[發明專利]一種可并聯擴容的電池系統

在審

• 申請號: 202110398640.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113131076A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 潘覃紅
• 申請（專利權）人: 深圳市圭石南方科技發展有限公司
• 主分類號: H01M50/258
• 分類號: H01M50/258;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44357
• 代理人: 黃立強

1.一種可并聯擴容的電池系統，其特征在于，包括充電端口、負載端口，以及至少一個電池組，所述充電端口用于外接充電器，所述負載端口用于外接主機/負載；每個所述電池組與所述充電端口和所述負載端口具有相同的連接結構，且每個所述電池組各配設有兩個電流防反灌模塊；所述電流防反灌模塊的一端為陰極，另一端為陽極，電流只能從其陽極向陰極方向移動；

所述電池組的正極連接有充電支路和放電支路，充電支路中，電池組的正極與其中一個電流防反灌模塊的陰極連接，該電流防反灌模塊的陽極與充電端口的正極連接；放電支路中，電池組的正極與另一個電流防反灌模塊的陽極連接，該電流防反灌模塊的陰極與負載端口的正極連接；

所述電池組的負極、所述充電端口的負極和所述負載端口的負極相連。

2.根據權利要求1所述的可并聯擴容的電池系統，其特征在于，所述電流防反灌模塊包括控制器U1和MOS管Q1，MOS管Q1的S極連接電流防反灌模塊的陽極，MOS管Q1的D極連接電流防反灌模塊的陰極，控制器U1與MOS管Q1的S極、D極和G極分別連接，控制器U1通過對S極與D極電壓差進行檢測以判斷電流方向，從而發送信號到G極以對MOS管Q1的通斷進行控制，以使電流只能從電流防反灌模塊的陽極向陰極方向移動。

3.根據權利要求2所述的可并聯擴容的電池系統，其特征在于，所述電流防反灌模塊還包括雙向穩壓二極管TVS、電容C_IN和電容COUT，雙向穩壓二極管TVS連接在MOS管Q1的S極與接地點GND之間，電容C_IN連接在MOS管Q1的S極與接地點GND之間，電容C_OUT連接在MOS管Q1的D極與接地點GND之間。

4.根據權利要求2所述的可并聯擴容的電池系統，其特征在于，所述控制器U1具有GAT引腳、EN引腳、ANODE引腳、VCAP引腳、CATHODE引腳和GND引腳，控制器U1通過GAT引腳與MOS管Q1的G極連接，通過EN引腳和ANODE引腳與MOS管Q1的S極連接，通過CATHODE引腳與MOS管Q1的D極連接，VCAP引腳與ANODE引腳之間還串聯有電容CVCAP。

5.根據權利要求1至4任一項所述的可并聯擴容的電池系統，其特征在于，每個所述電池組還配設有開關管和電流保護模塊，所述開關管串聯在電池組的正極與充電支路及放電支路的連接點之間，所述開關管的控制端與所述電流保護模塊連接，所述電流保護模塊用于對與之對應的電池組的電壓、充放電電流及溫度進行采樣，以及對其電量進行計算，電流保護模塊根據采樣結果對開關管的通斷進行控制，以實現過壓保護、欠壓保護、充電過流保護、放電過流保護、短路保護、充電過溫保護、充電低溫保護、放電高溫保護、放電低溫保護。

6.根據權利要求5所述的可并聯擴容的電池系統，其特征在于，所述可并聯擴容的電池系統還包括管理模塊，所述管理模塊通過通訊總線與每個所述電流保護模塊通訊連接，以獲取每個電池組的電壓、電流以及故障信息，并計算出所有并列電池組的總電壓及電流。

7.根據權利要求6所述的可并聯擴容的電池系統，其特征在于，所述通信總線為SMbus、IIC、UART、RS232、RS485、CAN中的任一一種。