[發(fā)明專利]電池模塊及串聯(lián)電池模塊的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310069020.X
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN104037819A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧軍
• 申請（專利權(quán)）人: 力博特公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不間斷電源（Uninterruptible?Power?Supply，UPS）技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電池模塊及串聯(lián)電池模塊的方法。

背景技術(shù)

目前，在模塊化UPS設(shè)計中，往往配備了智能化的電池模塊，該電池模塊通過將自身內(nèi)部的電池組的正負(fù)極相應(yīng)的連接在電池總線正端、電池開機(jī)總線和電池總線負(fù)端向自身及外部模塊提供電源，該電池模塊的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

在圖1中，各二極管左或右的1表示二極管的陽極，2表示二極管的陰極，電池組的正極經(jīng)由第一開關(guān)S1與電池總線正端相連，電池組的負(fù)極分別與電池總線負(fù)端和負(fù)載（包括控制芯片、驅(qū)動電路和檢測電路等）的負(fù)端相連，同時電池組的正極經(jīng)由第二開關(guān)S2和第一二極管D1與電池開機(jī)總線相連，負(fù)載正端經(jīng)第三二極管D3和電池開機(jī)總線相連，負(fù)載正端通過第二二極管D2與電池總線正端相連。

圖1所示的電路的工作原理包括三個階段，分別為：

第一階段：S2閉合，S1斷開，電池模塊首先通過S2、D1為電池開機(jī)總線提供系統(tǒng)初始化所需的能量（這個能量比較小，因此S2、D1的功率等級比較小），為整個系統(tǒng)和電池模塊自身的負(fù)載提供初始化所用的電源，待系統(tǒng)和電池模塊初始化完畢之后，進(jìn)入第二階段，也即：準(zhǔn)備開啟主功率階段。

第二階段：S2閉合，S1閉合，電池模塊向電池總線正端提供能量，電池總線為系統(tǒng)提供大功率的電源，待電池總線正端供電穩(wěn)定之后，進(jìn)入第三階段。

第三階段：S2斷開，S1閉合，電池模塊自身的負(fù)載完全由電池總線正端提供能量，至此系統(tǒng)開機(jī)完畢。

在上述圖1所示的電路的基礎(chǔ)上，若在需要將電池模塊串聯(lián)使用的場合，如果將現(xiàn)有的電池模塊串聯(lián)起來使用，則如圖2所示（圖2中示例的是將兩個如圖1所示的電池模塊串聯(lián)），在各個階段中，電池模塊1和電池模塊2的負(fù)載的取電方式如表（1）所示：

表(1)

由上述表（1）可知，在兩個電池模塊串聯(lián)時，由于電池模塊1的負(fù)載的取電方式與電池模塊2的負(fù)載的取電方式不同，這就極可能導(dǎo)致電池模塊1的電池組和電池模塊2的電池組的放電電流不完全一致，進(jìn)而導(dǎo)致電池模塊1和電池模塊2的老化速度也就不一致，長期工作后，這兩個電池模塊就相當(dāng)于飽弱電池或新舊電池串聯(lián)使用，極大地降低了每一電池模塊的壽命，同理，針對大于2個電池模塊串聯(lián)使用時，各電池模塊的負(fù)載的取電方式也是不完全相同的，也會導(dǎo)致每一電池模塊的壽命的降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供電池模塊及串聯(lián)電池模塊的方法，以避免多個電池模塊串聯(lián)使用時每一電池模塊的壽命的降低。

一種電池模塊，所述電池模塊通過與外部的電池總線正端、電池總線負(fù)端和電池開機(jī)總線相連，為外部模塊和自身的負(fù)載提供電源，包括：第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第一開關(guān)、負(fù)載和電池組，以及，用于與電池總線正端相連的第一接口和第四接口、用于與電池開機(jī)總線相連的第二接口和第三接口、用于與電池總線負(fù)端相連的第五接口和第六接口，其中：

電池組的正極通過第一開關(guān)與第一接口相連；

電池組的正極通過第一二極管與第二接口相連，所述第一二極管的陽極與電池組的正極相連，第一二極管的陰極與第二接口相連；

電池組的負(fù)極與第六接口相連，并且通過第四二極管與負(fù)載的負(fù)端相連，所述第四二極管的陽極與負(fù)載的負(fù)端相連，第四二極管的陰極分別與電池組的負(fù)極和第六接口相連；

負(fù)載的正端通過第二二極管與第四接口相連，所述第二二極管的陽極與第四接口相連，第二二極管的陰極與負(fù)載的正端相連；

負(fù)載的正端通過第三二極管與第三接口相連，所述第三二極管的陽極與第三接口相連，第三二極管的陰極與負(fù)載的正端相連；

負(fù)載的負(fù)端與第五接口相連。

一種電源裝置，所述電源裝置通過與外部的電池總線正端、電池總線負(fù)端和電池開機(jī)總線相連，為外部模塊和自身的負(fù)載提供電源，包括N個上述的電池模塊，所述N大于等于2；其中，

第一個電池模塊的第一接口和第二接口分別與電池總線正端和電池開機(jī)總線相連；每一個電池模塊第三接口、第四接口和第五接口分別與電池開機(jī)總線、電池總線正端和電池總線負(fù)端相連；第N個電池模塊的第六接口與電池總線負(fù)端相連；

除第N個電池模塊外，每一電池模塊的第六接口與與其串聯(lián)的下一個電池模塊的第一接口和第二接口相連。