[發明專利]電池系統及操作電池系統的方法

在審

• 申請號: 201410505840.3
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN105048006A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 鄭文勝;薛宇帆;黃以建
• 申請（專利權）人: 鄭文勝;薛宇帆;黃以建
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H01M10/48
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明大體而言涉及電池系統，更具體而言，涉及包括兩種或更多種不同電池化學組成的電池系統。

背景技術

電池被越來越多地用作許多不同種類裝置(包括例如智能手機等小型電子裝置至例如汽車等大型裝置)的電源。對給定裝置中所要使用的電池化學組成的選擇通常是各種特性(例如，重量、尺寸、容量、充電/放電電流、充電時間、安全性、發熱、可靠性、使用壽命等)的折中。

試圖在給定系統中混合各種電池化學組成來減少各自所作的折中會帶來某些缺點。舉例而言，當電壓電平不同時，在各單元之間可出現大的電流。這對于不可充電電池而言甚至更加危險，這是因為電流的逆流可能會使電池爆裂或爆炸。

因此，需要提供如下的電池系統及方法：其能夠減小對某些電池系統特性做出折中的必要，并同時解決傳統混合化學組成系統的缺點。

發明內容

本發明通過在某些實施例中提供對具有不同化學組成的部分之間的單元及伴隨電壓電平的仔細選擇而解決了混合化學組成系統的上述缺點。在一個實例性實施例中，一種電池系統包括位于鉛酸電池電源系統(電池系統A)中的單元組(cellgroup)，所述鉛酸電池電源系統耦接至具有不同化學組成(例如鋰離子系電池)的電池電源系統(電池系統B)。電池系統A及電池系統B分別互連于特定的陰極觸點及陽極觸點處以防止對所述不同的電池系統造成損壞，其中所述的特定陰極觸點及陽極觸點是基于在這些點處存在的電壓范圍而被選擇的。電池系統A在連接點處的最壞情況(worst-case)電壓范圍高于電池系統B的最壞情況電壓范圍。電池系統包括電池管理系統(batterymanagementsystem；BMS)，所述電池管理系統監控每一單元層次(celllevel)的電壓并監控電池組層次(packlevel)的電流。BMS也可用以控制電池系統A與電池系統B之間的導電性，并用以保護電池系統A及電池系統B不會超出正常工作條件。電池系統A及電池系統B也可均用作鋰電池，但各自具有不同的鋰化學組成。

在另一實例性實施例中，一種電池系統包括：第一電池總成，具有第一種電池化學組成；以及第二電池總成，具有第二種電池化學組成。所述第二電池總成與所述第一電池總成并聯地電性連接。所述第二種電池化學組成不同于所述第一種電池化學組成。第一開關設置于所述第一電池總成與所述第二電池總成之間。第二開關設置于所述第一電池總成與所述第二電池總成之間。第一電流傳感器設置于所述第一電池總成與電接地點之間。第二電流傳感器設置于所述第一電池總成與電接地點之間。電池管理系統耦接至所述電池系統，所述電池管理系統用以：監控所述第一電池總成的電壓，監控所述第二電池總成的電壓，監控所述第一電流傳感器的電流，監控所述第二電流傳感器的電流，并根據駐存于所述電池管理系統中的代碼來操作所述第一開關及所述第二開關，以控制經過所述電池系統的電流路徑，從而使經過所述第一電池總成的電流路徑與經過所述第二電池總成的電流路徑可被獨立地控制。

在又一實例性實施例中，公開一種操作電池系統的方法。所述電池系統包括第一電池組及第二電池組。所述第一電池組及所述第二電池組分別包括不同的電池化學組成。所述操作方法包括：將所述第一電池組耦接至所述第二電池組；監控所述第一電池組的電壓值；監控所述第二電池組的電壓值；監控所述第一電池組的電流值；監控所述第二電池組的電流值；以及操作第一開關及第二開關，以控制經過所述電池系統的電流路徑，使得經過所述第一電池組的電流路徑與經過所述第二電池組的電流路徑可被獨立地控制。

在另一實例性實施例中，一種電池系統包括與鋰離子電池總成并聯地連接的鉛酸電池總成。第一開關設置于所述鉛酸電池總成與所述鋰離子電池總成之間。第二開關設置于所述鉛酸電池總成與所述鋰離子電池總成之間。第一電流傳感器耦接至所述鉛酸電池總成。第二電流傳感器耦接至所述鋰離子電池總成。電池管理系統耦接至所述電池系統。所述電池管理系統用以：監控所述鉛酸電池總成的電壓值及所述鋰離子電池總成的電壓值，監控所述第一電流傳感器及所述第二電流傳感器，并操作所述第一開關及所述第二開關，以確保電流不從所述鋰離子電池總成流至所述鉛酸電池總成內。

上述發明內容并非旨在限制本發明的范圍，或描述本發明的每一實施例、方面、實施方案、特征或優點。在以下的段落中將參照附圖描述本發明的詳細技術及優選實施例，以使所屬領域的技術人員更好地理解本發明的特征。應理解，在不背離本發明范圍的條件下，以上所提到的特征以及以下所要論述的特征可不僅以指定的組合加以使用，而且還以其它組合加以使用或單獨使用。

附圖說明