一種動力電池組結(jié)構(gòu)及其管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種動力電池組結(jié)構(gòu)及其管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的動力電池組是根據(jù)用戶電壓需求通過對單節(jié)電池的串聯(lián)與并聯(lián)組合而成，電池組的結(jié)構(gòu)與使用方式簡單，而管理方法基本沒有。此時如果有一節(jié)電池出現(xiàn)問題會導(dǎo)致整串電池組無法使用，這樣會造成原本一些仍然可以使用的電池?zé)o法使用，不僅浪費資源，還會降低電池組的使用效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種每節(jié)電池可以單獨使用、對其他電池不造成影響的動力電池組結(jié)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明進一步要解決的技術(shù)問題是提供一種上述動力電池組結(jié)構(gòu)的管理方法。
[0005]本發(fā)明解決上述首要技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種動力電池組結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括多個相互串聯(lián)連接的電池基本單元，每個電池基本單元包括多節(jié)相互并聯(lián)連接的電池，每節(jié)電池均連接有電源管理模塊，該電源管理模塊包含有用于采集電池的電壓、電流、溫度的信息采集模塊、與信息采集模塊連接的控制模塊及能斷開電池與電池基本單元連接的繼電器開關(guān)，繼電器開關(guān)與控制模塊連接，由控制模塊控制繼電器開關(guān)的開啟或關(guān)閉，從而使該節(jié)電池從電池基本單元中脫離或接入電池基本單元。
[0006]作為改進，所述電池基本單元還包括電池基本單元控制開關(guān)，該電池基本單元控制開關(guān)與所有并聯(lián)連接的電池并聯(lián)連接，可以將整塊電池基本單元從動力電池組中剔除。
[0007]再改進，所述電源管理模塊還包括能與外網(wǎng)通訊的通訊模塊，該通訊模塊與管理中心連接。
[0008]再改進，與每節(jié)電池連接的電源管理模塊具有獨立的位置編號。
[0009]本發(fā)明解決上述進一步技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種具有上述結(jié)構(gòu)的動力電池組的管理方法，其特征在于:所述電源管理模塊對動力電池組的管理包含在動力電池組正常使用時對故障電池的排除流程，其方法為:
[0010]步驟1、信息采集模塊采集電池的電壓、電流、溫度并傳給控制模塊；
[0011]步驟2、控制模塊根據(jù)信息采集模塊采集的電池電壓、電流、溫度信號，進入如下判斷:如果電池的電壓、電流、溫度任何一個參數(shù)出現(xiàn)異常，均判斷該節(jié)電池出現(xiàn)故障，并將該故障信息傳給管理中心；
[0012]步驟3、控制模塊根據(jù)電池的故障信息控制繼電器開關(guān)開啟從而使節(jié)電池從電池基本單元中脫離。
[0013]所述電源管理模塊對動力電池組的管理還包含在對故障電池的恢復(fù)流程，其方法為:
[0014]步驟1、根據(jù)故障電池的位置編號，找到故障電池；
[0015]步驟2、將該故障電池標記為合格電池，并檢查該電池的電壓、電流和溫度參數(shù)，如該電池的電壓、電流和溫度中任意一個參數(shù)出現(xiàn)異常，再次標記該電池為故障電池，并返回步驟I重新進入恢復(fù)流程，如果執(zhí)行恢復(fù)流程次數(shù)大于N、且該電池依然標記為故障電池，則該電池徹底損壞;如該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)均正常，延時M秒后，再次檢查該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)，如果該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)依然正常，則標記該電池為合格電池，恢復(fù)對該電池的啟用，其中N的取值為3?12 ;M的取值為3?
12ο
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:電池基本單元中多個相互并聯(lián)的電池中，只要有一節(jié)電池能正常工作，那么整塊動力電池組就可以維持正常運轉(zhuǎn)，每節(jié)電池可以獨立使用，不影響其他節(jié)電池，從而提高整個動力電池組的可靠性，提高使用效率;每塊電池所配備的電源管理模塊，可以使該節(jié)電池出現(xiàn)故障時將該節(jié)電池從電池基本單元中脫離，不影響整塊動力電池組的使用，當(dāng)損壞電池更換為合格電池后，又可以重新接入電池基本單
J L ο
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例中動力電池組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實施例中故障電池的排除流程圖；
[0019 ]圖3為本發(fā)明實施例中故障電池的恢復(fù)流程。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0021]如圖1所示的動力電池組結(jié)構(gòu)，其包括多個相互串聯(lián)連接的電池基本單元I，每個電池基本單元包括多節(jié)相互并聯(lián)連接的電池13，每節(jié)電池均連接有電源管理模塊11，該電源管理模塊包含有用于采集電池的電壓、電流、溫度的信息采集模塊(圖中未示出)、與信息采集模塊連接的控制模塊(圖中未示出)及能斷開電池與電池基本單元連接的繼電器開關(guān)14，繼電器開關(guān)與控制模塊連接，由控制模塊控制繼電器開關(guān)的開啟或關(guān)閉，從而使該節(jié)電池從電池基本單元中脫離或接入電池基本單元;所述電池基本單元I還包括電池基本單元控制開關(guān)12，該電池基本單元控制開關(guān)與所有并聯(lián)連接的電池并聯(lián)連接；電源管理模塊還包括能與外網(wǎng)通訊的通訊模塊，該通訊模塊通過總線2與管理中心連接。
[0022]另外，與每節(jié)電池連接的電源管理模塊具有獨立的位置編號。
[0023]所述電源管理模塊對動力電池組的管理包含在動力電池組正常使用時對故障電池的排除流程，其方法為，參見圖2所示:
[0024]步驟1、信息采集模塊采集電池的電壓、電流、溫度并傳給控制模塊；
[0025]步驟2、控制模塊根據(jù)信息采集模塊采集的電池電壓、電流、溫度信號，進入如下判斷:如果電池的電壓、電流、溫度任何一個參數(shù)出現(xiàn)異常，均判斷該節(jié)電池出現(xiàn)故障，并將該故障信息傳給管理中心，管理中心提示故障電池的位置編號；
[0026]步驟3、控制模塊根據(jù)電池的故障信息控制繼電器開關(guān)開啟從而使該節(jié)電池從電池基本單元中脫離。
[0027]所述電源管理模塊對動力電池組的管理還包含在對故障電池的恢復(fù)流程，其方法為，參見圖3所示:
[0028]步驟1、根據(jù)故障電池的位置編號，找到故障電池；
[0029]步驟2、將該故障電池標記為合格電池，并檢查該電池的電壓、電流和溫度參數(shù)，如該電池的電壓、電流和溫度中任意一個參數(shù)出現(xiàn)異常，再次標記該電池為故障電池，并返回步驟I重新進入恢復(fù)流程，如果執(zhí)行恢復(fù)流程次數(shù)大于N、且該電池依然標記為故障電池，則該電池徹底損壞;如該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)均正常，延時M秒后，再次檢查該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)，如果該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)依然正常，則標記該電池為合格電池，恢復(fù)對該電池的啟用，其中N的取值為3?12 ;M的取值為3?
12ο
[0030]這樣，電池基本單元中每節(jié)電池能夠單獨使用，不影響其他電池，單節(jié)電池損壞后可以脫離系統(tǒng)，不影響整塊動力電池組的性能，而且具備提醒功能可以方便維修更換，只需對單節(jié)電池處理即可；如果整個電池基本單元中全部電池失效，還可以通過電池基本單元控制開關(guān)12將該電池基本單元控制開關(guān)12屏蔽出動力電池組，使動力電池組低電壓運行，也是可靠性的一種保證。由于控制模塊還可以對一些由于電壓、電流、溫度波動等產(chǎn)生影響的電池，進行故障排除，保證一些被誤判的電池可以繼續(xù)使用。并且每塊電池所配備的電源管理模塊通過總線與管理中心連接，管理中心可以通過總線可以了解每塊電池的使用情況，可以計算電池組的平均電流，電壓等相關(guān)參數(shù)，方便對動力電池組內(nèi)單節(jié)電池狀況進行判斷，對于損壞的電池也可以進行精準定位方便維修。
【主權(quán)項】
1.一種動力電池組結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括多個相互串聯(lián)連接的電池基本單元，每個電池基本單元包括多節(jié)相互并聯(lián)連接的電池，每節(jié)電池均連接有電源管理模塊，該電源管理模塊包含有用于采集電池的電壓、電流、溫度的信息采集模塊、與信息采集模塊連接的控制模塊及能斷開電池與電池基本單元連接的繼電器開關(guān)，繼電器開關(guān)與控制模塊連接，由控制模塊控制繼電器開關(guān)的開啟或關(guān)閉，從而使該節(jié)電池從電池基本單元中脫離或接入電池基本單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池組結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電池基本單元還包括電池基本單元控制開關(guān)，該電池基本單元控制開關(guān)與所有并聯(lián)連接的電池并聯(lián)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動力電池組結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電源管理模塊還包括能與外網(wǎng)通訊的通訊模塊，該通訊模塊與管理中心連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力電池組結(jié)構(gòu)，其特征在于:與每節(jié)電池連接的電源管理模塊具有獨立的位置編號。5.—種如權(quán)利要求1或2或3或4所述動力電池組結(jié)構(gòu)的管理方法，其特征在于:所述電源管理模塊對動力電池組的管理包含在動力電池組正常使用時對故障電池的排除流程，其方法為: 步驟1、信息采集模塊采集電池的電壓、電流、溫度并傳給控制模塊； 步驟2、控制模塊根據(jù)信息采集模塊采集的電池電壓、電流、溫度信號，進入如下判斷:如果電池的電壓、電流、溫度任何一個參數(shù)出現(xiàn)異常，均判斷該節(jié)電池出現(xiàn)故障，并將該故障信息傳給管理中心； 步驟3、控制模塊根據(jù)電池的故障信息控制繼電器開關(guān)開啟，從而使節(jié)電池從電池基本單元中脫離。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管理方法，其特征在于:所述電源管理模塊對動力電池組的管理還包含在對故障電池的恢復(fù)流程，其方法為: 步驟1、根據(jù)故障電池的位置編號，找到故障電池； 步驟2、將該故障電池標記為合格電池，并檢查該電池的電壓、電流和溫度參數(shù)，如該電池的電壓、電流和溫度中任意一個參數(shù)出現(xiàn)異常，再次標記該電池為故障電池，并返回步驟I重新進入恢復(fù)流程，如果執(zhí)行恢復(fù)流程次數(shù)大于N、且該電池依然標記為故障電池，則該電池徹底損壞;如該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)均正常，延時M秒后，再次檢查該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)，如果該電池的電壓、電流和溫度這三個參數(shù)依然正常，則標記該電池為合格電池，恢復(fù)對該電池的啟用，其中N的取值為3?12 ； M的取值為3?12。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動力電池組結(jié)構(gòu)及其管理方法，所述動力電池組結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括多個相互串聯(lián)連接的電池基本單元，每個電池基本單元包括多節(jié)相互并聯(lián)連接的電池，每節(jié)電池均連接有電源管理模塊，該電源管理模塊包含有用于采集電池的電壓、電流、溫度的信息采集模塊、與信息采集模塊連接的控制模塊及能斷開電池與電池基本單元連接的繼電器開關(guān)，繼電器開關(guān)與控制模塊連接，由控制模塊控制繼電器開關(guān)的開啟或關(guān)閉，從而使該節(jié)電池從電池基本單元中脫離或接入電池基本單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：每節(jié)電池可以獨立使用，不影響其他節(jié)電池，從而提高整個動力電池組的可靠性，提高使用效率。
【IPC分類】H01M10/04, H01M10/48, H01M10/42
【公開號】CN105470555
【申請?zhí)枴緾N201610050750
【發(fā)明人】石林, 黃佳慶, 吳科明
【申請人】寧波市北侖海伯精密機械制造有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年1月26日