本發(fā)明屬于電池模組管理系統(tǒng)、電池梯次領(lǐng)域，具體是一種電池模組串聯(lián)管理電路。

背景技術(shù)：

對于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院等重要場合，蓄電池是至關(guān)重要的供電保障。因電池單體數(shù)量巨大，蓄電池在這些場所是故障高發(fā)點，極易出現(xiàn)鼓脹、短路等故障，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致起火，造成重大的經(jīng)濟(jì)及財產(chǎn)損失。因此對電池模組的智慧控制、智能監(jiān)測和高效管理顯得尤為重要。

同一規(guī)格、同一批次的電池單體在使用初期，參數(shù)比較接近，隨著電池的老化或故障，其差異性逐漸顯現(xiàn)。傳統(tǒng)的電池模組管理單元，僅可監(jiān)測每節(jié)電池單體的電壓、溫度、內(nèi)阻等，當(dāng)其中某節(jié)單體電池出現(xiàn)故障（短路、斷路、電池端子虛接）時，整個電池模組會隨之崩潰，無法繼續(xù)使用，同時維修、更換電池單體的工作也比較繁重。

通過何種手段解決電池單體間差異性及某一單體電池故障對整個電池模組利用率、循環(huán)壽命、安全性的影響；實現(xiàn)單體電池的精準(zhǔn)監(jiān)測及實時控制；將電池故障提前預(yù)警；確保電池模組的安全可靠運行，才是重中之重。而目前，現(xiàn)有的電池模組并不能實現(xiàn)上述目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種電池模組串聯(lián)管理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)電池在線監(jiān)測與控制功能，消除電池單體間差異，保證組內(nèi)電池的一致性；解決其中某節(jié)電池單體出現(xiàn)故障時，整個電池模組立即崩潰的弊端，提高電池利用率和可靠性，同時減輕維修工作。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種電池模組串聯(lián)管理電路，包括若干依次串聯(lián)的電池單體，每節(jié)所述電池單體均串聯(lián)有一個第一電子開關(guān)，每個所述第一電子開關(guān)與對應(yīng)的電池單體構(gòu)成的串聯(lián)電路的兩端均并聯(lián)有一個第二電子開關(guān)。

進(jìn)一步地，作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一電子開關(guān)和所述第二電子開關(guān)均為可控型電子開關(guān)。

進(jìn)一步地，作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一電子開關(guān)和所述第二電子開關(guān)均為mos管。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

（1）本發(fā)明通過在常規(guī)串聯(lián)單體電池的基礎(chǔ)上，在每一節(jié)電池單體處增加串聯(lián)和并聯(lián)的可控型電子開關(guān)是mos管，實現(xiàn)了開關(guān)的快速開通和關(guān)斷，可有效克服電池模組中因某一個或多個電池單體發(fā)生故障后，導(dǎo)致整個電池組立即崩潰的弊端，提高了電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性與安全性。

（2）本發(fā)明可根據(jù)模組內(nèi)單體電池的正常/故障狀態(tài)，及時調(diào)整各個電池單體的兩個可控型電子開關(guān)的開關(guān)/閉合狀態(tài)，實現(xiàn)了對電池單體的精準(zhǔn)監(jiān)測與控制，提高了整個電池模組的智能性。

（3）本發(fā)明無需對電池模組中的故障電池單體立即采取更換或維修的措施，有效降低了維修頻率，大大減少了人力維護(hù)成本；另一方面，也降低了維護(hù)設(shè)備的投入，提升了整個電池模組的管理、維護(hù)水平。

（4）本發(fā)明可以對不同批次、不同廠家、不同型號的電池單體進(jìn)行管理，大大提高了電池的兼容性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種電池模組串聯(lián)管理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為充電狀態(tài)下各電池單體均正常時的電路電流走向示意圖；

圖3為充電狀態(tài)下某一電池單體出現(xiàn)故障后電路的電流走向示意圖；

圖4為放電狀態(tài)下各電池單體均正常時的電路電流走向示意圖；

圖5為放電狀態(tài)下某一電池單體出現(xiàn)故障后電路的電流走向示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例：

如圖1所示，本實施例所述的一種電池模組串聯(lián)管理電路，包括若干依次串聯(lián)的電池單體，每節(jié)電池單體均串聯(lián)有一個第一電子開關(guān)，每個第一電子開關(guān)與對應(yīng)的電池單體構(gòu)成的串聯(lián)電路的兩端均并聯(lián)有一個第二電子開關(guān)，即每節(jié)電池單體與其對應(yīng)的第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)構(gòu)成一個串聯(lián)單元，串聯(lián)單元之間再依次串聯(lián)構(gòu)成一個完整的串聯(lián)電路。優(yōu)選的，本實施例的第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)均可采用可控型電子開關(guān)，更進(jìn)一步地，第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)均可采用mos管。

下面結(jié)合圖2~圖5，對本發(fā)明在正常工作/故障狀態(tài)、充/放電狀態(tài)下的電流走向進(jìn)行具體說明。

如圖2所示為充電狀態(tài)下各電池單體均正常時的電路電流走向示意圖。當(dāng)各個電池單體均正常時，與之串聯(lián)的第一電子開關(guān)處于閉合狀態(tài)，而與之并聯(lián)的第二電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電流沿著圖中的箭頭方向進(jìn)行傳輸。

如圖3所示為充電狀態(tài)下某一電池單體出現(xiàn)故障后電路的電流走向示意圖。當(dāng)某一電池單體（如圖中電池單體1）發(fā)生故障時，與之串聯(lián)的第一電子開關(guān)會立即斷開，而與之并聯(lián)的第二電子開關(guān)會立即閉合，電流通過旁路分支進(jìn)行傳輸，即沿著圖中的箭頭方向進(jìn)行傳輸，不影響整個電池模組的使用情況。

如圖4所示為放電狀態(tài)下各電池單體均正常時的電路電流走向示意圖。當(dāng)各個電池單體均正常時，與之串聯(lián)的第一電子開關(guān)處于閉合狀態(tài)，而與之并聯(lián)的第二電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電流沿著圖中的箭頭方向進(jìn)行傳輸。

如圖5所示，為放電狀態(tài)下某一電池單體出現(xiàn)故障后電路的電流走向示意圖。當(dāng)某一電池單體（如圖中電池單體1）發(fā)生故障時，與之串聯(lián)的第一電子開關(guān)會立即斷開，而與之并聯(lián)的第二電子開關(guān)會立即閉合，電流通過旁路分支進(jìn)行傳輸，即沿著圖中的箭頭方向進(jìn)行傳輸，不影響整個電池模組的使用情況。

需要說明的是，本實施例中，對電池單體的正常/故障狀態(tài)監(jiān)測依靠的是現(xiàn)有的檢測模塊和控制設(shè)備，即是根據(jù)電池單體的正常/故障狀態(tài)，通過現(xiàn)有的檢測模塊和控制設(shè)備來控制電子開關(guān)的通斷，以達(dá)到及時調(diào)整各個電池單體的兩個可控型電子開關(guān)的開關(guān)/閉合狀態(tài)，實現(xiàn)了對電池單體的精準(zhǔn)監(jiān)測與控制，提高了整個電池模組的智能性的目的。由于檢測模塊和控制設(shè)備為現(xiàn)有成熟技術(shù)，在此就不一一細(xì)說其結(jié)構(gòu)和工作原理，在知悉本發(fā)明的管理電路結(jié)構(gòu)的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在無需付出創(chuàng)造性勞動的前提下，通過將現(xiàn)有的檢測模塊和控制設(shè)備運用到本發(fā)明中來，即可實現(xiàn)本發(fā)明目的。

本發(fā)明通過采用上述電路結(jié)構(gòu)，一方面可有效克服電池模組中因某一個或多個電池單體發(fā)生故障后，導(dǎo)致整個電池組立即崩潰的弊端，提高了電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性與安全性；另一方面無需對電池模組中的故障電池單體立即采取更換或維修的措施，有效降低了維修頻率，大大減少了人力維護(hù)成本，降低了維護(hù)設(shè)備的投入，提升了整個電池模組的管理、維護(hù)水平。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電池模組串聯(lián)管理電路，包括若干依次串聯(lián)的電池單體，每節(jié)所述電池單體均串聯(lián)有一個第一電子開關(guān)，每個所述第一電子開關(guān)與對應(yīng)的電池單體構(gòu)成的串聯(lián)電路的兩端均并聯(lián)有一個第二電子開關(guān)。本發(fā)明可有效克服電池模組中因某一個或多個電池單體發(fā)生故障后，導(dǎo)致整個電池組立即崩潰的弊端，提高了電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性與安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：王仕城;伍春生;龍歡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京索英電氣技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.28
技術(shù)公布日：2017.08.11