CN204597550U - 一种带有备用单元的电池组 - Google Patents
一种带有备用单元的电池组 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204597550U CN204597550U CN201520283972.6U CN201520283972U CN204597550U CN 204597550 U CN204597550 U CN 204597550U CN 201520283972 U CN201520283972 U CN 201520283972U CN 204597550 U CN204597550 U CN 204597550U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- cell
- battery module
- mux
- variable connector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
一种带有备用单元的电池组，该电池组包括：主电池模块、多路选择器、控制器、备用电池模块；主电池模块和多路选择器相连；多路选择器和备用电池模块相连；控制器依次和主电池模块、多路选择器、备用电池模块相连。控制器控制主电池模块，并估算单体电池的荷电状态SOCi和容量Qi，当某单体电池的容量Qi与额定容量Q比值小于80％时，选用备单体电池替换掉问题电池；当某一单体电池的SOCi与其他单体电池的平均SOC相差超过10％，进行计数，累计超过一定次数，替换单体电池；如果未达到设定次数，根据单体电池电压高低，选择备用单体电池给问题电池充电或者问题电池给单体电池充电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池组，特别是一种带有备用单元的电池组。
背景技术
蓄电池(如超级电容、锂电池等)作为动力源，一般串联成电池组模块使用，但是由于原材料、设备、制造工艺的原因，即使同一批次的电池，其容量、内阻等参数也会不一样，在使用过程中会出现电池过充或过放的现象。当电池组处于这样一种不一致性的状态中时，会导致有些单体电池的容量低于电池组的平均容量，在其放电过程中，其电量首先放完。虽然此时其他电池还有很多电量，但是为了保护该单体电池，不得不终止整个电池组的放电，因此并没有充分利用电池组中的能量。更严重时，会出现某一单体电池完全报废、其他电池完好无损的情况，这样会导致整个电池组报废停止工作。
目前的电池组通常由若干单体电池、均衡电路组成，并没有在内部设置备用电池。当单体电池一致性不好、均衡效果不佳时，会导致某一单体电池容量、寿命缩减，根据木桶原理，电池组的实际容量往往受问题单体电池的束缚，所述的问题单体电池为容量缩小、荷电状态偏离平均荷电状态。长此以往，会出现当整个电池组报废时，实际电池组内部大部分单体电池还能够继续使用的现象，由此形成了资源浪费。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种带有备用单元的电池组，解决现有电池组内部问题单体电池影响电池组使用效率的问题。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：该电池组包括：主电池模块、多路选择器、控制器、备用电池模块；主电池模块和多路选择器相连；多路选择器和备用电池模块相连；控制器依次和主电池模块、多路选择器、备用电池模块相连。
所述的主电池模块包括采集电路、单体电池和多路开关；采集电路和单体电池并联相连，单体电池和多路开关依次交叉串联连接。
所述的备用电池模块包括备用采集电路、备用单体电池、双向升压电路、电子开关；备用电池模块由多个支路组成，每个支路中，备用单体电池和双向升压电路串联连接；备用单体电池和采集电路并联连接；电子开关和双向升压电路并联连接。
所述的控制器控制主电池模块，并估算单体电池的荷电状态SOCi和容量Qi，当某单体电池的容量Qi与额定容量Q比值小于80％时，选用备单体电池替换掉问题电池；当某一单体电池的SOCi与其他单体电池的平均SOC相差超过10％，进行计数，累计超过一定次数，替换单体电池；如果未达到设定次数，根据单体电池电压高低，选择备用单体电池给问题电池充电或者问题电池给单体电池充电。
优选的，所述多路开关有三个接口，多路开关靠近左侧电池正极的是接口1，多路开关靠近右侧电池负极的是接口2，靠近多路选择器的是接口3；同一时刻只接通任意2个接口，断开其他接口；一般情况下，多路开关接通1、3接口，断开其他接口。
优选的，若要实现备用单体电池替换问题电池，需要控制器控制多路开关；当出现问题电池即电池老化时，控制问题电池左侧的多路开关接通1、2接口，断开2与3，1与3之间的连接；控制问题电池右侧的多路开关接通2、3接口；其他多路开关保持不变；同时控制多路选择器，使得问题电池相邻两侧的多路开关的2号接口处的导线分别接通多路选择器的备用电池支路接口H，G；还需保持双向升压电路的并联开关闭合，短路双向升压电路。
优选的，若要实现备用单体电池给问题电池充电，需要控制器控制多路开关；当出现问题电池即电压过低时，控制问题电池左侧的多路开关接通1、2接口；控制问题电池右侧的多路开关接通2、3接口；其他多路开关动作保持不变；同时控制多路选择器，使得问题电池相邻两侧的多路开关的2号接口处的导线分别接通多路选择器的备用电池支路接口H、G；还需保持双向升压电路的并联开关断开，控制双向升压电路给问题电池充电。
优选的，若要实现问题电池给单体备用电池充电，需要控制器控制多路开关；当出现问题电池即电压过高时，控制问题电池左侧的多路开关接通1、2接口；控制问题电池右侧的多路开关接通2、3接口；其他多路开关动作保持不变；同时控制多路选择器，使得问题电池相邻两侧的多路开关的2号接口处的导线分别接通多路选择器的备用电池支路接口H、G；还需保持双向升压电路的并联开关断开，控制双向升压电路给备用电池充电。
有益效果，由于采用了上述方案，备用电池替换问题电池时，控制器控制多路开关，断开问题电池与相邻单体电池的通路；同时控制多路选择器，使得问题电池相邻两侧的多路开关的导线分别接通多路选择器的备用电池支路，连通备用电池与问题电池两侧的单体电池；保持双向升压电路的并联开关接通，从而替换问题电池。备用电池给问题电池充电时，相比备用电池替换问题电池的动作，其他动作相同，仅需保持双向升压电路的并联开关断开，控制双向升压电路给问题电池或单体电池充电。如此，备用单体电池可以实现替换问题电池和二次均衡，解决了现有电池组内部问题单体电池影响电池组使用效率的问题，达到了本实用新型的目的。
优点：当电池组内部出现问题电池时，使用备用单体电池给其充电或者直接替换掉，提高了电池组使用效率。
附图说明：
图1为本实用新型的一种带有备用单元的电池组***结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进下步的描述：
本实用的带有备用单元的电池组包括：主电池模块、多路选择器、控制器、备用电池模块。主电池模块和多路选择器相连；多路选择器和备用电池模块相连。控制器依次和主电池模块、多路选择器、备用电池模块相连。
图1为一种带有备用单元的电池组***结构图，主电池模块中设置9个单体电池串联，备用电池模块中设置2个备用电池支路以便更容易理解描述，但是单体电池、备用电池的数量可以是更多。
所述的主电池模块包括采集电路、单体电池和多路开关。采集电路和单体电池并联相连；单体电池1-9和多路开关1-10依次交叉串联连接。
所述的备用电池模块包括备用采集电路、备用单体电池、双向升压电路、电子开关。备用电池模块由若干支路组成。每个支路中，备用单体电池和双向升压电路串联连接；备用单体电池和采集电路并联连接；电子开关和双向升压电路并联连接。
优选的，所述多路开关有三个接口，多路开关靠近左侧电池正极的是接口1，多路开关靠近右侧电池负极的是接口2，靠近多路选择器的是接口3。同一时刻多路开关只接通任意2个接口，断开其他接口。一般情况下，多路开关接通1,3接口，断开其他接口。
优选的，若要实现备用单体电池替换问题电池，需要控制器控制多路开关；当出现问题电池即电池老化时，控制问题电池左侧的多路开关接通1、2接口，断开2与3，1与3之间的连接；控制问题电池右侧的多路开关接通2、3接口；其他多路开关保持不变；同时控制多路选择器，使得问题电池相邻两侧的多路开关的2号接口处的导线分别接通多路选择器的备用电池支路接口H，G；还需保持双向升压电路的并联开关闭合，短路双向升压电路。
优选的，若要实现备用单体电池给问题电池充电，需要控制器控制多路开关；当出现问题电池即电压过低时，控制问题电池左侧的多路开关接通1、2接口；控制问题电池右侧的多路开关接通2、3接口；其他多路开关动作保持不变；同时控制多路选择器，使得问题电池相邻两侧的多路开关的2号接口处的导线分别接通多路选择器的备用电池支路接口H、G；还需保持双向升压电路的并联开关断开，控制双向升压电路给问题电池充电。
优选的，若要实现问题电池给单体备用电池充电，需要控制器控制多路开关；当出现问题电池即电压过高时，控制问题电池左侧的多路开关接通1、2接口；控制问题电池右侧的多路开关接通2、3接口；其他多路开关动作保持不变；同时控制多路选择器，使得问题电池相邻两侧的多路开关的2号接口处的导线分别接通多路选择器的备用电池支路接口H、G；还需保持双向升压电路的并联开关断开，控制双向升压电路给备用电池充电。
Claims (3)
1.一种带有备用单元的电池组，其特征是：该电池组包括：主电池模块、多路选择器、控制器、备用电池模块；主电池模块和多路选择器相连；多路选择器和备用电池模块相连；控制器依次和主电池模块、多路选择器、备用电池模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种带有备用单元的电池组，其特征是：主电池模块包括采集电路、单体电池和多路开关；采集电路和单体电池并联相连，单体电池和多路开关依次交叉串联连接。
3.根据权利要求1所述的一种带有备用单元的电池组，其特征是：备用电池模块包括备用采集电路、备用单体电池、双向升压电路、电子开关；备用电池模块由多个支路组成，每个支路中，备用单体电池和双向升压电路串联连接；备用单体电池和采集电路并联连接；电子开关和双向升压电路并联连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520283972.6U CN204597550U (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 一种带有备用单元的电池组 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520283972.6U CN204597550U (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 一种带有备用单元的电池组 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204597550U true CN204597550U (zh) | 2015-08-26 |
Family
ID=53933663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520283972.6U Expired - Fee Related CN204597550U (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 一种带有备用单元的电池组 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204597550U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104810891A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-29 | 中国矿业大学 | 一种带有备用单元的电池组及其动态管理方法 |
| CN111361420A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-03 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种动力电池***及电动汽车 |
| TWI732687B (zh) * | 2020-09-22 | 2021-07-01 | 低碳動能開發股份有限公司 | 車用磷酸鋰鐵電池備用電力控制系統及控制方法 |
-
2015
- 2015-05-05 CN CN201520283972.6U patent/CN204597550U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104810891A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-29 | 中国矿业大学 | 一种带有备用单元的电池组及其动态管理方法 |
| CN111361420A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-03 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种动力电池***及电动汽车 |
| TWI732687B (zh) * | 2020-09-22 | 2021-07-01 | 低碳動能開發股份有限公司 | 車用磷酸鋰鐵電池備用電力控制系統及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102545291B (zh) | 太阳能蓄电***及太阳能供电*** | |
| CN104993602A (zh) | 一种模块化的储能*** | |
| CN103094938B (zh) | 电池串并联自均衡装置 | |
| CN104810891A (zh) | 一种带有备用单元的电池组及其动态管理方法 | |
| CN105140996A (zh) | 一种锂离子电池组均衡管理***及均衡控制方法 | |
| CN204597550U (zh) | 一种带有备用单元的电池组 | |
| CN103616645A (zh) | 一种超大型电池组荷电状态的测量方法 | |
| CN107154666A (zh) | 一种电池组管理***及供电*** | |
| CN204835716U (zh) | 一种模块化的储能*** | |
| CN202405763U (zh) | 过放电保护电路及使用该电路的电池 | |
| CN103915875A (zh) | 新型太阳能路灯锂电池充放电控制*** | |
| CN101834325A (zh) | 二次电池组 | |
| CN102324770A (zh) | 一种电池箱充电***与一种电池箱用电*** | |
| CN108599353A (zh) | 一种高压锂电池储能柜并联扩容*** | |
| US20140274219A1 (en) | Telecommunication Power System | |
| CN208445340U (zh) | 一种锂电储能备电*** | |
| CN103594750A (zh) | 一种耐浮充锂离子电池模块及其浮充方法 | |
| CN111181224A (zh) | 一种多节串联电池组用充电***及其充电方法 | |
| CN107946528B (zh) | 电池组和电池组*** | |
| CN101834311A (zh) | 锂二次电池组 | |
| CN201789310U (zh) | 一种电力直流操作开关电源 | |
| CN101958568B (zh) | 电力直流操作开关电源及其蓄电池组管理方法 | |
| CN204441932U (zh) | 铅酸电池及锂电池并联复合式储能电池供电*** | |
| CN204497319U (zh) | 一种用于锌溴液流储能***的并联电路 | |
| CN203983422U (zh) | 具有自我保护功能和可扩展性的大电流锂离子电池组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150826 Termination date: 20170505 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |