电池系统及操作电池系统的方法
【技术领域】
[0001]本发明大体而言涉及电池系统，更具体而言，涉及包括两种或更多种不同电池化学组成的电池系统。
【背景技术】
[0002]电池被越来越多地用作许多不同种类装置(包括例如智能手机等小型电子装置至例如汽车等大型装置)的电源。对给定装置中所要使用的电池化学组成的选择通常是各种特性(例如，重量、尺寸、容量、充电/放电电流、充电时间、安全性、发热、可靠性、使用寿命等)的折中。
[0003]试图在给定系统中混合各种电池化学组成来减少各自所作的折中会带来某些缺点。举例而言，当电压电平不同时，在各单元之间可出现大的电流。这对于不可充电电池而言甚至更加危险，这是因为电流的逆流可能会使电池爆裂或爆炸。
[0004]因此，需要提供如下的电池系统及方法:其能够减小对某些电池系统特性做出折中的必要，并同时解决传统混合化学组成系统的缺点。
【发明内容】
[0005]本发明通过在某些实施例中提供对具有不同化学组成的部分之间的单元及伴随电压电平的仔细选择而解决了混合化学组成系统的上述缺点。在一个实例性实施例中，一种电池系统包括位于铅酸电池电源系统(电池系统A)中的单元组(cell group)，所述铅酸电池电源系统耦接至具有不同化学组成(例如锂离子系电池)的电池电源系统(电池系统B)。电池系统A及电池系统B分别互连于特定的阴极触点及阳极触点处以防止对所述不同的电池系统造成损坏，其中所述的特定阴极触点及阳极触点是基于在这些点处存在的电压范围而被选择的。电池系统A在连接点处的最坏情况(worst-case)电压范围高于电池系统B的最坏情况电压范围。电池系统包括电池管理系统(battery management system ；BMS)，所述电池管理系统监控每一单元层次(cell level)的电压并监控电池组层次(packlevel)的电流。BMS也可用以控制电池系统A与电池系统B之间的导电性，并用以保护电池系统A及电池系统B不会超出正常工作条件。电池系统A及电池系统B也可均用作锂电池，但各自具有不同的锂化学组成。
[0006]在另一实例性实施例中，一种电池系统包括:第一电池总成，具有第一种电池化学组成；以及第二电池总成，具有第二种电池化学组成。所述第二电池总成与所述第一电池总成并联地电性连接。所述第二种电池化学组成不同于所述第一种电池化学组成。第一开关设置于所述第一电池总成与所述第二电池总成之间。第二开关设置于所述第一电池总成与所述第二电池总成之间。第一电流传感器设置于所述第一电池总成与电接地点之间。第二电流传感器设置于所述第一电池总成与电接地点之间。电池管理系统耦接至所述电池系统，所述电池管理系统用以:监控所述第一电池总成的电压，监控所述第二电池总成的电压，监控所述第一电流传感器的电流，监控所述第二电流传感器的电流，并根据驻存于所述电池管理系统中的代码来操作所述第一开关及所述第二开关，以控制经过所述电池系统的电流路径，从而使经过所述第一电池总成的电流路径与经过所述第二电池总成的电流路径可被独立地控制。
[0007]在又一实例性实施例中，公开一种操作电池系统的方法。所述电池系统包括第一电池组及第二电池组。所述第一电池组及所述第二电池组分别包括不同的电池化学组成。所述操作方法包括:将所述第一电池组耦接至所述第二电池组；监控所述第一电池组的电压值；监控所述第二电池组的电压值；监控所述第一电池组的电流值；监控所述第二电池组的电流值；以及操作第一开关及第二开关，以控制经过所述电池系统的电流路径，使得经过所述第一电池组的电流路径与经过所述第二电池组的电流路径可被独立地控制。
[0008]在另一实例性实施例中，一种电池系统包括与锂离子电池总成并联地连接的铅酸电池总成。第一开关设置于所述铅酸电池总成与所述锂离子电池总成之间。第二开关设置于所述铅酸电池总成与所述锂离子电池总成之间。第一电流传感器耦接至所述铅酸电池总成。第二电流传感器耦接至所述锂离子电池总成。电池管理系统耦接至所述电池系统。所述电池管理系统用以:监控所述铅酸电池总成的电压值及所述锂离子电池总成的电压值，监控所述第一电流传感器及所述第二电流传感器，并操作所述第一开关及所述第二开关，以确保电流不从所述锂离子电池总成流至所述铅酸电池总成内。
[0009]上述
【发明内容】
并非旨在限制本发明的范围，或描述本发明的每一实施例、方面、实施方案、特征或优点。在以下的段落中将参照附图描述本发明的详细技术及优选实施例，以使所属领域的技术人员更好地理解本发明的特征。应理解，在不背离本发明范围的条件下，以上所提到的特征以及以下所要论述的特征可不仅以指定的组合加以使用，而且还以其它组合加以使用或单独使用。
【附图说明】
[0010]图1为根据某些实例性实施例的多化学组成电池系统的图示；
[0011]图2为根据某些实例性实施例的多化学组成电池系统的系统充电操作状态的流程图；
[0012]图3为根据某些实例性实施例的多化学组成电池系统的系统放电操作状态的流程图；
[0013]图4为根据某些实例性实施例的多化学组成电池系统的系统空闲操作状态的流程图；以及
[0014]图5为根据某些实例性实施例的多化学组成电池系统的另一图示。
[0015]尽管本发明可具有各种修改形式及替代形式，但上文是以举例方式在图式中显示其具体细节并将对在下文中详细阐述其具体细节。然而应理解，本发明并非仅限于所述的特定实例性实施例。相反，本发明旨在涵盖处于由随附权利要求书所界定的本发明范围内的所有修改形式、等效设置、以及替代形式。
[0016]主要元件标记说明
[0017]100:多化学组成电池系统
[0018]102A:第一 LA 电池
[0019]102B:第二 LA 电池
[0020]104A:第一 Li电池单元
[0021]104B:第二 Li电池单元
[0022]106A:开关
[0023]106B:开关
[0024]108:开关
[0025]110:开关
[0026]112:电源管理系统
[0027]113:开关
[0028]114:微控制器单元
[0029]116:ADC (模数转换)单元
[0030]118:多工器，I/O (输入&输出)控制及电平移位器
[0031]120:电流传感器
[0032]122:电流传感器
[0033]124:开关
[0034]126:开关
[0035]128:复位开关
[0036]130C:控制信号
[0037]131C:控制信号
[0038]150:充电器
[0039]152:负载
[0040]201:系统充电
[0041]202A:LA 充电
[0042]202B:低电流充电
[0043]202C:LA 浮动充电
[0044]203A:Li 充电
[0045]203B:关闭Li电池充电
[0046]204:充电器150被断开
[0047]210:系统放电
[0048]211A:LA 放电
[0049]211B:禁用整个电池系统
[0050]212A:Li总成104正在放电
[0051]212B:关闭Li电流路径
[0052]220:系统空闲
[0053]221B:关闭 LA 放电
[0054]222k:脉动地对Li电池104进行充电
[0055]222B:关闭 Li 充电
[0056]300:系统
[0057]302A:LA 电池
[0058]3