CN112055925A - 用于电池再使用的升压器套件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于再使用电池的升压器套件，该升压器套件通过将能够管理电压的套件附接到仍具有可用电压的电池单体或电池模块中的每个电池单体或电池模块并将套件彼此连接来创建能够供应电力的环境。

Description

用于电池再使用的升压器套件
技术领域
本申请要求于2018年10月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0126688的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本发明涉及一种用于再使用电池的升压器套件，并且特别地，涉及一种能够通过将能够管理电压的套件附接到仍具有可用电压的电池单体或电池模块中的每个电池单体或电池模块并将套件彼此连接来创建能够供应电力的环境的用于再使用电池的升压器套件。
背景技术
对产品组具有高适用性并且具有诸如高能量密度的电气特性的可再充电电池不仅广泛地应用于便携式设备，而且还广泛地应用于由电气驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)。可再充电电池作为改善环境友好特性和能源效率的新能源吸引了关注，因为它可以创新地减少化石能源的使用，这是主要优点，并且完全不生成根据能源使用的副产品。
然而，在使用可再充电电池的阶段，考虑其环境友好方面，但是随着诸如汽车和能量存储系统(ESS)的采用大容量可再充电电池的系统的使用增加，在用过的可再充电电池的处置阶段可能发生问题。可再充电电池是各种化学物质的集合，并且具有以下问题：可再充电电池在处置阶段可能导致对环境的有害影响，并且其处置成本高。
因此，可能有必要为已经在需要高电压的系统中使用的现有技术中的可再充电电池创建再使用环境，诸如通过将可再充电电池应用于需要相对较低的电压的系统来尽可能长地使用可再充电电池，而不是由于电压降低而立即处置可再充电电池。
发明内容
[技术问题]
构思本发明以解决问题，并且本发明的目的是引入一种用于再使用电池的升压器套件，当将包括升压器的套件彼此附接并连接以便在以比在现有技术中使用可再充电电池的环境相对更低的电压来驱动的系统中再使用可充电电池时，通过将目标电压分配给可再充电电池中的每个并根据与套件中的每个连接的可再充电电池的电压状态使用升压器来改变电压的方法，可以维持驱动系统所需的电压并使用待再使用的可再充电电池的所有能量。
[技术方案]
本发明的示例性实施方式提供了一种用于再使用电池的升压器套件，包括：电池连接单元，其连接至电池模块的正极(+)和负极(-)；转换器，其被配置为改变电池模块的电压；电流端子，其被配置为将电池模块的电流供应给外部；通信端子，其被配置为接收用于转换器的控制信号，其中，转换器基于控制信号来改变电池模块的电压。
在示例性实施例中，升压器套件进一步可以包括第一控制单元，该第一控制单元被配置为测量电池模块的电压值，将测量的电压值发送到单独的第二控制单元，接收在第二控制单元中生成的控制信号，并基于控制信号控制转换器的操作。
在示例性实施例中，电池连接单元、转换器、电流端子、通信端子和第一控制单元可以构成一个模块化套件。
在示例性实施例中，当存在与套件附接的多个电池模块时，电流端子可以连接与套件附接的多个电池模块，并且将彼此连接的多个电池模块的电流供应给外部。
在示例性实施例中，第一控制单元可以维持分配给彼此连接的多个电池模块的整体的电压值。
在示例性实施例中，为了维持分配给彼此连接的多个电池模块的整体的电压值，当在彼此连接的多个电池模块当中存在具有等于或小于平均值的电压值的电池模块时，第一控制单元可以升高除了对应的电池模块之外的电池模块的电压。
在示例性实施例中，为了维持分配给彼此连接的多个电池模块的整体的电压值，当在彼此连接的多个电池模块当中存在具有等于或小于预定值的电压值的电池模块时，第一控制单元可以阻断到对应的电池模块的连接并升高除了对应的电池模块之外的电池模块的电压。
本发明的另一示例性实施例提供了一种包括用于再使用电池的升压器套件的电池管理系统，该电池管理系统包括：电池连接单元，其连接到一个或多个电池模块中的每个的正极(+)和负极(-)；转换器，其被配置为改变电池模块中的每个的电压；电流端子，其被配置为将电池模块中的每个的电流供应到外部；第二控制单元，其被配置为生成用于控制转换器的控制信号；通信端子，其被配置为接收控制信号，其中，转换器基于控制信号改变电池模块中的每个的电压。
在示例性实施例中，电池管理系统进一步可以包括第一控制单元，该第一控制单元被配置为通过测量电池模块中的每个的电压值，将测量的电压值发送到第二控制单元，并从第二控制单元接收控制信号来控制转换器的操作。
在示例性实施例中，电池连接单元、转换器、电流端子、通信端子和第一控制单元可以构成一个模块化套件。
[有益效果]
根据本发明的示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件具有以下优点：当将包括升压器的套件彼此附接并连接以便在以比现有技术中使用可再充电电池的环境相对更低的电压驱动的系统中再使用可充电电池时，通过将目标电压分配给可再充电电池中的每个并根据与套件中的每个连接的可再充电电池的电压状态使用升压器来改变电压的方法，可以维持驱动系统所需的电压并使用待再使用的可再充电电池的所有能量。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100的配置的图。
图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100的示例的图。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100的另一示例的图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明。在此，将省略可能不必要地模糊本发明的要旨的公知功能和配置的重复描述和详细描述。提供本发明的示例性实施例用于向本领域普通技术人员更完整地解释本发明。因此，附图中的元件的形状、尺寸等可能被夸大以便清楚地解释。
在整个说明书中，当部件“包括或包含”构成元件时，除非另外明确描述相反，否则它指示进一步包括任何其他构成元件，而不是排除任何其他元件。
另外，说明书中描述的术语“…单元”或“…部分”等意指用于处理至少一种功能和操作的单元，并且可以通过硬件或软件及其组合来实现。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100的配置的图，并且图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100的示例的图。
参照图1和图2，根据本发明示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100可以包括电池连接单元101、转换器102、电流端子103和通信端子104。此外，在附加示例性实施例中，升压器套件100可以进一步包括第一控制单元105。
图1和图2所示的电池管理系统100是示例性实施例，但是其构成元件不限于图1和图2所示的示例性实施例，并且可以根据需要添加、改变或删除一些构成元件。
首先，下面将描述的电池连接单元101、转换器102、电流端子103、通信端子104和第一控制单元105可以构成一个模块化套件。
电池连接单元101可以连接至电池模块11的正极(+)和负极(-)。
在此，这可以意指电池连接单元101被附接到电池模块11的正极和负极，并且电池连接单元101被附接的点可以由诸如铜和铁的具有导电性的材料制成。
此外，电池连接单元101使得电池模块11的正极和负极能够连接到下面将描述的转换器102。
接下来，转换器102可以改变电池模块11的电压。
在此，转换器102可以基于下面将描述的控制信号来改变电池模块11的电压。
接下来，电流端子103可以将电池模块的电流供应到外部。
此外，当有多个电池模块11与套件附接时，电流端子103可将与套件附接的多个电池模块11彼此连接，并将彼此连接的多个电池模块11的电流供应到外部。
在此，外部可以指电气地连接到系统的电流端子103的一端并且从彼此连接的多个电池模块11接收电流的设备，该系统被配置为根据示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100。
接下来，通信端子104可以接收用于转换器102的控制信号。
在此，通信端子104可以接收在第二控制单元10中生成的控制信号，并且将该控制信号发送到第一控制单元105或转换器102。
将参考根据图3的示例性实施例的示例来描述通信端子104将在第二控制单元10中生成的控制地信号直接发送到转换器102的情况。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的用于再使用电池的升压器套件100的另一示例的图。
参照图3，第二控制单元10可以将控制信号发送到能够改变通过套件彼此连接的多个电池模块11的电压的转换器102中的每个。在图3的示例中，第二控制单元10可以直接地测量电池模块11的电压值，而无需使用下面将描述的第一控制单元105，并且基于测量的电压值来控制改变彼此连接的多个电池模块11中的每个的电压的转换器102。
通过在第二控制单元10中生成的控制信号直接地控制转换器102的方法可以与其中在通信端子104接收在第二控制单元10中生成的控制信号并将控制信号发送到第一控制单元105，并且第一控制单元105基于控制信号来控制转换器102的过程中使用的方法相同，这将在下面描述。
另外，第一控制单元105可以测量电池模块11的电压值，并将测量的电压值发送到单独的第二控制单元10，并且然后接收在第二控制单元10中生成的控制信号并基于控制信号控制转换器102的操作。
此外，第一控制单元105可以维持分配给彼此连接的多个电池模块11的整体的电压值。
在此，分配的电压值可以意指用于驱动上述外部设备的电压值，该外部设备连接到被配置为如图2所示的用于再使用电池的升压器套件100的系统并接收电流。
此外，为了维持分配给彼此连接的多个电池模块11的整体的电压值，当在彼此连接的多个电池模块11当中存在电压值等于或小于平均值的电池模块11时，第一控制单元105可以升高除了对应的电池模块11之外的电池模块11的电压。
在此，当确定具有等于或小于平均值的电压值的电池模块11的电压值与彼此连接的多个电池模块11的电压的平均值之间的差相对较大时，具有等于或小于平均值的电压值的电池模块11可以从要升高其电压的目标中排除，并且为了满足被配置为套件的系统的驱动电压，具有等于或大于平均值或接近平均值的电压值的电池模块11的电压可以被升高。
此外，为了维持分配给彼此连接的多个电池模块11的整体的电压值，当在彼此连接的多个电池模块11当中存在具有等于或小于预定值的电压值的电池模块11时，第一控制单元105可以阻断到对应的电池模块11的连接并升高除了对应的电池模块11之外的电池模块11的电压。
此处，等于或小于预定值的电压值可以意指在被配置为套件的系统中彼此连接的多个电池模块11当中，被完全地放电或处于接近被完全地放电状态的电池模块11或由于发生异常而无法正确地执行作为电源的功能的电池模块11的电压值。
以上，已经参考本发明的示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求中描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种用于再使用电池的升压器套件，包括：
电池连接单元，所述电池连接单元被连接到电池模块的正极(+)和负极(-)；
转换器，所述转换器被配置为改变所述电池模块的电压；
电流端子，所述电流端子被配置为将所述电池模块的电流供应给外部；以及
通信端子，所述通信端子被配置为接收用于所述转换器的控制信号，
其中，所述转换器基于所述控制信号来改变所述电池模块的电压。
2.根据权利要求1所述的升压器套件，进一步包括：
第一控制单元，所述第一控制单元被配置为测量所述电池模块的电压值，将所测量的电压值发送到单独的第二控制单元，接收在所述第二控制单元中生成的控制信号，并基于所述控制信号控制所述转换器的操作。
3.根据权利要求2所述的升压器套件，其中，所述电池连接单元、所述转换器、所述电流端子、所述通信端子和所述第一控制单元构成一个模块化套件。
4.根据权利要求3所述的升压器套件，其中，当存在与所述套件附接的多个电池模块时，所述电流端子连接与所述套件附接的所述多个电池模块，并且将彼此连接的所述多个电池模块的电流供应给外部。
5.根据权利要求4所述的升压器套件，其中，所述第一控制单元维持分配给彼此连接的所述多个电池模块的整体的电压值。
6.根据权利要求5所述的升压器套件，其中，为了维持用于彼此连接的所述多个电池模块的总电压值，当在彼此连接的所述多个电池模块当中存在具有等于或小于平均值的电压值的电池模块时，所述第一控制单元升高除了对应的电池模块之外的电池模块的电压。
7.根据权利要求5所述的升压器套件，其中，为了维持用于彼此连接的所述多个电池模块的总电压值，当在彼此连接的所述多个电池模块当中存在具有等于或小于预定值的电压值的电池模块时，所述第一控制单元阻断到对应的电池模块的连接并升高除了对应的电池模块之外的电池模块的电压。
8.一种包括用于再使用电池的升压器套件的电池管理系统，所述电池管理系统包括：
电池连接单元，所述电池连接单元被连接到一个或多个电池模块中的每个的正极(+)和负极(-)；
转换器，所述转换器被配置为改变所述电池模块中的每个的电压；
电流端子，所述电流端子被配置为将所述电池模块中的每个的电流供应给外部；
第二控制单元，所述第二控制单元被配置为生成用于控制所述转换器的控制信号；以及
通信端子，所述通信端子被配置为接收所述控制信号，
其中，所述转换器基于所述控制信号来改变所述电池模块中的每个的电压。
9.根据权利要求8所述的电池管理系统，进一步包括：
第一控制单元，所述第一控制单元被配置为通过测量所述电池模块中的每个的电压值，将所测量的电压值发送到所述第二控制单元，并从所述第二控制单元接收所述控制信号来控制所述转换器的操作。
10.根据权利要求9所述的电池管理系统，其中，所述电池连接单元、所述转换器、所述电流端子、所述通信端子和所述第一控制单元构成一个模块化套件。
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