CN104037819A - 电池模块及串联电池模块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模块及串联电池模块的方法，主要内容为：电池模块通过与电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连为外部模块和自身提供电源，包括：第一至第四二极管、第一开关、负载和电池组，以及第一至第六接口，所述电池组的负极通过第六接口与电池总线负端相连，并同时通过第四二极管与负载的负端相连，负载的负端通过第五接口与电池总线负端相连。由于在负载的负端和电池组的负极之间增加了具有反向截止特性的第四二极管，以及将负载的负端和电源总线负端之间增加了导线，使得多个电池模块串联时，各电池模块均仅从电池总线取电，各个电池模块的放电电流完全一致，避免了电池模块寿命的降低。

Description

电池模块及串联电池模块的方法

技术领域

本发明涉及不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）技术领域，尤其涉及电池模块及串联电池模块的方法。

背景技术

目前，在模块化UPS设计中，往往配备了智能化的电池模块，该电池模块通过将自身内部的电池组的正负极相应的连接在电池总线正端、电池开机总线和电池总线负端向自身及外部模块提供电源，该电池模块的内部的结构示意图如图1所示。

在图1中，各二极管左或右的1表示二极管的阳极，2表示二极管的阴极，电池组的正极经由第一开关S1与电池总线正端相连，电池组的负极分别与电池总线负端和负载（包括控制芯片、驱动电路和检测电路等）的负端相连，同时电池组的正极经由第二开关S2和第一二极管D1与电池开机总线相连，负载正端经第三二极管D3和电池开机总线相连，负载正端通过第二二极管D2与电池总线正端相连。

图1所示的电路的工作原理包括三个阶段，分别为：

第一阶段：S2闭合，S1断开，电池模块首先通过S2、D1为电池开机总线提供系统初始化所需的能量（这个能量比较小，因此S2、D1的功率等级比较小），为整个系统和电池模块自身的负载提供初始化所用的电源，待系统和电池模块初始化完毕之后，进入第二阶段，也即：准备开启主功率阶段。

第二阶段：S2闭合，S1闭合，电池模块向电池总线正端提供能量，电池总线为系统提供大功率的电源，待电池总线正端供电稳定之后，进入第三阶段。

第三阶段：S2断开，S1闭合，电池模块自身的负载完全由电池总线正端提供能量，至此系统开机完毕。

在上述图1所示的电路的基础上，若在需要将电池模块串联使用的场合，如果将现有的电池模块串联起来使用，则如图2所示（图2中示例的是将两个如图1所示的电池模块串联），在各个阶段中，电池模块1和电池模块2的负载的取电方式如表（1）所示：

表(1)

由上述表（1）可知，在两个电池模块串联时，由于电池模块1的负载的取电方式与电池模块2的负载的取电方式不同，这就极可能导致电池模块1的电池组和电池模块2的电池组的放电电流不完全一致，进而导致电池模块1和电池模块2的老化速度也就不一致，长期工作后，这两个电池模块就相当于饱弱电池或新旧电池串联使用，极大地降低了每一电池模块的寿命，同理，针对大于2个电池模块串联使用时，各电池模块的负载的取电方式也是不完全相同的，也会导致每一电池模块的寿命的降低。

发明内容

本发明实施例提供电池模块及串联电池模块的方法，以避免多个电池模块串联使用时每一电池模块的寿命的降低。

一种电池模块，所述电池模块通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一开关、负载和电池组，以及，用于与电池总线正端相连的第一接口和第四接口、用于与电池开机总线相连的第二接口和第三接口、用于与电池总线负端相连的第五接口和第六接口，其中：

电池组的正极通过第一开关与第一接口相连；

电池组的正极通过第一二极管与第二接口相连，所述第一二极管的阳极与电池组的正极相连，第一二极管的阴极与第二接口相连；

电池组的负极与第六接口相连，并且通过第四二极管与负载的负端相连，所述第四二极管的阳极与负载的负端相连，第四二极管的阴极分别与电池组的负极和第六接口相连；

负载的正端通过第二二极管与第四接口相连，所述第二二极管的阳极与第四接口相连，第二二极管的阴极与负载的正端相连；

负载的正端通过第三二极管与第三接口相连，所述第三二极管的阳极与第三接口相连，第三二极管的阴极与负载的正端相连；

负载的负端与第五接口相连。

一种电源装置，所述电源装置通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括N个上述的电池模块，所述N大于等于2；其中，

第一个电池模块的第一接口和第二接口分别与电池总线正端和电池开机总线相连；每一个电池模块第三接口、第四接口和第五接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；第N个电池模块的第六接口与电池总线负端相连；

除第N个电池模块外，每一电池模块的第六接口与与其串联的下一个电池模块的第一接口和第二接口相连。

一种电源装置，所述电源装置通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括一个现有电池模块和N-1个上述的电池模块，所述现有电池模块包括上述电池模块中的除第五接口和第四二极管外的所有器件，并且该现有电池模块的器件间的连接关系与上述电池模块中的器件的连接关系相同，其中：

第一个电池模块的第一接口和第二接口分别与电池总线正端和电池开机总线相连；每一个电池模块的第三接口、第四接口和第五接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；所述现有电池模块的第三接口、第四接口和第六接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；

除第N-1个电池模块外，每一电池模块的第六接口与与其串联的下一个电池模块的第一接口和第二接口相连；

第N-1个电池模块通过自身的第六接口与所述现有电池模块的第一接口和第二接口相连。

一种电源装置的供电方法，所述方法包括：

在初始化阶段，电源装置中包含的各电池模块将电能通过第一电池模块的第二接口和最后一个电池模块的第六接口分别输出至电池开机总线和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第三接口和第五接口从电池开机总线和电池总线负端取电，外部模块从电池开机总线和电池总线负端取电；

在主功率开启阶段和稳定阶段，电源装置中包含的各电池模块中的第一开关均闭合，各电池模块将电能通过第一电池模块的第一接口和最后一个电池模块的第六接口分别输出至电池总线正端和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第四接口和第五接口从电池总线正端和电池总线负端取电，外部模块从电池总线正端和电池总线负端取电。

一种电源装置的供电方法，所述方法包括：

在初始化阶段，电源装置中包含的现有电池模块和各电池模块将电能通过第一电池模块的第二接口和现有电池模块的第六接口分别输出至电池开机总线和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第三接口和第六接口从电池开机总线和电池总线负端取电；

在主功率开启阶段和稳定阶段，电源装置中包含的各电池模块中的第一开关均闭合，各电池模块将电能通过第一电池模块的第一接口和现有电池模块的第六接口分别输出至电池总线正端和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第四接口和第五接口从电池总线正端和电池总线负端取电，所述现有电池模块通过自身的第四接口和第六接口从电池总线正端和电池总线负端取电；外部模块从电池总线正端和电池总线负端取电。

在本发明实施例的方案中，由于在现有技术的电池模块的基础上在负载的负端和电池组的负极之间增加了具有反向截止特性的第四二极管，以及将负载的负端和电源总线负端之间增加了导线，将该电池模块应用在在多个电池模块串联的环境时，各电池模块均仅从电池总线正端和电池总线负端间取电，使得各个电池模块的放电电流完全一致，各个电池模块的老化速度完全一致，避免了因电池模块的负载不同而导致的电池组的放电电流不完全一致导致的电池模块的寿命降低的问题。

附图说明

图1为本发明背景技术中的电池模块结构示意图；

图2为本发明背景技术中的电池模块串联后的结构示意图；

图3为本发明实施例一中的电池模块结构示意图；

图4为本发明实施例一中的电池模块结构示意图；

图5为本发明实施例一中的电池模块结构示意图；

图6为本发明实施例二中的电源装置结构示意图；

图7为本发明实施例二中的电源装置结构示意图；

图8为本发明实施例三中的电源装置结构示意图；

图9为本发明实施例三中的电源装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细描述本发明方案。

实施例一

如图3所示，为本发明实施例一中的电池模块结构示意图，所述电池模块通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一开关S1、负载和电池组，以及，用于与电池总线正端相连的第一接口P1和第四接口P4、用于与电池开机总线相连的第二接口P2和第三接口P3、用于与电池总线负端相连的第五接口P5和第六接口P6，其中：

第一开关S1，用于控制电池模块接入和退出电池总线正端；

第一二极管D1，用于使电池模块的电池组通过自身为电池开机总线提供能量，在多个电池模块串联时，防止饱弱电池间互相传递能量，损害电池开机总线（这是由于电池开机总线传输的能量较小）；

第二二极管D2，用于使电池模块内部的负载从电池总线正端取电。

第三二极管D3，用于使电池模块内部的负载通过自身从电池开机总线取电，防止电池总线正端通过第二二极管D2向电池开机总线传递能量。

第四二极管D4，用于电池模块应用在串联使用的场景时，使电池模块内部的负载从电池总线正端和电池总线负端间取电，防止负载从自身所在的电池模块的电池组取电。

在图3所示的电池模块的结构示意图中，各个器件之间的连接关系如下：

电池组的正极通过第一开关S1与第一接口P1相连；

电池组的正极通过第一二极管D1与第二接口P2相连，所述第一二极管D1的阳极与电池组的正极相连，第一二极管D1的阴极与第二接口P2相连；

电池组的负极与第六接口P6相连，并且通过第四二极管D4与负载的负端相连，所述第四二极管D4的阳极与负载的负端相连，第四二极管D4的阴极分别与电池组的负极和第六接口P6相连；

负载的正端通过第二二极管D2与第四接口P4相连，所述第二二极管D2的阳极与第四接口P4相连，第二二极管D2的阴极与负载的正端相连；

负载的正端通过第三二极管D3与第三接口P3相连，所述第三二极管D3的阳极与第三接口P3相连，第三二极管D3的阴极与负载的正端相连；

负载的负端与第五接口P5相连。

图3所示的电池模块的工作过程包括三个阶段：

第一阶段：初始化阶段

第一开关S1断开，电池模块的电池组通过第一二极管D1为电池开机总线提供系统初始化所需的能量，也即将能量输送到电池开机总线，由电池开机总线为整个系统和电池模块自身的负载提供初始化所用的电源，待系统和电池模块初始化完毕之后，进入第二阶段。

第二阶段：开启主功率阶段

第一开关S1闭合，电池模块的电池组通过第一开关S1向电池总线正端提供能量，电池总线为系统提供大功率的电源；

第三阶段：稳定阶段

待电池总线正端供电稳定之后，电池模块自身的负载完全由电池总线正端提供能量，至此系统开机完毕。

在此第三阶段，由于电池组和电池开机总线之间有第一二极管D1，D1导通会产生一定的压降，使电池开机总线的电压低于电池组的电压，而电池总线正端的电压与电池组的电压组的电压相同，也就是说，电池开机总线的电压低于电池总线正端的电压，因此，电池模块自身的负载完全从电池总线正端和电池总线负端之间取电。

在上述图3的电源模块的基础上，还可以在电池组的正极与第一二极管D1之间添加第二开关S2，添加第二开关S2后的电池模块的结构示意图如图4所示，添加第二开关S2之后，可在上述第一阶段和第二阶段将S2闭合，在第三阶段将S2断开，进一步确保在第三阶段中电池模块自身的负载完全从电池总线正端和电池总线负端之间取电。

较优的，考虑到初始化阶段的时间相对较短，也即第二开关S2大多数时间需处于断开状态，以及主功率启动阶段和稳定阶段的时间相对较长，也即需要第一开关S1大多数时间处于闭合状态，为节省第一开关S1和第二开关S2的耗电量，所述第二开关S2为常开型开关，所述第一开关S1为常闭型开关。

在上述图3或图4的基础上，还可以添加第五二极管D5；所述第五二极管D5的阳极与第一二极管D1的阴极相连，所述第五二极管D5的阴极与负载的正端相连。

图5所示的电池模块是在图4的基础上添加第五二极管D5后的电池模块，此时，电池模块即使在独立的情况下（即电池模块不接入电池总线的正端、电池总线的负端和电池开机总线），负载也可以从电池模块中的电池组取电，方便在电池模块完成上独立的电检测功能。

在本发明实施例一的方案中，由于在现有技术的电池模块的基础上在负载的负端和电池组的负极之间增加了具有反向截止特性的第四二极管D4，以及将负载的负端和电源总线负端之间增加了导线，将该电池模块应用在在多个电池模块串联的环境时，各电池模块均仅从电池总线正端和电池总线负端间取电，使得各个电池模块的放电电流完全一致，各个电池模块的老化速度完全一致，避免了因电池模块的负载不同而导致的电池组的放电电流不完全一致导致的电池模块的寿命降低的问题。

下面通过实施例二及实施例三的方案对由多个电池模块串联构成的电源装置进行详细说明。

实施例二

如图6所示，为本发明实施例二提供的电源装置结构示意图，图6中的电源装置由2个电池模块（第1电池模块和第2电池模块）构成，所述电源装置通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身包含的电池模块的负载提供电源，第1电池模块和第2电池模块均如实施例一中的图3所示的电池模块；

在图6中，D₁₁、D₁₂、D₁₃和D₁₄分别代表第1电池模块的第一至第四二二极管；

P₁₁、P₁₂、P₁₃、P₁₄、P₁₅和P₁₆分别代表第1电池模块的第一至第六接口；

S₁₁代表第1电池模块的第一开关；

L₁代表第1电池模块的负载；

B₁代表第1电池模块的电池组；

D₂₁、D₂₂、D₂₃和D₂₄分别代表第2电池模块的第一至第四二二极管；

P₂₁、P₂₂、P₂₃、P₂₄、P₂₅和P₂₆分别代表第2电池模块的第一至第六接口；

S₂₁代表第2电池模块的第一开关；

L₂代表第2电池模块的负载；

B₂代表第2电池模块的电池组；

其中：第1电池模块的第一接口P₁₁和第二接口P₁₂分别与电池总线正端和电池开机总线相连；

第1电池模块的第三接口P₁₃和第2电池模块的第三接口P₂₃与电池开机总线相连；

第1电池模块的第四接口P₁₄和第2电池模块的第四接口P₂₄与电池总线正端相连；

第1电池模块的第五接口P₁₅和第2电池模块的第五接口P₂₅与电池总线负端相连；

第2电池模块的第六接口P₂₆与电池总线负端相连；

第1电池模块的第六接口P₁₆与与其串联的第2电池模块的第一接口P₂₁和第二接口P₂₂相连。

图6中的第1电池模块和第2电池模块串联后，其工作的三个阶段中，各电池模块的取电方式如表（2）所示：

表（2）

在上述第一阶段、第二阶段和第三阶段中，由于第1电池模块的二极管D₁₄的反向截止特性（由于D₁₄的阳极电位与电池总线负端电位相同，D₁₄的阴极电位与电池组B2的正极电位相同，D₁₄的阳极电位低于阴极电位，因此，D₁₄表现反向截止），使得第1电池模块的负载不能从自身的电池组B1取电，仅能从电池开机总线和电池总线负端之间，或者从电池总线正端和电池总线负端之间取电，也即仅能从两个电池组串联起来的电压取电，因此由于第1电池模块的负载L₁的取电方式与第2电池模块的负载L₂的取电方式相同。

由上述分析和表（2）可知，在两个电池模块串联时，由于第1电池模块的负载L₁的取电方式与第2电池模块的负载L₂的取电方式相同，均从两个电池组串联起来的电压取电。这就使得第1电池模块的电池组B1和第2电池模块的电池组B2的放电电流完全一致，进而导致第1电池模块和第2电池模块2的老化速度完全一致，也就相当于防止了新旧电池模块混合使用，避免了多个电池模块串联使用导致的每一电池模块的寿命的降低。

上述是以两个电池模块为例对两个电池模块串联构成的电源装置的连接关系进行描述的，一般的，在电池模块包括N个电池模块时，所述N大于等于2，它们之间的连接关系如下：

第一个电池模块的第一接口和第二接口分别与电池总线正端和电池开机总线相连；

每一个电池模块第三接口、第四接口和第五接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；

第N个电池模块的第六接口与电池总线负端相连；

除第N个电池模块外，每一电池模块的第六接口与与其串联的下一个电池模块的第一接口和第二接口相连。

上述由各电池模块构成的电池模块的工作过程与两个电池模块的工作过程类似，在第一阶段、第二阶段和第三阶段中，由于第1至第N-1个电池模块的二极管D_n4的反向截止特性（这里由于第N个电池模块的第四二极管被连接在该第N个电池模块的负载的负端和电池总线负端的导线短路，因此第N个电池模块的第四二极管不能表现出反向截止特性），使得第1至第N-1电池模块的负载不能从自身的电池组B_n取电，仅能从电池开机总线和电池总线负端之间，或者从电池总线正端和电池总线负端之间取电，也即仅能从两个电池组串联起来的电压取电，而第N个电源模块在上述三个阶段也是从两个电池组串联起来的电压取电，因此由于所有电池模块的负载的取电方式相同。

在图6所示的电路的基础上，第1电池模块还包括：开关S₁₂；所述开关S₁₂连接在电池组B₁的正极与二极管D₁₁之间。第2电池模块也可以包括：开关S₂₂，所述开关S₂₂连接在电池组B₁的正极与二极管D₂₁之间。此时的电源装置的结构示意图如图7所示。

同样的，针对有N个电池模块串联的情况，在n大于等于1小于等于N时，第n个电池模块还包括：开关S_n2；

所述开关S_n2连接在电池组B_n的正极与二极管D_n1之间。

较优的，为确保电源装置中的各电池模块即使在独立的情况下（即电池模块不接入电池总线的正端、电池总线的负端和电池开机总线），负载也可以从电池模块中的电池组取电，方便在电池模块上完成独立的电检测功能，针对有N个电池模块串联的情况，在n大于等于1小于等于N时，第n个电池模块还包括：二极管D_n5；

所述二极管D_n5的阳极与二极管D_n1的阴极相连，所述二极管D_n5的阴极与负载L_n的正端相连。

在本发明实施例二的方案中，各电池模块串联构成的电源装置，相当于把各电池模块的电池组串联在一起共同接在为电池开机总线、电池总线的正端和电池总线的负端，同时，由于各电池模块中相应的二极管D_n4来阻止各电池模块的负载从自身的电池组中取电，确保各电池模块中的负载从电池总线取电，进而保证了各电池模块的放电电流相同，使得各电池模块的老化速度相同，因而避免了每一电池模块的寿命的降低，也即避免了电源装置的寿命的降低。

实施例三

在N个电池模块串联的情况下，由于第N个电池模块的二极管D_N4被连接在电池总线负端和该第N个电池模块的负载L_N的负端的导线短路，对整个电路不起作用，但此时，即使该第N个电池模块没有二极管D_N4，该第N个电池模块仍然从N个电池模块的电池组串联起来的电压取电，因此，本发明实施例三中，提供另一种电源装置：

所述电源装置通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括一个现有电池模块和N-1个如实施例一所述的电池模块，所述现有电池模块包括实施例一所述的电池模块中除第五接口和第四二极管外的所有器件，并且该现有电池模块的器件间的连接关系与实施例一中的电池模块中的器件的连接关系相同，其中：

第一个电池模块的第一接口和第二接口分别与电池总线正端和电池开机总线相连；

每一个电池模块的第三接口、第四接口和第五接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；

所述现有电池模块的第三接口、第四接口和第六接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；

除第N-1个电池模块外，每一电池模块的第六接口与与其串联的下一个电池模块的第一接口和第二接口相连；

第N-1个电池模块通过自身的第六接口与所述现有电池模块的第一接口和第二接口相连。

对于N=2时，本发明实施例三的电源装置的结构示意图如图8所示，在图8中，第2电池模块即为现有电池模块。

对于N=2时，本发明实施例三的电源装置的中包含开关S₁₂和开关S₂₂的结构示意图如图9所示。

本发明实施例三中的电源装置的工作过程与实施例二中的类似，这里不再赘述。

实施例四

在本发明实施例二的提供的电源装置的基础上，本发明实施例四提供一种应用于实施例二中的电源装置的供电方法，所述方法包括：

初始化阶段，电源装置中包含的各电池模块将电能通过第一电池模块的第二接口和最后一个电池模块的第六接口分别输出至电池开机总线和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第三接口和第五接口从电池开机总线和电池总线负端取电，外部模块从电池开机总线和电池总线负端取电；

在主功率开启阶段和稳定阶段，电源装置中包含的各电池模块中的第一开关均闭合，各电池模块将电能通过第一电池模块的第一接口和最后一个电池模块的第六接口分别输出至电池总线正端和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第四接口和第五接口从电池总线正端和电池总线负端取电，外部模块从电池总线正端和电池总线负端取电。

实施例五

在本发明实施例三的提供的电源装置的基础上，本发明实施例五提供一种应用于实施例三中的电源装置的供电方法，所述方法包括：

在初始化阶段，电源装置中包含的现有电池模块和各电池模块将电能通过第一电池模块的第二接口和现有电池模块的第六接口分别输出至电池开机总线和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第三接口和第六接口从电池开机总线和电池总线负端取电；

在主功率开启阶段和稳定阶段，电源装置中包含的各电池模块中的第一开关均闭合，各电池模块将电能通过第一电池模块的第一接口和现有电池模块的第六接口分别输出至电池总线正端和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第四接口和第五接口从电池总线正端和电池总线负端取电，所述现有电池模块通过自身的第四接口和第六接口从电池总线正端和电池总线负端取电；外部模块从电池总线正端和电池总线负端取电。

本发明实施例提供的电池模块的结构，不仅兼容单个电池模块的电源挂接，而且在将多个电池模块串联起来使用时，解决了在多个电池模块串联情况下电池组放电电流不一致的问题，改善了各电池模块的使用寿命。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一开关、负载和电池组，以及，用于与电池总线正端相连的第一接口和第四接口、用于与电池开机总线相连的第二接口和第三接口、用于与电池总线负端相连的第五接口和第六接口，其中：

电池组的正极通过第一开关与第一接口相连；

电池组的正极通过第一二极管与第二接口相连，所述第一二极管的阳极与电池组的正极相连，第一二极管的阴极与第二接口相连；

电池组的负极与第六接口相连，并且通过第四二极管与负载的负端相连，所述第四二极管的阳极与负载的负端相连，第四二极管的阴极分别与电池组的负极和第六接口相连；

负载的正端通过第二二极管与第四接口相连，所述第二二极管的阳极与第四接口相连，第二二极管的阴极与负载的正端相连；

负载的正端通过第三二极管与第三接口相连，所述第三二极管的阳极与第三接口相连，第三二极管的阴极与负载的正端相连；

负载的负端与第五接口相连。

2.如权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块还包括：第二开关；

所述第二开关连接在电池组的正极与第一二极管之间。

3.如权利要求1或2所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块还包括：第五二极管；

所述第五二极管的阳极与第一二极管的阴极相连，所述第五二极管的阴极与负载的正端相连。

4.如权利要求2所述的电池模块，其特征在于，所述第一开关为长闭型开关，所述第二开关为常开型开关。

5.一种电源装置，其特征在于，所述电源装置通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括N个如权利要求1-4任一所述的电池模块，所述N大于等于2；其中，

第一个电池模块的第一接口和第二接口分别与电池总线正端和电池开机总线相连；每一个电池模块第三接口、第四接口和第五接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；第N个电池模块的第六接口与电池总线负端相连；

除第N个电池模块外，每一电池模块的第六接口与与其串联的下一个电池模块的第一接口和第二接口相连。

6.一种电源装置，其特征在于，所述电源装置通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括一个现有电池模块和N-1个如权利要求1-4任一所述的电池模块，所述现有电池模块包括权利要求1所述的电池模块中除第五接口和第四二极管外的所有器件，并且该现有电池模块的器件间的连接关系与权利要求1中的电池模块中的器件的连接关系相同，其中：

第一个电池模块的第一接口和第二接口分别与电池总线正端和电池开机总线相连；每一个电池模块的第三接口、第四接口和第五接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；所述现有电池模块的第三接口、第四接口和第六接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；

除第N-1个电池模块外，每一电池模块的第六接口与与其串联的下一个电池模块的第一接口和第二接口相连；

第N-1个电池模块通过自身的第六接口与所述现有电池模块的第一接口和第二接口相连。

7.一种应用于权利要求5中的电源装置的供电方法，其特征在于，所述方法包括：

在初始化阶段，电源装置中包含的各电池模块将电能通过第一电池模块的第二接口和最后一个电池模块的第六接口分别输出至电池开机总线和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第三接口和第五接口从电池开机总线和电池总线负端取电，外部模块从电池开机总线和电池总线负端取电；

在主功率开启阶段和稳定阶段，电源装置中包含的各电池模块中的第一开关均闭合，各电池模块将电能通过第一电池模块的第一接口和最后一个电池模块的第六接口分别输出至电池总线正端和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第四接口和第五接口从电池总线正端和电池总线负端取电，外部模块从电池总线正端和电池总线负端取电。

8.一种应用于权利要求6中的电源装置的供电方法，其特征在于，所述方法包括：

在初始化阶段，电源装置中包含的现有电池模块和各电池模块将电能通过第一电池模块的第二接口和现有电池模块的第六接口分别输出至电池开机总线和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第三接口和第六接口从电池开机总线和电池总线负端取电；

在主功率开启阶段和稳定阶段，电源装置中包含的各电池模块中的第一开关均闭合，各电池模块将电能通过第一电池模块的第一接口和现有电池模块的第六接口分别输出至电池总线正端和电池总线负端，所述各电池模块通过各自的第四接口和第五接口从电池总线正端和电池总线负端取电，所述现有电池模块通过自身的第四接口和第六接口从电池总线正端和电池总线负端取电；外部模块从电池总线正端和电池总线负端取电。