CN101599554B - 电池备用单元及电池备用单元开关控制方法 - Google Patents

电池备用单元及电池备用单元开关控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种电池备用单元及电池备用单元开关控制方法，该电池备用单元包括至少两个电芯组，所述电芯组包括至少一个电芯；至少两个可控短路回路，所述可控短路回路包括回路导线和电动开关，所述电动开关通过回路导线与所述电芯组并联连接；采样模块，连接于所述电芯组的电极，用于采集所述电芯组的电极的工作信息，并发送；开关控制模块，连接于所述可控短路回路的电动开关，用于接收所述采样模块采集并发送的工作信息，并根据所述工作信息对所述电动开关进行控制。本发明实施例针对现有技术BBU中一个电芯失效，会导致整个BBU失效的技术问题，实现了在BBU中单个或多个电芯失效时，仍能保持对被供电系统的正常供电的目的。

Description

电池备用单元及电池备用单元开关控制方法 
技术领域
本发明涉及电池备用技术，特别涉及一种电池备用单元及电池备用单元开关控制方法。 
背景技术
在现有技术的存储领域中，通常用BBU(Battery Backup Unit，电池备用单元)来对被供电系统进行掉电保护，构成BBU的电芯大多为锂电池，这里所涉及的被供电系统一般指电脑的整机系统。其中，BBU的输出电压以被供电系统的供电需求为标准，一般被供电系统所需的供电电压为12V或48V。其中，需48V供电电压供电的被供电系统其电压转换模块的输入电压范围一般为72V～36V，而需12V供电电压供电的被供电系统其电压转换模块的输入电压范围一般为13.2V～10.8V。 
由于目前市面上所现有的单节锂电池一般为3.2V或3.7V，以需48V供电电压供电的被供电系统为例，用于对其电压转换模块提供输入电压的BBU至少需要10余节相同规格的锂电池电芯串联才能构成。 
由于构成BBU的多个锂电池电芯是串联连接的，如果其中任一锂电池电芯失效，会导致整个BBU的失效，对被供电系统产生影响。 
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电池备用单元及电池备用单元开关控制方法，针对现有技术BBU中一个电芯失效，会导致整个BBU进而失效的技术问题，实现了在BBU中单个或多个电芯失效时，仍能保持对被供电系统正常供电的目的。 
为实现上述目的，本发明提供了一种电池备用单元，包括： 
至少两个电芯组，所述电芯组包括至少一个电芯； 
至少两个可控短路回路，所述可控短路回路包括回路导线和电动开关，所述电动开关通过回路导线与所述电芯组并联连接； 
采样模块，连接于所述电芯组的电极，用于采集所述电芯组的电极的工作信息，并发送； 
开关控制模块，连接于所述可控短路回路的电动开关，用于接收所述采样模块采集并发送的所述电芯组的电极的工作信息，并根据所述工作信息对所述电动开关进行控制。 
为实现上述目的，本发明提供了一种电池备用单元开关控制方法，包括： 
采集电池备用单元中电芯组的电极的工作信息； 
根据所述工作信息，对与所述电芯组并联连接的电动开关进行控制； 
所述对与所述电芯组并联连接的电动开关进行控制包括：判断所述工作信息是否低于预设值；当判断出所述工作信息低于预设值时，闭合可控短路回路的电动开关。 
本发明实施例所提供的一种电池备用单元及电池备用单元开关控制方法，通过采样模块采集每个所述电芯组的电极的工作信息，进一步通过开关控制模块根据所述工作信息，对每个所述电芯组所并联电动开关进行控制的技术方案，针对现有技术BBU中一个电芯失效，会导致整个BBU进而失效的技术问题，实现了在BBU中单个或多个电芯失效时，仍能保持对被供电系统的正常供电的目的。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为本发明实施例电池备用单元的一结构示意图； 
图2为本发明实施例电池备用单元的另一结构示意图； 
图3为本发明实施例开关控制模块的结构示意图； 
图4为本发明实施例电池备用单元中电芯组为两个电芯的一结构示意图； 
图5为本发明实施例电池备用单元中电芯组为两个电芯的另一结构示意图； 
图6为本发明实施例电池备用单元中电芯组为三个电芯的一结构示意图； 
图7为本发明实施例电池备用单元中电芯组为三个电芯的另一结构示意图； 
图8为本发明实施例电池备用单元中电芯组为三个电芯的再一结构示意图； 
图9为本发明实施例电池备用单元开关控制方法的流程图。 
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 
图1为本发明实施例电池备用单元的一结构示意图。如图1所示，本实施例中电池备用单元包括：充放电回路11、两个电芯组12、两个可控短路回路13、采样模块14和开关控制模块15。 
其中，两个电芯组12串联连接，并且每个电芯组12包括一个电芯，所述电芯可为可充放电的锂电池，充放电回路11用于使电芯组12中的电芯储存电能或释放电能；可控短路回路13包括回路导线16和电动开关17，电动开关17通过回路导线16与电芯组12并联连接，且电动开关17可为继电器；采样模块14可为电压电流采集卡，连接于电芯组12的电极，并实时采集电芯组12的电极的工作信息，所述工作信息为电压电流信息，在图1中具体地采集的是电芯组12的正电极的工作信息，当然也可采集电芯组12的负电极的工作信息；开关控制模块15，连接于可控短路回路13的电动开关17，用于根据所述工作信息，对电动开关17进行控制。 
进一步地，如图3为本发明实施例开关控制模块的结构示意图所示，开关控制模块15还可包括接收单元151、判断单元152和闭合单元153，接收单元151接收采样模块14采集并发送的电芯组12的电极的工作信息，所述工作信息可为电芯组12的电极的电压电流信息，判断单元152连接接收单元151，判断所述工作信息是否低于预设值，若是，则电芯组12工作不正常，当判断所述工作信息高于或等于预设值时，视为电芯组12工作正常，闭合单元153连接判断单元152，用于当判断单元152判断出电芯组12工作不正常时，闭合工作电芯组12所并联的电动开关17，若判断单元152判断电芯组12为工作正常，则不对其所并联的电动开关17作任何动作； 
结合图1和图3，在实际应用中，充放电回路11使电芯组12中的电芯连续储存电能或释放电能的同时，采样模块14实时采集电芯组12的正电极的工作信息，并发送给开关控制模块15，开关控制模块15的判断单元152判断所接收到的工作信息是否低于预设值，若是，则电芯组12处于工作不正常状态，当判断单元152判断出所述工作信息低于预设值时，闭合单元153闭合电芯组12所并联的电动开关17，使该工作不正常的电芯组12被可控短路回路13短路，进而屏蔽该工作不正常的电芯组12，若判断单元152所判断的电芯组12工作正常时，则不对其所并联的电动开关17做任何动作。 
本实施例所提供的一种电池备用单元，通过采样模块14采集每个所述电芯组的电极的工作信息，进一步通过开关控制模块15根据所述工作信息，对每个所述电芯组所并联的电动开关进行控制的技术方案，针对现有技术BBU中一个电芯失效，会导致整个BBU进而失效的技术问题，实现了在BBU中单个或多个电芯失效时，仍能保持对被供电系统的正常供电的目的。 
图2为本发明实施例电池备用单元的另一结构示意图。如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例中电池备用单元包括：充放电回路11、至少三个电芯组12、至少三个可控短路回路13、采样模块14和开关控制模块15，每个可控短路回路13可包括回路导线16和电动开关17，每个电动开关17 通过回路导线16与其中一个电芯组12并联连接，采样模块14连接于每个电芯组12的电极，并实时采集每个电芯组12的电极的工作信息，开关控制模块15连接于可控短路回路13的电动开关，用于根据所述工作信息，对所述电动开关进行控制。 
进一步地，如图4为本发明实施例电池备用单元中电芯组为两个电芯的一结构示意图所示，以及如图5为本发明实施例电池备用单元中电芯组为两个电芯的另一结构示意图所示，本实施中的电芯组12可包含两个电芯，且所述两个电芯可并联连接，也可串联连接。 
再进一步地，如图6为本发明实施例电池备用单元中电芯组为三个电芯的一结构示意图所示，如图7为本发明实施例电池备用单元中电芯组为三个电芯的另一结构示意图所示，以及如图8为本发明实施例电池备用单元中电芯组为三个电芯的再一结构示意图所示，本实施中的电芯组12还可包含三个电芯，且所述三个电芯可并联连接，可串联连接，也可串并联混合连接。 
当电芯组12中所包含的电芯个数大于三个时，多个电芯同样可并联连接，可串联连接，也可串并联混合连接。 
结合图2和图3，在实际应用中，充放电回路11使每个电芯组12中的电芯连续储存电能或释放电能的同时，采样模块14实时采集每个电芯组12的正电极的工作信息，并发送给开关控制模块15，开关控制模块15的接收模块151接收采样模块14采集并发送的电芯组12的电极的工作信息，并且判断单元152判断所述工作信息是否低于预设值，若是，则电芯组12工作不正常，工作不正常电芯组12可能有一个或多个，当判断单元152判断出其中有电芯组12工作不正常时，闭合单元153闭合工作不正常电芯组12所并联的电动开关17，使工作不正常的电芯组12被可控短路回路13短路，进而屏蔽所有工作不正常的电芯组12，若判断单元152所判断的电芯组12工作正常，则不对其所并联的可控短路回路13作任何动作。 
本实施例所提供的一种电池备用单元，在上述实施例的基础上对电芯 组的数量进行了扩充，加大了电池备用单元的供电输出范围，并且在电芯组的电芯数也进行扩充的同时，其中的电芯可并联连接，可串联连接，也可串并联混合连接，保证了电芯组的有效性，进一步保证了整个BBU的有效性，降低了整个BBU失效的概率。 
图9为本发明实施例电池备用单元开关控制方法的流程图。本实施例的方法包括： 
步骤101、采集电池备用单元中电芯组的电极的工作信息； 
实时采集电芯组的正电极的工作信息，也可以采集电芯组的负电极的工作信息，该工作信息可为电压电流信息； 
步骤102、根据所述工作信息，对与所述电芯组并联连接的可控短路回路的电动开关进行控制。 
具体地，判断步骤101中采集的电芯组的电极的电压电流信息是否低于预设值，若是，则电芯组工作不正常，当判断出所述电压电流信息低于预设值时，进一步闭合与电芯组并联的电动开关，使工作不正常的电芯组被可控短路回路短路，进而屏蔽工作不正常的电芯组；当判断所述电压电流信息高于或等于预设值时，所述电芯组工作正常，不对与其并联的电动开关做任何动作。 
本实施例所提供的一种电池备用单元开关控制方法，通过采集电池备用单元中每个所述电芯组的电极的工作信息，进一步通过根据所述工作信息，对每个所述电芯组所并联的可控短路回路的电动开关进行控制的技术方案，针对现有技术BBU中一个电芯失效，会导致整个BBU进而失效的技术问题，实现了在BBU中单个或多个电芯失效时，仍能保持对被供电系统的正常供电的目的。 
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤； 而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。 

Claims (7)

1.一种电池备用单元，其特征在于，包括：
至少两个电芯组，所述电芯组包括至少一个电芯；
至少两个可控短路回路，所述可控短路回路包括回路导线和电动开关，所述电动开关通过回路导线与所述电芯组并联连接；
采样模块，连接于所述电芯组的电极，用于采集所述电芯组的电极的工作信息，并发送；
开关控制模块，连接于所述可控短路回路的电动开关，用于接收所述采样模块采集并发送的所述电芯组的电极的工作信息，并根据所述工作信息对所述电动开关进行控制。
2.根据权利要求1所述的电池备用单元，其特征在于，还包括：
充放电回路，用于使所述电芯储存电能或释放电能。
3.根据权利要求1所述的电池备用单元，其特征在于，所述开关控制模块包括：
接收单元，用于接收所述采样模块采集并发送的所述电芯组的电极的工作信息；
判断单元，用于判断所述工作信息是否低于预设值；
闭合单元，用于当判断出所述工作信息低于预设值时，闭合所述可控短路回路的电动开关。
4.根据权利要求1所述的电池备用单元，其特征在于，所述采样模块包括电压电流采集卡，所述工作信息为电压电流信息。
5.根据权利要求1所述的电池备用单元，其特征在于，所述开关控制模块包括CPU处理器。
6.根据权利要求1所述的电池备用单元，其特征在于，所述电动开关包括继电器。
7.一种电池备用单元开关控制方法，其特征在于，包括： 
采集电池备用单元中电芯组的电极的工作信息；
根据所述工作信息，对与所述电芯组并联连接的电动开关进行控制；
所述对与所述电芯组并联连接的电动开关进行控制包括：
判断所述工作信息是否低于预设值；
当判断出所述工作信息低于预设值时，闭合可控短路回路的电动开关。
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