置与所述电池电性连接及通讯连接，所述充电装置对所述电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的电池的充电***，其特征在于：所述充电装置与主电池通过第三通信总线进行通讯连接，所述充电装置与主电池通过充放电回路电性连接，所述主电池将其与从电池的状态信息与所述充电装置通过第三通信总线实现信息传输。
7.根据权利要求5所述的电池的充电***，其特征在于：所述充电装置通过第四通信总线及第二通信总线与所述电池进行通讯连接，所述充电装置与主电池和从电池共同通信，所述充电装置通过充放电回路与所述从电池电性连接。
8.根据权利要求5所述的电池的充电***，其特征在于：所述充电装置向所述电池充电的策略由主电池控制，所述充电策略包括：主电池和从电池同时充电、主电池先充电或从电池先充电。
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