[發明專利]電池系統以及電池模塊間電量均衡方法

有效

• 申請號: 201210006465.9
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102544604A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張劍輝;舒鵬
• 申請（專利權）人: 北京海博思創科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H02J7/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

1.一種電池系統，包括兩個以上的電池模塊，各電池模塊均包括多個單體電池，其特征在于，還包括信號采集模塊、剩余電量計算模塊和控制模塊，各電池模塊中設置有雙向隔離直流轉換電路，且在所述電池系統中任意兩個相鄰的第一電池模塊和所述第二電池模塊間設置有共享單體電池，所述共享單體電池為所述第一電池模塊或所述第二電池模塊中的一個，所述第一電池模塊和所述第二電池模塊中的雙向隔離直流轉換電路的一側的正極和負極分別與其所歸屬的電池模塊的正極和負極連接，另一側的正極和負極通過開關電路分別與所述共享單體電池的正極和負極連接；

所述信號采集模塊用于采集所述相鄰的第一電池模塊和所述第二電池模塊中所有單體電池的性能參數信息；

所述剩余電量計算模塊用于根據信號采集模塊采集的第一電池模塊中所有單體電池的性能參數信息獲取所述第一電池模塊中所有單體電池的剩余電量值，以及用于根據信號采集模塊采集的第二電池模塊中所有單體電池的性能參數信息獲取所述第二電池模塊中所有單體電池的剩余電量值；

所述控制模塊用于根據所述第一電池模塊中所有單體電池的剩余電量值獲取所述第一電池模塊的剩余電量值，以及根據所述第二電池模塊中所有單體電池的剩余電量值獲取所述第二電池模塊的剩余電量值，向剩余電量值較大的電池模塊的雙向隔離直流轉換電路發送由電池模塊向共享單體電池充電的第一指示，以及向剩余電量值較小的電池模塊的雙向隔離直流轉換電路發送由共享單體電池向電池模塊充電的第二指示；

所述雙向隔離直流轉換電路用于根據控制模塊的第一指示控制由所述剩余電量值較大的電池模塊向共享單體電池充電，并且根據所述控制模塊的第二指示控制由共享單體電池向所述剩余電量值較小的電池模塊充電。

2.根據權利要求1所述的電池系統，其特征在于，所述第一電池模塊的剩余電量值為所述第一電池模塊中所有單體電池的剩余電量值的平均值，所述第二電池模塊的剩余電量值為所述第二電池模塊中所有單體電池的剩余電量值的平均值。

3.根據權利要求1所述的電池系統，其特征在于，所述性能參數信息包括電壓參數、溫度參數，以及充電參數和/或放電參數，所述充電參數包括充電電流參數和充電時間參數，所述放電參數包括放電電流參數和放電時間參數；

所述信號采集模塊包括第一信號采集單元和第二信號采集單元，所述第一信號采集單元用于采集所述第一電池模塊中所有單體電池的電壓參數、溫度參數，以及充電參數和/或放電參數，所述第二信號采集單元用于采集所述第二電池模塊中所有單體電池的電壓參數、溫度參數，以及充電參數和/或放電參數；

所述剩余電量計算模塊包括第一剩余電量計算單元和第二剩余電量計算單元，所述第一剩余電量計算單元用于根據第一信號采集單元采集的所述電壓參數和溫度參數獲取第一個電池模塊中所有單體電池的容量，以及進一步根據充電參數和/或放電參數獲取第一個電池模塊中所有單體電池的剩余電量值，所述第二剩余電量計算單元用于根據第二信號采集單元采集的所述電壓參數和溫度參數獲取第二個電池模塊中所有單體電池的容量，以及進一步根據充電參數和/或放電參數獲取第二個電池模塊中所有單體電池的剩余電量值。

4.根據權利要求1、2或3所述的電池系統，其特征在于，所述控制模塊還用于根據所述第一電池模塊的剩余電量值，以及所述第二電池模塊的剩余電量值獲取剩余電量值較大的電池模塊向共享單體電池充電的電流大小和充電時間，控制模塊向剩余電量值較大的電池模塊的雙向隔離直流轉換電路發送的第一指示中攜帶所述向共享單體電池充電的電流大小和充電時間；以及，

還用于獲取共享單體電池向所述剩余電量值較小的電池模塊充電的電流大小和充電時間，所述控制模塊向剩余電量值較小的電池模塊的雙向隔離直流轉換電路發送的第二指示中攜帶所述向所述剩余電量值較小的電池模塊充電的電流大小和充電時間。

5.根據權利要求1所述的電池系統，其特征在于，還包括矩陣開關，且與所述第一電池模塊相鄰的第二電池模塊的數目為兩個，所述控制模塊還用于通過矩陣開關選擇所述第一電池模塊的雙向隔離直流轉換電路的另一側的正極和負極分別連接到所述第一電池模塊與任一第二電池模塊的共享單體電池的正負極。