专利名称：一种电池管理模块及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池管理领域，特别是涉及一种电池管理模块及系统。
背景技术：
在电池管理系统中，特别是串联使用的大功率电池的管理系统中，电池在充放电过程中会出现过充或过放的情况。电池的过充或过放可能导致电池的容量衰减，降低电池的寿命。请参见图1，现有的电池管理系统通常采用电池管理模块10以电量均衡的方式对电池组11中的每个电池进行管理。也就是说，电池管理模块10检测每个电池两端电压，在电池电压低于某一阈值时，则认为该电池过放，此时电池管理模块10将其他电池的电量转移到该电池上。在电池电压高于某一阈值时，则认为该电池过充，此时电池管理模块10将该电池的电量转移到其他电池上。上述电量均衡方式仅能实现电池之间的电量转移，但当电池组中的某个电池无法正常工作时仍会影响到电池组的使用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电池管理模块及系统，以在不影响电池组正常工作的情况下将电池组中的某一电池排除在电池组之外。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种电池管理模块，电池管理模块包括第一连接端、第二连接端以及开关系统，其中开关系统根据控制信号将电池串联于第一连接端与第二连接端之间或将第一连接端直接连接到第二连接端。其中，开关系统为单刀双掷开关，单刀双掷开关包括:第一开关端、第二开关端、第三开关端以及第四开关端、第一开关端接收控制信号。第二开关端连接第一连接端。第三开关端连接电池的第一端，电池的第二端连接第二连接端。第四开关端连接第二连接端，第二开关端在控制信号的作用下选择性连接第三开关端和第四开关端。其中，开关系统包括:第一开关与第二开关。第一开关包括:第一开关端、第二开关端以及第三开关端。第一开关端接收控制信号。第二开关端连接第一连接端。第三开关端连接电池的第一端，电池的第二端连接第二连接端，第二开关端在控制信号的作用下选择性连接第三开关端。第二开关包括:第四开关端、第五开关端以及第六开关端。第四开关端接收控制信号。第五开关端连接第一连接端。第六开关端连接第二连接端，第五开关端在控制信号的作用下选择性连接第六开关端。其中，电池管理模块进一步包括:电压检测模块与控制模块。电压检测模块检测电池的电压。控制模块根据电压检测模块的检测结果产生控制信号。其中，控制模块在电压检测模块检测到电池的电压高于第一阈值或低于第二阈值时，产生控制信号将第一连接端直接连接到第二连接端，控制模块在电压检测模块检测到电池的电压位于第一阈值与第二阈值之间时，产生控制信号将电池串联于第一连接端与第二连接端之间。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种电池管理系统，用于对多个电池进行管理，其特征在于，电池管理系统包括串联设置并分别与每一电池对应的多个电池管理模块，每一电池管理模块包括第一连接端、第二连接端以及开关系统，其中开关系统根据控制信号将对应的电池串联于第一连接端与第二连接端之间或将第一连接端直接连接到第二连接端。其中，开关系统为单刀双掷开关，单刀双掷开关包括:第一开关端、第二开关端、第三开关端以及第四开关端、第一开关端接收控制信号。第二开关端连接第一连接端。第三开关端连接电池的第一端，电池的第二端连接第二连接端。第四开关端连接第二连接端，第二开关端在控制信号的作用下选择性连接第三开关端和第四开关端。其中，开关系统包括:第一开关与第二开关。第一开关包括:第一开关端、第二开关端以及第三开关端。第一开关端接收控制信号。第二开关端连接第一连接端。第三开关端连接电池的第一端，电池的第二端连接第二连接端，第二开关端在控制信号的作用下选择性连接第三开关端。第二开关包括:第四开关端、第五开关端以及第六开关端。第四开关端接收控制信号。第五开关端连接第一连接端。第六开关端连接第二连接端，第五开关端在控制信号的作用下选择性连接第六开关端。其中，电池管理模块进一步包括:电压检测模块与控制模块。电压检测模块检测电池的电压。控制模块根据电压检测模块的检测结果产生控制信号。其中，控制模块在电压检测模块检测到电池的电压高于第一阈值或低于第二阈值时，产生控制信号将第一连接端直接连接到第二连接端，控制模块在电压检测模块检测到电池的电压位于第一阈值与第二阈值之间时，产生控制信号将电池串联于第一连接端与第二连接端之间。本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况，本发明的电池管理模块及系统能够在不影响电池组正常工作的情况下将电池组中的某一电池排除在电池组之外，避免了某一电池的过充、过放或无法正常工作而影响到整个电池组的性能以及寿命。
图1是现有技术的电池组管理系统的示意图；图2是本发明的电池管理模组的第一实施例的示意图；图3是本发明的电池管理模组的第二实施例的示意图。
具体实施例方式参阅图2，图2是本发明的电池管理模组的第一实施例的示意图。本发明的电池管理模组的第一实施例包括:第一连接端21、第二连接端22、开关系统K、电压检测模块25以及控制模块26。在本实施例中，电压检测模块25连接电池24的两端，用于检测电池24的电压。控制模块26与电压检测模块25连接，根据电压检测模块25的检测结果发出控制信号。在本实施例中，开关系统K中包括第一开关Kl与第二开关K2。第一开关Kl包括第一开关端231、第二开关端232以及第三开关端233。第一开关端231接收控制模块26的控制信号，以使第二开关端232在控制信号的作用下选择性连接第三开关端233。第二开关端232连接第一连接端21。第三开关端233连接电池24的第一端241，电池24的第二端242连接第二连接端22。第二开关K2包括第四开关端234、第五开关端235以及第六开关端236。第四开关234接收控制模块26的控制信号，以使第五开关端235在控制信号的作用下选择性连接第六开关端236。第五开关端235连接第一连接端21。第六开关端236连接第二连接端22。在本实施例中，控制模块26在电压检测模块25检测到电池24的电压高于第一阈值或低于第二阈值时，即电池24过充或过放时，产生控制信号控制开关系统K。此时，第五开关端235在控制信号的作用下连接第六开关端236，第二开关端232在控制信号的作用下与第三开关端233断开，将第一连接端21直接连接到第二连接端22。控制模块26在电压检测模块25检测到电池24的电压位于第一阈值与第二阈值之间时，产生控制信号作用于控制开关系统K。此时，第二开关端232在控制信号的作用下连接第三开关端233，第五开关端235在控制信号的作用下与第六开关端236断开，将电池24串联于第一连接端21与第二连接端22之间。参阅图3，图3是本发明的电池管理模组的第二实施例的示意图。本发明的电池管理模组的第二实施例包括:第一连接端31、第二连接端32、开关系统K3、电压检测模块35以及控制t旲块36。在本实施例中，电压检测模块35连接电池34的两端，用于检测电池34的电压。控制模块36与电压检测模块35连接，根据电压检测模块35的检测结果发出控制信号。在本实施例中，开关系统K3为单刀双掷开关，包括第一开关端331、第二开关端332、第三开关端333以及第四开关端334。第一开关端331接收控制信号，以使第二开关端332在控制信号的作用下选择性连接第三开关端333或第四开关端334。第二开关端332连接第一连接端21。第三开关端333连接电池34的第一端341，电池34的第二端342连接第二连接端32。第四开关端334连接第二连接端32。在本实施例中，控制模块36在电压检测模块35检测到电池34的电压高于第一阈值或低于第二阈值时，即电池34过充或过放时，产生控制信号控制开关系统K3。此时，第二开关端332在控制信号的作用下连接第四开关端334，将第一连接端31直接连接到第二连接端32。控制模块36在电压检测模块35检测到电池34的电压位于第一阈值与第二阈值之间时，产生控制信号作用于控制开关系统K3。此时，第二开关端332在控制信号的作用下连接第三开关端333，将电池34串联于第一连接端31与第二连接端32之间。根据附图与实施例可见，无论哪种实施例，均是开关系统根据控制信号将电池串联于第一连接端与第二连接端之间或将第一连接端直接连接到第二连接端。本发明进一步提供一种电池管理系统，电池管理系统包括串联设置并分别与每一电池对应的多个电池管理模块，该电池管理模块例如上述电池管理模块。该电池管理系统通过控制信号可将多个电池串联成一个电池组，并可通过控制信号将某一电池排除在电池组外。通过上述方式，本发明的电池管理模块及系统能够在不影响电池组正常工作的情况下将电池组中的某一电池排除在电池组之外，避免了某一电池的过充、过放或无法正常工作而影响到整个电池组的性能以及寿命。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种电池管理模块，其特征在于，所述电池管理模块包括第一连接端、第二连接端以及开关系统，其中所述开关系统根据控制信号将电池串联于所述第一连接端与所述第二连接端之间或将所述第一连接端直接连接到所述第二连接端。
2.根据权利要求1所述的电池管理模块，其特征在于，所述开关系统为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关包括: 第一开关端，所述第一开关端接收所述控制信号； 第二开关端，所述第二开关端连接所述第一连接端； 第三开关端，所述第三开关端连接所述电池的第一端，所述电池的第二端连接所述第二连接端； 第四开关端，所述第四开关端连接所述第二连接端，所述第二开关端在所述控制信号的作用下选择性连接所述第三开关端或所述第四开关端。
3.根据权利要求1所述的电池管理模块，其特征在于，所述开关系统包括: 第一开关，所述第一开关包括: 第一开关端，所述第一开关端接收所述控制信号； 第二开关端，所述第二开关端连接所述第一连接端； 第三开关端，所述第三开关端连接所述电池的第一端，所述电池的第二端连接所述第二连接端，所述第二开关端在所述控制信号的作用下选择性连接所述第三开关端； 第二开关，所述第二开关包括: 第四开关端，所述第四开关端接收所述控制信号； 第五开关端，所述第五开关端连接所述第一连接端； 第六开关端，所述第六开关端连接所述第二连接端，所述第五开关端在所述控制信号的作用下选择性连接所述第六开关端。
4.根据权利要求1所述的电池管理模块，其特征在于，所述电池管理模块进一步包括: 电压检测模块，所述电压检测模块检测所述电池的电压； 控制模块，所述控制模块根据所述电压检测模块的检测结果产生所述控制信号。
5.根据权利要求4所述的电池管理模块，其特征在于，所述控制模块在所述电压检测模块检测到所述电池的电压高于第一阈值或低于第二阈值时，产生所述控制信号将所述第一连接端直接连接到所述第二连接端，所述控制模块在所述电压检测模块检测到所述电池的电压位于第一阈值与第二阈值之间时，产生所述控制信号将所述电池串联于所述第一连接端与所述第二连接端之间。
6.一种电池管理系统，用于对多个电池进行管理，其特征在于，所述电池管理系统包括串联设置并分别与每一所述电池对应的多个电池管理模块，每一所述电池管理模块包括第一连接端、第二连接端以及开关系统，其中所述开关系统根据控制信号将对应的所述电池串联于所述第一连接端与第二连接端之间或将所述第一连接端直接连接到所述第二连接端。
7.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关系统为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关包括: 第一开关端，所述第一开关端 接收所述控制信号； 第二开关端，所述第二开关端连接所述第一连接端；第三开关端，所述第三开关端连接所述电池的第一端，所述电池的第二端连接所述第二连接端； 第四开关端，所述第四开关端连接所述第二连接端，所述第二开关端在所述控制信号的作用下选择性连接所述第三开关端或所述第四开关端。
8.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关系统包括: 第一开关，所述第一开关包括: 第一开关端，所述第一开关端接收所述控制信号； 第二开关端，所述第二开关端连接所述第一连接端； 第三开关端，所述第三开关端连接所述电池的第一端，所述电池的第二端连接所述第二连接端，所述第二开关端在所述控制信号的作用下选择性连接所述第三开关端； 第二开关，所述第二开关包括: 第四开关端，所述第四开关端接收所述控制信号； 第五开关端，所述第五 开关端连接所述第一连接端； 第六开关端，所述第六开关端连接所述第二连接端，所述第五开关端在所述控制信号的作用下选择性连接所述第六开关端。
9.根据权利要求6所述的电池管理系统，其特征在于，每一所述电池管理模块进一步包括: 电压检测模块，所述电压检测模块检测所述电池的电压； 控制模块，所述控制模块根据所述电压检测模块的检测结果产生所述控制信号。
10.根据权利要求9所述的电池管理系统，其特征在于，所述控制模块在所述电压检测模块检测到所述电池的电压高于第一阈值或低于第二阈值时，产生所述控制信号将所述第一连接端直接连接到所述第二连接端，所述控制模块在所述电压检测模块检测到所述电池的电压位于第一阈值与第二阈值之间时，产生所述控制信号将所述电池串联于所述第一连接端与所述第二连接端之间。
全文摘要
本发明公开了一种电池管理模块及系统。该电池管理模块包括第一连接端、第二连接端以及开关系统，其中开关系统根据控制信号将电池串联于第一连接端与第二连接端之间或将第一连接端直接连接到第二连接端。通过上述方式，本发明的电池管理模块及系统能够在不影响电池组正常工作的情况下将电池组中的某一电池排除在电池组之外，避免了某一电池的过充、过放或无法正常工作而影响到整个电池组的工作。
文档编号H03K17/74GK103178563SQ20111043733
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者葛伟国, 蒋燕波 申请人:东莞钜威新能源有限公司