CN1399360A - 电池切换装置 - Google Patents

电池切换装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1399360A
CN1399360A CN02109341A CN02109341A CN1399360A CN 1399360 A CN1399360 A CN 1399360A CN 02109341 A CN02109341 A CN 02109341A CN 02109341 A CN02109341 A CN 02109341A CN 1399360 A CN1399360 A CN 1399360A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
batteries
series
switch
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN02109341A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1172384C (zh
Inventor
孙康
孙宝库
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNB021093415A priority Critical patent/CN1172384C/zh
Publication of CN1399360A publication Critical patent/CN1399360A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1172384C publication Critical patent/CN1172384C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种用于串联电池组的电池切换装置，它通过接入双掷开关，将工作正常的电池串连在电池组内，将工作不正常的电池剔除电池组，继续维持电池组的供电。它可以有效地避免因一节或少数几节电池故障而造成整个串联电池组供电崩溃的事故，它电路结构简单，生产成本低，运行可靠性高，适宜被广泛地使用于各类不间断供电电源之中。

Description

电池切换装置
本发明涉及一种切换装置，特别是一种用于串联电池组的电池切换装置。
随着电子信息技术的快速发展，确保各类电子信息设备的不间断供电日显重要。因此，作为电子信息设备保护利之一的不间断电源也得到了大力发展和推广应用。目前，在已使用的大多数不间断电源中，多采用几节至几十节电池串联连接，作为不间断电源的备用电源。一旦交流市电供电中断，不间断电源就依靠这种串联的电池组所储存的能量，继续为各种电子设备供电。
由于目前使用的电池大多为密封式电池，其内部的状况是看不见、摸不着的。在长期使用过程中，如果这些电池组中的某块电池的品质变坏，而不间断电源的使用者又没有及时发现并更换这些电池，一旦交流市电供电中断，不间断电源转由电池组供电时，这种品质变坏的电池会很快损坏，无法提供电流输出，继而造成整个串联电池组供电的崩溃，使不间断电源迅速停机。这种现象在各地时有发生，往往给不间断电源的使用者造成大量的数据丢失和经济损失。
本发明的目的是提供一种避免因某块或少数儿块电池损坏而造成整个电池组供电崩溃的电池切换装置。
本发明的目的是这样实现的：在串联的电池组中将电池分为m节，接入m只双掷开关，开关的一个触点与一节电池的一端相连接，开关的另一个触点与该节电池的另一端相连接，开关的转换端用于串联连接；当串联电池组中的任意一节电池(Bn)正常工作时，开关(Kn)将该节电池串连在电池组内；当串联电池组中的任意一节电池(Bn)不能正常工作时，开关(Kn)切换动作，将该节电池不串连在电池组内；由双掷开关(Kn)连接的一节电池(Bn)是由若干个单体电池串联组成的，串联单体电池的数量(i)大于或等于1。
采用本发明的电池切换装置后，就可以在电池组供电的过程中，迅速剔除发生故障的一节或少数几节电池，有效地避免串联电池组发生供电崩溃的事故，大大提高不间断电源的可靠性，使电子信息行业内，使用不间断电源的众多用户得到更可靠的供电保障，因而具有明显的技术进步。
下面结合附图详述本发明。
图1为本发明组成原理框图。
图2为本发明另一种连接方法的组成原理框图，其工作原理与图1所示基本相同。
图3为本发明实施例1的电路组成原理图。
图4为本发明实施例2的电路组成原理图。
图1中，在串联的电池组中将电池分为m节，接入m只双掷开关，开关的一个触点与一节电池的一端相连接，开关的另一个触点与该节电池的另一端相连接，开关的转换端(也称为公共端)用于串联连接；当串联电池电组中的任意一节电池(Bn)正常工作时，开关将该节电池串连在电池组内；当串联电池组中的任意一节电池(Bn)不能正常工作时，开关(Kn)切换动作，将该节电池不串连在电池组内；由双掷开关(Kn)连接的一节电池(Bn)是由若干个单体电池串联组成的，串联单体电池的数量(i)大于或等于1。每节电池能否正常工作由电池B1至Bm的电压监测电路实时监测，当发现某节电池工作不正常时，迅速向开关K1至Km的控制电路发出信息，由控制电路控制相应的双掷开关切换动作，将不能正常工作的电池剔除串联电池组。
图1中，一节电池(Bn)是电池组m节电池中的任意一节，且m≥n≥1，一节电池(Bn)是由苦干个单体电池串联组成，每一个单体电池输出电压的标称值为2V，例如：一只12V的电池其内部是由6个单体电池相串连组成的，一只6V的电池其内部是由3个单体电池相串连组成的，而1只2V的电池本身就是1个单体电池。
当电池组的输出电压确定之后，就可以选定电池的节数(m)，并配置相应的电压监测电路和开关控制电路。举例说明如下，如：输出电压为288V，可以选择电池节数m＝24，则每节电池的电压为12V，每节电池需要串联的单体电池数量i＝6，根据电池供货情况，每节电池可以采用1块12V电池，或2块6V电池串联，还可采用6块2V电池串联。电池节数的选择对整个电池组的性能影响很大，节数选的小，则每节电池的电压较大，其优点是所需要的双掷开关和电池电压监测电路及开关控制电路的数量都相应地减少，电路的可靠性会提高，成本降低；缺点是每节串联的单体电池数量(i)较大，当某一节的单体电池中有一只单体电池损坏时，该节电池的供电就会出现故障，在这一节中i-1个没有损坏的单体电池会与这一只损坏的单体电池被开关(Kn)切换动作时一同剔除，因此储存的电能损失较大，开关(Kn)切换动作时产生的电压波动也较大。如果节数选的大，则情况正好与前述相反，所以电池的节数一定要依实际情况综合分析之后确定。
图3中，VB+为串联电池组输出电压的高电平端，VB为其低电平端，C为储能电容，用于双掷开关(Kn)切换动作的瞬间维持输出电的压稳定；B1至Bm共m节电池，每节由i个串联的单体电池组成；I1-Im为光电集成电路，可选TLP521型；U1-Um为R-S触发器，可选CC4043型；T1-Tm为NPN开关三极管，可选C9013或C2655型；K1-Km可选双掷电磁继电器开关，当电池组输出电流较小时，可选JSM型，工作电流较大时，可选CB型；D1-Dm可选用IN4001型；VK为供电电源，可选+9V或+12V；G为低电平公共端。由于每一节电池电压监测电路和开关控制电路都是相同的，故图中只绘出了与B1和Bm相关的电路，省略了与B2至Bm-1相关的电路。现以对第一节电池(B1)的监测和对开关(K1)的控制说明电路的工作原理：当B1工作正常时，其输出电压较高，该电压经R1a加到I1的一次侧，使I1的二次侧导通，输出低电平，加到U1的置位端(S)，由于U1无置位信号，输出端(Q)为低电平，T1截止，继电器开关K1没被加电，其转换端与常闭触点相连接，B1被串连在电池组内；当B1工作不正常时，其输出电压减小，使I1的一次侧发光二极管不能正常发光，则其二次侧截止，输出高电平，向U1发出置位信号，U1输出端Q输出高电平，T1导通，K1被加电，并产生切换动作，转换端与常开触点相连接，B1被剔除串联电池组。U1的R端为复位端，E端为控制端，可以通过施加电信号VR和VE改变U1的输出状态，从而改变开关K1的工作状态，这使得对电路的控制变得更加方便和灵活。
图4所示的电路与图3相比，对I1-Im一次侧的连接方法了调整，省略了R-S触发器，增加了三极管T1b-Tmb和基极电阻R1C-RmC，仍以第一节电池(B1)及其监测和控制电路来说明其电工作原理：当B1工作正常时，I1二次侧输出低电平，T1a截止，K1不动作，B1被串连在电池组内；B1工作不正常时，I1二次侧输出高电平，T1a导通，K1切换动作，B1被剔除串联电池组，T1b和R1C组成复位电路，通过施加电信号VR，使T1a截止，K1复位。

Claims (1)

1.一种电池切换装置，其特征是：在串联的电池组中将电池分为m节，接入m只双掷开关，开关的一个触点与一节电池的一端相连接，开关的另一个触点与该节电池的另一端相连接，开关的转换端用于串联连接；当串联电池组中的任意一节电池(Bn)正常工作时，开关(Kn)将该节电池串连在电池组内；当串联电池组中的任意一节电池(Bn)不能正常工作时，开关(Kn)切换动作，将该节电池不串连在电池组内；由双掷开关(Kn)连接的一节电池(Bn)是由若干个单体电池串联组成的，串联单体电池的数量(i)大于或等于1。
CNB021093415A 2002-03-23 2002-03-23 电池切换装置 Expired - Fee Related CN1172384C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB021093415A CN1172384C (zh) 2002-03-23 2002-03-23 电池切换装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB021093415A CN1172384C (zh) 2002-03-23 2002-03-23 电池切换装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1399360A true CN1399360A (zh) 2003-02-26
CN1172384C CN1172384C (zh) 2004-10-20

Family

ID=4740629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB021093415A Expired - Fee Related CN1172384C (zh) 2002-03-23 2002-03-23 电池切换装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1172384C (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1309144C (zh) * 2003-04-04 2007-04-04 京东方科技集团股份有限公司 具有冗余电池单元的电池
CN100459229C (zh) * 2004-01-18 2009-02-04 万向电动汽车有限公司 二次电池组智能连接的方法及其智能连接件
CN102859833A (zh) * 2010-04-16 2013-01-02 Sb锂摩托有限公司 耦合单元和具有集成的脉冲逆变器和在运行中可更换的单元模块的蓄电池模块
CN102882252A (zh) * 2012-09-24 2013-01-16 北京普莱德新能源电池科技有限公司 电池组系统及其保护装置
CN103178563A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 东莞钜威新能源有限公司 一种电池管理模块及系统
CN103367818A (zh) * 2012-04-06 2013-10-23 皆盈绿动能科技股份有限公司 电池系统
CN103779938A (zh) * 2014-02-11 2014-05-07 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 电池组用充电均衡电路、方法及放电均衡电路、方法
CN106784913A (zh) * 2017-03-01 2017-05-31 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司 一种小体积热电池用多组输出电堆
WO2021104332A1 (zh) * 2019-11-29 2021-06-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009000674A1 (de) * 2009-02-06 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Traktionsbatterie mit erhöhter Verfügbarkeit
CN102416881B (zh) * 2011-11-15 2013-10-16 中山普润斯电源设备技术有限公司 一种动力电池组互锁结构

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1309144C (zh) * 2003-04-04 2007-04-04 京东方科技集团股份有限公司 具有冗余电池单元的电池
CN100459229C (zh) * 2004-01-18 2009-02-04 万向电动汽车有限公司 二次电池组智能连接的方法及其智能连接件
CN102859833A (zh) * 2010-04-16 2013-01-02 Sb锂摩托有限公司 耦合单元和具有集成的脉冲逆变器和在运行中可更换的单元模块的蓄电池模块
CN103178563A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 东莞钜威新能源有限公司 一种电池管理模块及系统
CN103367818A (zh) * 2012-04-06 2013-10-23 皆盈绿动能科技股份有限公司 电池系统
CN102882252A (zh) * 2012-09-24 2013-01-16 北京普莱德新能源电池科技有限公司 电池组系统及其保护装置
CN103779938A (zh) * 2014-02-11 2014-05-07 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 电池组用充电均衡电路、方法及放电均衡电路、方法
CN103779938B (zh) * 2014-02-11 2016-01-20 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 电池组用充电均衡电路、方法及放电均衡电路、方法
CN106784913A (zh) * 2017-03-01 2017-05-31 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司 一种小体积热电池用多组输出电堆
CN106784913B (zh) * 2017-03-01 2019-04-16 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司 一种小体积热电池用多组输出电堆
WO2021104332A1 (zh) * 2019-11-29 2021-06-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法
US11588186B2 (en) 2019-11-29 2023-02-21 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery module, device, and failure handling method for failed battery cell

Also Published As

Publication number Publication date
CN1172384C (zh) 2004-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102624050B (zh) 一种可自动切除串联电池组中失效单元的电池管理系统
CN100517859C (zh) 一种密封铅酸蓄电池的在线无源维护装置
CN104810886B (zh) 智能蓄电池组及其连接电路
CN1399360A (zh) 电池切换装置
CN101895148B (zh) 一种双电源平稳切换装置及方法
CN202535104U (zh) 一种可自动切除串联电池组中失效单元的电池管理系统
CN101752881A (zh) 具有低功耗的不间断电源供应器
CN102263432A (zh) 涌余锂电池蓄电池组
CN204928344U (zh) 一种低功耗图像数据采集摄像头
CN204011597U (zh) 一种蓄电池冗余重配组的装置
CN2829179Y (zh) 蓄电池组不间断供电装置
CN101719687A (zh) 不间断直流供电系统
CN106532838A (zh) 一种使用计算机usb接口的充电器内部电路
CN208559079U (zh) 用于无人机锂电池维护和报警的设备
CN109358294A (zh) 单体蓄电池开路在线监控系统
CN205509846U (zh) 电表停电智能抄表电路
CN214588973U (zh) 蓄电池离线式自动活化修复设备
CN216530649U (zh) 一种充电桩的端口充电信息检测与故障自诊断电路
CN201057628Y (zh) 蓄电池组续流装置
CN205489628U (zh) 二次锂电池组管理系统
CN217508359U (zh) 断电捕捉装置及供电系统
CN1047768A (zh) 全自动无时限供电装置
CN218455780U (zh) 智慧电池云管理系统
CN216252201U (zh) 一种可长期存储的温湿度控制器
CN109245286A (zh) 一种无变压器的应急电源

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Sun Kang

Document name: Notification to Pay the Fees

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20041020

Termination date: 20100323