專利名稱：智能蓄電池及蓄電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于不間斷供電技術(shù)領(lǐng)域，具體的講是一種智能蓄電池及蓄電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電信、電力控制、或者不間斷電源(Uninterruptible Power Supply, UPS)等場(chǎng)合均需要一次電源系統(tǒng)作為一個(gè)不間斷供電的系統(tǒng)，即當(dāng)交流市電斷電時(shí)，該一次電源系統(tǒng)仍要為負(fù)載提供電源。這種不間斷供電的要求一般均是通過蓄電池組來實(shí)現(xiàn)的，以蓄電池組作為備用電源，將蓄電池組和交流電源線路并聯(lián)連接到負(fù)載電路上，當(dāng)交流電源發(fā)生意外中斷時(shí)，蓄電池組可以進(jìn)行放電，從而分擔(dān)全部的負(fù)載。而當(dāng)交流電正常時(shí)，蓄電池一般會(huì)處于浮充或者均充的狀態(tài)。現(xiàn)有技術(shù)中的蓄電池的單體電壓一般都比較低，諸如鋰電池單體電壓為不到4V，鉛酸蓄電池單體電壓只有2V左右，其它種類的蓄電池的單體電壓也均不到2V，所以實(shí)際應(yīng)用中一般由多個(gè)單體蓄電池串聯(lián)構(gòu)成蓄電池系統(tǒng)。蓄電池系統(tǒng)中的多個(gè)單體蓄電池，彼此之間的容量和自放電不可避免的存在不一致的情形，如此會(huì)造成各個(gè)單體蓄電池之間不可避免的電壓的不一致，使得蓄電池系統(tǒng)中的一些蓄電池處于過充電狀態(tài)，另一些蓄電池處于欠充電狀態(tài)，最終結(jié)果是蓄電池系統(tǒng)的實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)低于單體蓄電池的壽命。如此，對(duì)于以鉛酸蓄電池為主的傳統(tǒng)應(yīng)用來說，不僅造成了巨大的資源能源的浪費(fèi)，而且給環(huán)境造成了極大的污染。此外，對(duì)于一些新的應(yīng)用領(lǐng)域，諸如電動(dòng)汽車、新能源領(lǐng)域而言，造成了普及瓶頸。為使蓄電池系統(tǒng)中所有蓄電池均處于一致的荷電狀態(tài)，保證蓄電池相同的使用壽命與單體蓄電池一致，世界許多國家都在研究蓄電池組電壓的平衡技術(shù)。諸如美國洛克希德馬丁公司的專利號(hào)為US006140800A、名稱為“無損平衡技術(shù)”的專利文獻(xiàn)即公開了一種平衡技術(shù)，中國北京匯眾實(shí)業(yè)公司的專利號(hào)為201010199366.8、名稱為“一種電源系統(tǒng)”的專利申請(qǐng)也公開了一種充電平衡技術(shù)。前者在轉(zhuǎn)換效率、平衡速度、平衡精度和穩(wěn)定性等方面均劣于后者，而后者由于在應(yīng)用中需要在每個(gè)單體蓄電池外裝載電池管理模塊，致使該技術(shù)的普及較為緩慢，仍無法解決諸如電動(dòng)汽車、新能源領(lǐng)域發(fā)展瓶頸的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種智能蓄電池以及蓄電池系統(tǒng)，通過在原體蓄電池上設(shè)置電池管理模塊，克服了現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池的均充模式對(duì)蓄電池造成的極大壽命損害的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的同時(shí)又可以保證蓄電池的活性，避免了蓄電池發(fā)生沉積，從而較大程度的延長(zhǎng)了蓄電池的壽命。本實(shí)用新型實(shí)施例的目的之一是，提供了一種智能蓄電池，所述的智能蓄電池包括:原體蓄電池、電池管理模塊、數(shù)據(jù)總線、輔助供電總線以及輔助充電控制線，其中，所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別與所述的電池管理模塊相連接；[0008]所述的電池管理模塊具體包括:與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的檢測(cè)控制單元，與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的輔助充電單元，所述的檢測(cè)控制單元與所述的輔助充電單元相連接；所述的數(shù)據(jù)總線與所述的檢測(cè)控制單元相連接；所述的輔助供電總線與所述的輔助充電單元相連接；所述的輔助充電控制線與所述的檢測(cè)控制單元的輸出端相連接；所述的檢測(cè)控制單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的原體蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)所述的原體蓄電池的實(shí)時(shí)電壓小于閾值電壓時(shí)，由所述的輔助充電單元通過所述的輔助供電總線對(duì)所述的原體蓄電池進(jìn)行充電。優(yōu)選的，所述的原體蓄電池為鉛酸蓄電池和/或鋰離子蓄電池和/或鎘鎳蓄電池和/或鐵鎳蓄電池和/或鋅銀蓄電池。本實(shí)用新型實(shí)施例的目的之一是，提供一種蓄電池系統(tǒng)，所述的蓄電池系統(tǒng)包括多個(gè)串聯(lián)的智能蓄電池，所述的多個(gè)智能蓄電池的數(shù)據(jù)總線與蓄電池組控制器相連接，所述的蓄電池組控制器通過組網(wǎng)傳輸接口輸出，所述的智能蓄電池包括:原體蓄電池、電池管理模塊、數(shù)據(jù)總線、輔助供電總線以及輔助充電控制線，其中，所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別與所述的電池管理模塊相連接；所述的電池管理模塊具體包括:與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的檢測(cè)控制單元，與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的輔助充電單元，所述的檢測(cè)控制單元與所述的輔助充電單元相連接；所述的數(shù)據(jù)總線與所述的檢測(cè)控制單元相連接；所述的輔助供電總線與所述的輔助充電單元相連接；所述的輔助充電控制線與所述的檢測(cè)控制單元的輸出端相連接；所述的蓄電池組控制器，用于檢測(cè)所述的多個(gè)智能蓄電池的電壓總和，確定出所述的多個(gè)智能蓄電池的電壓平均值，并將所述的電壓平均值作為閾值電壓發(fā)送至所述的多個(gè)智能蓄電池；所述的檢測(cè)控制單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的原體蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)所述的原體蓄電池的實(shí)時(shí)電壓小于閾值電壓時(shí)，由所述的輔助充電單元通過所述的輔助供電總線對(duì)所述的原體蓄電池進(jìn)行充電。優(yōu)選的，所述的原體蓄電池為鉛酸蓄電池和/或鋰離子蓄電池和/或鎘鎳蓄電池和/或鐵鎳蓄電池和/或鋅銀蓄電池。本實(shí)用新型實(shí)施例克服了現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池的均充模式對(duì)蓄電池造成的極大壽命損害的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的同時(shí)又可以保證蓄電池的活性，避免了蓄電池發(fā)生沉積，從而較大程度的延長(zhǎng)了蓄電池的壽命。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種蓄電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種蓄電池系統(tǒng)中的蓄電池組控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種蓄電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可知，所述的蓄電池系統(tǒng)包括多個(gè)串聯(lián)的智能蓄電池，諸如智能蓄電池1、2……n，所述的多個(gè)智能蓄電池包括原體蓄電池100、電池管理模塊200以及數(shù)據(jù)總線300，所述的數(shù)據(jù)總線300與蓄電池組控制器600相連接，所述的蓄電池組控制器600通過組網(wǎng)傳輸接口 700輸出。在具體的實(shí)施方式中，所述的原體蓄電池為鉛酸蓄電池和/或鋰離子蓄電池和/或鎘鎳蓄電池和/或鐵鎳蓄電池和/或鋅銀蓄電池。所述的 蓄電池組控制器600，用于檢測(cè)所述的多個(gè)智能蓄電池的電壓總和，確定出所述的多個(gè)智能蓄電池的電壓平均值，并將所述的電壓平均值作為閾值電壓發(fā)送至所述的多個(gè)智能蓄電池。在圖2所示的實(shí)施例中，智能蓄電池1、智能蓄電池2至智能蓄電池n的電壓總和設(shè)為Vb，則閾值電壓為Vb/n。圖3為蓄電池組控制器的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖3可知，所述的蓄電池組控制器具體包括:變化器601、多個(gè)接口單元602以及數(shù)據(jù)處理單元603。在具體的實(shí)施方式中，接口單元諸如可為接口單元I和接口單元2。其中，所述的變換器601由蓄電池組總線電壓提取蓄電池組控制器的工作電力，并轉(zhuǎn)換成各功能電路所需的工作電壓。數(shù)據(jù)處理單元603的作用主要包括:(1)測(cè)量蓄電池組總電壓，通過接口單元2獲得蓄電池組電池節(jié)數(shù),求出每節(jié)電池的平均電壓；(2)由接口單元I獲得每節(jié)電池電壓,命令電壓低于平均電壓的電池管理模塊啟動(dòng)充電功能，對(duì)相應(yīng)電池充電，或把平均電壓數(shù)值發(fā)給每個(gè)電池管理模塊；(3)把每節(jié)電池的相關(guān)參數(shù)通過接口單元2送到上級(jí)管理系統(tǒng)。 組網(wǎng)傳輸接口 700，在具體的實(shí)施方式中，種類繁多，選擇靈活，一般包括有線和無線的，有專網(wǎng)的和通用的。組網(wǎng)傳輸接口的作用是接受上級(jí)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)或命令，向上級(jí)管理系統(tǒng)傳輸本組電池的相關(guān)數(shù)據(jù)。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖1可知，所述的智能蓄電池包括:原體蓄電池100、電池管理模塊200、數(shù)據(jù)總線300、輔助供電總線500以及輔助充電控制線400，其中，所述的原體蓄電池100的正極和負(fù)極分別與所述的電池管理模塊200相連接；所述的電池管理模塊200具體包括:與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的檢測(cè)控制單元201，與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的輔助充電單元202，所述的檢測(cè)控制單元201與所述的輔助充電單元202相連接；所述的數(shù)據(jù)總線300與所述的檢測(cè)控制單元201相連接；[0035]所述的輔助供電總線500與所述的輔助充電單元202相連接；所述的輔助充電控制線400與所述的檢測(cè)控制單元201的輸出端相連接；所述的檢測(cè)控制單元201，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的原體蓄電池100的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)所述的原體蓄電池的實(shí)時(shí)電壓小于閾值電壓時(shí)，由所述的輔助充電單元通過所述的輔助供電總線500對(duì)所述的原體蓄電池100進(jìn)行充電。如圖3所示的系統(tǒng)中，閾值電壓為Vb/n，設(shè)原體蓄電池I的實(shí)時(shí)電壓為VI，原體蓄電池2的實(shí)時(shí)電壓為V2，則所述的檢測(cè)控制單元201判斷V1、V2與Vb的大小，當(dāng)Vl小于Vb時(shí)，則由輔助充電單元202通過輔助供電總線500對(duì)原體蓄電池I進(jìn)行充電。當(dāng)某節(jié)電池電壓低于平均電壓，就根據(jù)電池組控制器的命令，啟動(dòng)電池管理模塊的充電功能，對(duì)相應(yīng)的電池進(jìn)行充電，或電池管理模塊由電池組控制器獲得平均電壓Vb/n，當(dāng)測(cè)得該節(jié)電池電壓低于平均電壓Vb/n，就自動(dòng)啟動(dòng)輔助充電功能。所述的數(shù)據(jù)總線300在具體的實(shí)施方式中，可根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)類型、應(yīng)用場(chǎng)合確定。所述的輔助供電總線500在具體的實(shí)施方式中，可能是電池組電壓，也可能是電池組中幾節(jié)電池的電壓，視應(yīng)用情況定。所述的輔助充電控制線400用于傳輸輔助充電啟動(dòng)命令。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能蓄電池中的檢測(cè)控制單元可通過現(xiàn)有技術(shù)中的電壓檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)，此處不一一列舉，視實(shí)際使用情形而定。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能蓄電池中的輔助充電單元可通過充電器來實(shí)現(xiàn)，充電器的具體類型此處也不一一列舉，視實(shí)際使用情形而定。 在本實(shí)施例中，檢測(cè)控制單元201可以檢測(cè)原體蓄電池的狀態(tài)，并在輔助充電單元202的協(xié)調(diào)作用下對(duì)該原體蓄電池進(jìn)行充放電操作，從而使得智能蓄電池整體都保持在理想的電壓狀態(tài)，進(jìn)而使蓄電池系統(tǒng)保持在電壓平衡狀態(tài)。因此本實(shí)用新型實(shí)施例的智能蓄電池以及蓄電池系統(tǒng)既可以使蓄電池保持活性，又可以達(dá)到電壓平衡的狀態(tài)，不至于出現(xiàn)過充或欠充的狀態(tài)，進(jìn)一步提高了蓄電池的壽命。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種智能蓄電池以及蓄電池系統(tǒng)，通過在原體蓄電池上設(shè)置電池管理模塊，克服了現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池的均充模式對(duì)蓄電池造成的極大壽命損害的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的同時(shí)又可以保證蓄電池的活性，避免了蓄電池發(fā)生沉積，從而較大程度的延長(zhǎng)了蓄電池的壽命。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一般計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能蓄電池，其特征是，所述的智能蓄電池包括:原體蓄電池、電池管理模塊、數(shù)據(jù)總線、輔助供電總線以及輔助充電控制線， 其中，所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別與所述的電池管理模塊相連接； 所述的電池管理模塊具體包括:與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的檢測(cè)控制單元，與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的輔助充電單元，所述的檢測(cè)控制單元與所述的輔助充電單元相連接； 所述的數(shù)據(jù)總線與所述的檢測(cè)控制單元相連接； 所述的輔助供電總線與所述的輔助充電單元相連接； 所述的輔助充電控制線與所述的檢測(cè)控制單元的輸出端相連接； 所述的檢測(cè)控制單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的原體蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)所述的原體蓄電池的實(shí)時(shí)電壓小于閾值電壓時(shí)，由所述的輔助充電單元通過所述的輔助供電總線對(duì)所述的原體蓄電池進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能蓄電池，其特征是，所述的原體蓄電池為鉛酸蓄電池和/或鋰離子蓄電池和/或鎘鎳蓄電池和/或鐵鎳蓄電池和/或鋅銀蓄電池。
3.一種蓄電池系統(tǒng)，其特征是，所述的蓄電池系統(tǒng)包括多個(gè)串聯(lián)的智能蓄電池，所述的多個(gè)智能蓄電池的數(shù)據(jù)總線與蓄電池組控制器相連接，所述的蓄電池組控制器通過組網(wǎng)傳輸接口輸出， 所述的智能蓄電池包括:原體蓄電池、電池管理模塊、數(shù)據(jù)總線、輔助供電總線以及輔助充電控制線，其中，所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別與所述的電池管理模塊相連接; 所述的電池管理模塊具體包括:與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的檢測(cè)控制單元，與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的輔助充電單元，所述的檢測(cè)控制單元與所述的輔助充電單元相連接； 所述的數(shù)據(jù)總線與所述的檢測(cè)控制單元相連接； 所述的輔助供電總線與所述的輔助充電單元相連接； 所述的輔助充電控制線與所述的檢測(cè)控制單元的輸出端相連接； 所述的蓄電池組控制器，用于檢測(cè)所述的多個(gè)智能蓄電池的電壓總和，確定出所述的多個(gè)智能蓄電池的電壓平均值，并將所述的電壓平均值作為閾值電壓發(fā)送至所述的多個(gè)智能蓄電池； 所述的檢測(cè)控制單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述的原體蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)所述的原體蓄電池的實(shí)時(shí)電壓小于閾值電壓時(shí)，由所述的輔助充電單元通過所述的輔助供電總線對(duì)所述的原體蓄電池進(jìn)行充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電池系統(tǒng)，其特征是，所述的原體蓄電池為鉛酸蓄電池和/或鋰離子蓄電池和/或鎘鎳蓄電池和/或鐵鎳蓄電池和/或鋅銀蓄電池。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種智能蓄電池以及蓄電池系統(tǒng)，所述的智能蓄電池包括原體蓄電池、電池管理模塊、數(shù)據(jù)總線、輔助供電總線以及輔助充電控制線，其中，所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別與所述的電池管理模塊相連接；所述的電池管理模塊具體包括與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的檢測(cè)控制單元，與所述的原體蓄電池的正極和負(fù)極分別相連接的輔助充電單元，所述的檢測(cè)控制單元與所述的輔助充電單元相連接?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中蓄電池的均充模式對(duì)蓄電池造成的極大壽命損害的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的同時(shí)又可以保證蓄電池的活性，避免了蓄電池發(fā)生沉積，從而較大程度的延長(zhǎng)了蓄電池的壽命。
文檔編號(hào)H02J7/00GK203026972SQ20122060107
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者韋永高, 黃安幫, 劉豹, 趙俊杰, 霍騰飛, 韋明 申請(qǐng)人:北京匯眾實(shí)業(yè)總公司, 北京匯眾電源設(shè)備廠