CN105429224A - 一种支持多个电池包的电气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持多个电池包的电气系统，包括：至少2个电池包模块，电池包模块包括电池单元、动力开关单元和电池管理单元，动力开关单元用于控制电池单元的启闭，电池管理单元管理电池单元，且各电池管理单元均设有对应的唯一通信地址；通信模块，用于各电池包模块之间通信或用于电池包模块与整机控制模块之间的进行通信；整机控制模块，用于与每个电池包模块通信，监控每个电池包模块的状态。通过上述方式，本发明降低电池的尺寸和重量，使用者可以通过人力，或者简易工具搬运和更换电池，能够通过增加或者减少所安装的独立小电池的数量来对电池的总容量进行更改，从而能够最经济地匹配续航时间和设备重量。

Description

一种支持多个电池包的电气系统

技术领域

本发明涉及电池包领域，特别是涉及一种支持多个电池包的电气系统。

背景技术

一般用电池的设备特别是大容量电池的设备必然存在一个电池过大过重的问题。很多大型设备比如纯电动汽车、纯电动大巴、大型的混合动力系统、大型储能系统等等，要么电池设计成不可拆卸，要么设计为专用拆卸工具通过机械方式拆卸。

大容量的电池存在电池的尺寸大和重量重,使用者搬运和更换电池困难的问题，而满足了尺寸和重量的要求，又存在续行能力低的问题。因此，现有技术还未揭露能够同时满足两项要求的电池系统。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种支持多个电池包的电气系统，能够通过增加或者减少所安装的独立小电池的数量来对电池的总容量进行更改，从而能够最经济地匹配续航时间和设备重量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种支持多个电池包的电气系统，包括：

至少2个电池包模块，电池包模块包括电池单元、动力开关单元和电池管理单元，动力开关单元用于控制电池单元的启闭，电池管理单元管理电池单元，且各电池管理单元均设有对应的唯一通信地址；

通信模块，用于各电池包模块之间通信或用于电池包模块与整机控制模块之间的进行通信；

整机控制模块，用于与每个电池包模块通信，监控每个电池包模块的状态。

在本发明一个较佳实施例中，电池单元的电池为铅酸电池、锂电池或镍氢电池。

在本发明一个较佳实施例中，动力开关单元的开关为MOS管、继电器或接触器。

在本发明一个较佳实施例中，通信模块的用CAN总线通信或485总线通信。

在本发明一个较佳实施例中，当系统包括3个电池包模块时，整机开关打开，第一电池包模块、第二电池包模块和第三电池包模块的电池管理单元将通过外部或者内部电源工作，第一电池包模块、第二电池包模块和第三电池包模块的电池管理单元将通过通信模块与整机控制模块进行信息交互和识别。

在本发明一个较佳实施例中，电池包模块需要交互和识别的信息是包括

在线信息：确认三个电池包模块是否都在线运行，确保至少1个电池包模块在线运行；

正常运行信息：在线地址最低的电池包模块，根据电池包模块的状态选择是否允许放电，如电池包模块运行正常，该模块的动力开关单元闭合，实现该线路的电能输出，此时其他电池包模块处于待命状态，若在线地址最低的电池包模块不能正常运行，则切换在线地址次低的电池包模块，依次让所有在线的电池包完成运行；

充电信息：在线地址最低的电池包模块，根据电池包模块的状态选择是否运行充电，如电池包模块需要充电，该模块的动力开关单元闭合，接受充电，此时其他电池包模块处于待命状态；若在线地址最低的电池包模块不需要充电，则切换在线地址次低的电池包模块，依次让所有在线的电池包完成充电；

状态信息：在线地址最低的电池包模块放完电、充满电或者有其他故障状态出现，该电池板模块将断开动力开关单元；下一顺序的电池包模块，将根据自身状态选择是否闭合该模块的动力开关单元进行充、放电工作；直至在线电池包模块都完成工作并都进入待命状态。

本发明的有益效果是：本发明支持多个电池包的电气系统通过若干个独立的小电池构建的电气系统替代单个大型电池，降低电池的尺寸和重量,使使用者可以通过人力，或者简易工具搬运和更换电池，能够通过增加或者减少所安装的独立小电池的数量来对电池的总容量进行更改，从而能够最经济地匹配续航时间和设备重量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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它的附图，其中：

图1是本发明支持多个电池包的电气系统一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种支持多个电池包的电气系统，包括：

至少2个电池包模块，电池包模块是包括一个电池单元、一个动力开关单元和一个电池管理单元包装成一个独立的结构，也可以由若干个模块通过电气连接成为一个组合系统。

动力开关单元用于控制电池单元的启闭，电池单元的电池为铅酸电池、锂电池或镍氢电池等各种电池，结构上不局限，但是是由一个电池管理单元管理。

动力开关单元的开关为MOS管、继电器、接触器等电子开关。

电池管理单元管理电池单元，且各电池管理单元均设有对应的唯一通信地址，用于相互通信和识别。

通信模块，用CAN总线通信或485总线通信等通信方式与各电池包模块之间通信或在电池包模块与整机控制模块之间的进行通信。

整机控制模块，用于与每个电池包模块通信，监控每个电池包模块的状态。比如电动车辆整车系统，或电动割草机整车系统。

本发明优选当系统包括3个电池包模块时，整机开关打开，第一电池包模块1、第二电池包模块2和第三电池包模块3的电池管理单元将通过外部或者内部电源工作，第一电池包模块1、第二电池包模块2和第三电池包模块3的电池管理单元将通过通信模块与整机控制模块进行信息交互和识别。

电池包模块需要交互和识别的信息是包括，

在线信息：确认三个电池包模块是否都在线运行身份，比如第一电池包模块1、第二电池包模块2和第三电池包模块3都在线运行；或者当前只有第二电池包模块2和第三电池包模块3在运行，确保至少1个电池包模块在线运行。

正常运行信息：在线地址最低的电池包模块（即本实施例中的第一电池包模块1），根据电池包模块的状态选择是否允许放电，如电池包模块运行正常，该模块的动力开关单元闭合，实现该线路的电能输出，此时其他电池包模块处于待命状态，若在线地址最低的电池包模块即第一电池包模块1不能正常运行，则换在线地址次低的电池包模块第二电池包模块2，以此类推。

充电信息：在线地址最低的电池包模块第一电池包模块1，根据电池包模块的状态选择是否运行充电，如电池包模块需要充电，该模块的动力开关单元闭合，接受充电，此时其他电池包模块处于待命状态；若在线地址最低的电池包模块第一电池包模块1不需要充电，则换在线地址次低的电池包模块第二电池包模块2，以此类推。

状态信息：在线地址最低的电池包模块第一电池包模块1放完电、充满电或者有其他故障状态出现，该电池板模块将断开动力开关单元；下一顺序的电池包模块第二电池包模块2，将根据自身状态选择是否闭合该模块的动力开关单元进行充、放电工作；直至在线电池包模块都完成工作并都进入待命状态。

本发明支持多个电池包的电气系统通过若干个独立的小电池构建的电气系统替代单个大型电池，降低电池的尺寸和重量,使使用者可以通过人力，或者简易工具搬运和更换电池，能够通过增加或者减少所安装的独立小电池的数量来对电池的总容量进行更改，从而能够最经济地匹配续航时间和设备重量。

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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种支持多个电池包的电气系统，其特征在于，包括：

至少2个电池包模块，电池包模块包括电池单元、动力开关单元和电池管理单元，动力开关单元用于控制电池单元的启闭，电池管理单元管理电池单元，且各电池管理单元均设有对应的唯一通信地址；

通信模块，用于各电池包模块之间通信或用于电池包模块与整机控制模块之间的进行通信；

整机控制模块，用于与每个电池包模块通信，监控每个电池包模块的状态。

2.根据权利要求1所述的支持多个电池包的电气系统，其特征在于，电池单元的电池为铅酸电池、锂电池或镍氢电池。

3.根据权利要求1所述的支持多个电池包的电气系统，其特征在于，动力开关单元的开关为MOS管、继电器或接触器。

4.根据权利要求1所述的支持多个电池包的电气系统，其特征在于，通信模块用CAN总线通信或485总线通信。

5.根据权利要求1所述的支持多个电池包的电气系统，其特征在于，当系统包括3个电池包模块时，整机开关打开，第一电池包模块、第二电池包模块和第三电池包模块的电池管理单元将通过外部或者内部电源工作，第一电池包模块、第二电池包模块和第三电池包模块的电池管理单元将通过通信模块与整机控制模块进行信息交互和识别。

6.根据权利要求5所述的支持多个电池包的电气系统，其特征在于，电池包模块需要交互和识别的信息是包括

在线信息：确认三个电池包模块是否都在线运行，确保至少1个电池包模块在线运行；

正常运行信息：在线地址最低的电池包模块，根据电池包模块的状态选择是否允许放电，如电池包模块运行正常，该模块的动力开关单元闭合，实现该线路的电能输出，此时其他电池包模块处于待命状态，若在线地址最低的电池包模块不能正常运行，则切换在线地址次低的电池包模块，依次让所有在线的电池包完成运行；

充电信息：在线地址最低的电池包模块，根据电池包模块的状态选择是否运行充电，如电池包模块需要充电，该模块的动力开关单元闭合，接受充电，此时其他电池包模块处于待命状态；若在线地址最低的电池包模块不需要充电，则切换在线地址次低的电池包模块，依次让所有在线的电池包完成充电；

状态信息：在线地址最低的电池包模块放完电、充满电或者有其他故障状态出现，该电池板模块将断开动力开关单元；下一顺序的电池包模块，将根据自身状态选择是否闭合该模块的动力开关单元进行充、放电工作；直至在线电池包模块都完成工作并都进入待命状态。