一种多模组储能电源的管理方法与流程

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1.本发明涉及储能电源产品技术领域，特指一种多模组储能电源的管理方法。


背景技术：

2.便携式储能电源，也叫便携式户外电源，其是一种重量通常不超过20kg的备用电源或者应急电源。一般采用锂离子电池作为储能部件，采用交流或直流进行输入充电(如交流220v，车载12v等)，输出为交流或直流(如交流220v，直流12v，直流5v等)。
3.便携式储能电源一般作为户外出游、抗震防灾的备用备用电源。当使用者在户外游玩、工作时，通过便携式储能电源可以为手机等电子设备进行充电、照明等。非使用状态，可以通过市电或者车载电源对其进行充电。例如见专利号为：202021607613.9的中国发明专利，其公开了一种储能电源的壳体组件及储能电源。
4.现有的储能电源也有一个问题，当储能电源长时间对外输出、或者在进行大功率对外输出时，内置电池电能无法得到补充，很容易耗尽。为了解决这一问题，本发明人想到为储能电源增加一个或多个电池模组。在通常情况下，储能电源单独使用即可，在遇到储能电源长时间对外输出、或者在进行大功率对外输出时，将电池模组与储能电源连接，利用电池模组对储能电源的电量进行有效补充，从而提高整个储能电源的工作时间以及应对各种突发情况。但是，将多个电池模组与储能电源连接这种模式目前并没有完善的管理方法，现有的电池管理系统(bms)也无法应对这种情况。由于储能电源与电池模组中电池单元的电压当前电压无法保证一致，如果直接将储能电源与电池模组并联后，可能造成不同电压的电池单元之间环流，将电池烧毁，甚至出现起火、爆炸等危险情况。所以针对这种情况，本发明人提出了以下技术方案。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题就在于提供一种多模组储能电源的管理方法。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种多模组储能电源的管理方法，包括：储能电源主机和与储能电源主机连接的若干电池模组，所述的储能电源包括：主电池单元、主控模块、主电池管理模块、电源输入接口和电源输出接口；所述的电池模组包括：电池单元、输入输出控制模块、电池管理模块和通讯模块，电池模组中的电池单元与主机中的主电池单元连接，通讯模块与主控模块连接，电池模组通过输入输出控制模块控制其输入输出通道：根据工作模式不同，该储能电源的管理方法为：单独工作模式：储能电源主机单独向外输出，储能电源主机与电池模组之间没有建立正确通讯连接时，电池模组中的输入输出控制模块将输入输出通道关闭；一般工作模式：储能电源主机与电池模组之间建立正确通讯连接时，电池模组将电池单元的电压、剩余容量参数信息通过通讯模块反馈至储能电源主机的主控模块，主控模块经过对比电压数值，选择电压最高的电池模组，并发送信号至电压最高的电池模组，被选择的电池模组收到信号后，将通过输入输出控制模块打开输出输出通道，令电池单元与主电池单元连通，为其提供电源，其他未被选择的电
池模组的输入输出通道继续保持关闭。
7.进一步而言，上述技术方案中，在一般工作模式下，当储能电源主机超过设定的功率输出时，储能电源主机的主控模块将连续扫描所有连接的电池模组，将未被选中的电池模组中电压与当前被选中的电池模组的电压一直时，该电压一致的电池模组的输入输出控制模块打开其输出通道，参与到储能电源主机的电源输出工作。
8.进一步而言，上述技术方案中，所述的储能电源主机与电池模组之间通过接口连接，该接口包括七个触点，各个触点定义如下：g1：通讯电源5v+；g2：通讯电源gnd；g3：通讯识别id；g4：数据data+；g5：数据data-；g6：电源正极；g7：电源负极。
9.采用上述技术方案后，一个储能电源的主机可以配置多个电池模组，通过电池模组对储能电源主机进行充电保证。同时，本发明通过讯通隔离方式，确保在一般模式下只选择电压最高的电池模组。在特殊工作模式下，可以将两个或多个电池模组并入，从而参与到电源输出工作。这样既可以保证储能电源主机的正常工作，又不会引发不同电压的电池单元之间环流情况，确保使用安全。
附图说明：
10.图1是本发明的系统原理图；
11.图2是本发明实施例的外形示意图；
12.图3是本发明实施例的接口示意图；
13.图4是本发明实施例中接口通讯电源隔离电路图。
具体实施方式：
14.下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
15.本发明涉及一种多模组储能电源的管理方法，见图1所示，该多模组储能电源包括：储能电源的主机1和与储能电源主机1连接的若干电池模组2。
16.所述的储能电源的主机1包括：主电池单元10、主控模块11、主电池管理模块12、电源输入接口13和电源输出接口14。电源的输入接口13可采用交流或直流进行输入充电(如交流220v，车载12v等)，电源输出接口14输出为交流或直流(如交流220v，直流12v，直流5v等)。
17.所述的电池模组2为锂离子电池包，该电池模组2集成了相关的电路，其包括：电池单元20、输入输出控制模块21、电池管理模块22和通讯模块23。
18.电池模组2中的电池单元20与主机1中的主电池单元10连接，通讯模块23与主控模块11连接，电池模组2通过输入输出控制模块21控制其输入输出通道。
19.下面根据工作模式不同，具体说明该储能电源的管理方法：
20.单独工作模式：此时储能电源的主机1可独立使用，其与常规的储能电源一样可以正常的充电以及单独向外输出。此时储能电源的主机1与电池模组2之间没有建立正确通讯连接时，电池模组2中的输入输出控制模块21将输入输出通道关闭。
21.一般工作模式：主机1与电池模组2之间已经连接，主机1与电池模组2之间建立正确通讯连接时，电池模组2将电池单元20的电压、剩余容量参数信息通过通讯模块23反馈至主机1的主控模块11，主控模块11经过对比电压数值，选择电压最高的电池模组2，并发送信
号至电压最高的电池模组2，被选择的电池模组2收到信号后，将通过输入输出控制模块21打开输出输出通道，令电池单元20与主电池单元10连通，为其提供电源，其他未被选择的电池模组2的输入输出通道继续保持关闭。
22.特殊工作模式：在一般工作模式下，当储能电源的主机1超过设定的功率输出时，主机1的主控模块11将连续扫描所有连接的电池模组2，当未被选中的电池模组2中电压与当前被选中的电池模组2的电压一致时，该电压一致的电池模组2的输入输出控制模块21打开其输出通道，参与到主机1的电源输出工作。这样可以对正在使用的电池模组提供分担电源输出功能，降低单个电池模组的工作压力，保证储能电源的主机1的大功率输出工作。
23.当储能电源的主机1与电池模组2之间连接后，在没有外部电源对主电池单元10进行充电情况下，若主电池电源10的电压降低至设定电压后，电池模组2可以对主电池单元10进行充电。
24.如上所述，要实现本发明的必须要确保储能电源主机1与电池模组2之间的连接关系。对此本发明提出了一种专用的接口。
25.见图2所示，这是本发明的储能电源主机1的示意图，其上设置有多个与电池模组2连接的接口g，见图3所示，该接口g包括七个触点，各个触点定义如下：
26.g1：通讯电源5v+；
27.g2：通讯电源gnd；
28.g3：通讯识别id；
29.g4：数据data+；
30.g5：数据data-；
31.g6：电源正极；
32.g7：电源负极；
33.见图4所示，这是通讯电源隔离电路图，其中g1、g2提供通讯工作的5v电源，并且通过光耦原件u1、u2来对通讯进行隔离。g3作为不同电池模组2的识别id，通过g3来识别不同的电池模组2，识别方法可通过不同的脉冲信号进行确定。g4、g5作为输出传输的端口，为各个电池模组2之间以及储能电源的主机1与电池模组2之间提供数据交换传输功能，其可以通过直接采用数据传输隔离芯片adum1250实现。g6、g7作为电源输出的正负极端口，通常情况下不对外输出电源，只有储能电源主机1与电池模组2之间连接后，并且重新连接确认后，该g6、g7在会有电源输出。
34.当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。