具有電池管理系統的電池組技術方案

本實用新型專利技術涉及一種具有電池管理系統的電池組，該具有電池管理系統的電池組與移動設備相連，用于為移動設備提供電源，其包括至少兩個鋰電池單元、至少一個鎳氫電池單元和電池管理系統，所述鋰電池單元彼此獨立設置，分別與所述電池管理系統相連，用于在所述電池管理系統的作用下交替進行放電；所述鎳氫電池單元與所述電池管理系統相連，用于在所述電池管理系統的作用下對所述鋰電池單元交替進行脈沖充電。本實用新型專利技術中具有電池管理系統的電池組與其它普通鋰電池系統相比，可以更安全有效地充放電，并可以更有效地平衡鋰電池單元之間的電壓差異。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電池組，尤其涉及一種具有電池管理系統的電池 組，屬于通信領域。
技術介紹
工作和日常生活中被廣泛使用的便攜式移動設備如掌上電腦(PAD)以 及筆記本電腦已經在社會上扮演了 一個重要角色。隨著硬件和軟件的發展， 這些便攜式設備將會執行更多的功能。與此同時，人們也在期待一種更輕更 薄形式的設備。因此，能支持這些設備長時間使用的電力成了一個顯著的問 題。在過去的十年，鋰電池取代了鎳氫成為這些便攜式設備的首選電池。從 體積和重量觀點來看，這些電池提供了 一個非常高的能量密度。對于筆記本電腦等移動設備的使用，通常都將幾個容量相同的鋰電池串 連起來。開始時這些連接的鋰電池都有相同的電壓，然而由于老化或制造缺 陷等原因，鋰電池電壓不能總是相同。因此，該鋰電池可能變得不均衡。如 果該串聯鋰電池變得不均衡，無論是在安全還是在效率上，這都會導致嚴重 問題。舉例來說，如果有兩個鋰電池如A電池和B電池串連在一起，理想的 情況是在充電結束時，兩個電池都達到常^L容量4. 25伏。然而，如果這兩 個電池不均衡，A電池比B電池充電更快，那么問題就會發生在充電和放電 階段。在充電階段，停止充電的條件通常有兩個要么總電壓達到某一特定 值，要么其中一個電池的電壓達到臨界值。如果充電器使用第一個停止充電 條件，即給電池充電直到總電壓達到8. 5伏。假如這樣的話，A電池會過充 超過正常容量4.25伏而變得危險。如果充電器使用第二個停止充電條件，即當A電池達到4. 25伏時它會停止充電，此時B電池充電未滿只有4. 0伏。 該電池還沒有完全充滿電。在放電階段，由于B電池容量較低與放電過快， 類似的問題也會發生，即使A電池還擁有足夠的電量，放電進程也會提前停 止。對于均衡問題有一些現存的解決方案。那些解決方案^f吏用電阻、電容來 平衡電池，更具體地說，電阻和電容連接某些電池提供額外的電流路徑來控 制充放電率。然而這些被動的電量平衡方法不是很有效，幾乎不能平衡電池 顯著的電壓差異。例如如果電池電壓差大于O. 3伏，那么電阻方法只能在 充電階革^作用，它不能在放電時平衡電池。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是克服現有技術在安全和充放電效率 上存在的嚴重問題以及不能平衡電池顯著的電壓差異的不足，提供一種具有 電池管理系統的電池組。本技術解決上述技術問題的技術方案如下 一種具有電池管理系統 的電池組，該具有電池管理系統的電池組與移動設備相連，用于為所述移動 設備提供電源，其包括至少兩個鋰電池單元、至少一個鎳氫電池單元和電池 管理系統，所述鋰電池單元彼此獨立設置，分別與所述電池管理系統相連， 用于在所述電池管理系統的作用下交替進行放電；所述鎳氫電池單元與所述 電池管理系統相連，用于在所述電池管理系統的作用下對所述鋰電池單元交 替進行脈沖充電。本技術的有益效果是本技術中具有電池管理系統的電池組中 的至少兩個鋰電池單元是交替進行放電來提供電源的，當一個鋰電池單元放 電時，鎳氫電池單元會對其他一個閑置的鋰電池單元進行脈沖充電，與其它 普通鋰電池系統相比，可以更安全有效地充^t電；在;^文電階^R， 一個閑置鋰 電池單元可以選擇性地連接某些運行的鋰電池單元，來共享負載并幫助平衡運行的鋰電池，在充電階段，閑置的鋰電池單元還可以連接正在運行的鋰電 池單元來分擔充電電流，這樣可以緩減鋰電池單元在充電過程中的高電壓， 充電過程結束時也可以達到鋰電池單元均衡效果，可以更有效地平衡鋰電池 單元之間的電壓差異。進一步，所述電池管理系統包括DC/DC轉換模塊、電池保護模塊、充電 模塊、電量顯示模塊、通信模塊和控制模塊，所述DC/DC轉換模塊，用于將 鋰電池單元的輸出電壓升高到移動設備需要的工作電壓，并將升高后的工作 電壓發送到移動設備；所述電池保護模塊，用于為鋰電池單元提供保護；所 述充電模塊，用于提供鋰電池單元充電需要的充電邏輯；所述電量顯示模塊， 用于顯示鋰電池單元剩余的電量；所述通信模塊用于接收移動設備發送的控 制信號；所述控制模塊用于根據移動設備發送的控制信號，控制所述鋰電池 單元的供電方式。進一步，所述電池管理系統還包括充電開關和;^文電開關，所述i文電開關 用于在所述控制模塊的作用下選擇所述鋰電池單元交替進行放電，所述充電 開關用于在所述控制模塊的作用下選擇所述鎳氬電池單元對所述鋰電池交 替進行脈沖充電。進一步，所述鋰電池單元包括一個或多個鋰單體電池，所述鎳氬電池單 元包括一個或多個鎳氫單體電池。進一步，所述具有電池管理系統的電池組包括兩個鋰電池單元和一個鎳 氫電池單元，所述鋰電池單元分別包括三個串聯連接的鋰電池組，所述鎳氬 電池單元包括九個串聯連接的鎳氫單體電池。進一步，所述鋰電池組包括兩個并聯連接的鋰單體電池。在上述技術方案的基礎上，本技術還可以做如下改進所述電池組 還包括與所述鋰電池組相連的溫度傳感器和形變傳感器，用于經所述鋰電池 進行溫度和形變的采樣后，將溫度和形變的具體數值通過電池管理系統進行分析并傳遞至移動設備。采用上述進一步方案的有益效果是通過溫度傳感器和形變傳感器可以 隨時監視鋰電池的使用，并可以防止任何情況的濫用。使用形變傳感器和溫 度傳感器來測量鋰電池單元中鋰單體電池形狀的變化、溫度的變化、電壓以 及電池的電流。測試結果表明，本技術能在一個更安全的模式下相比普通鋰電池系統多釋》文15°/。以上的電量。進一步，所述電池組還包括電池電量控制單元，該電池電量控制單元連接于所述第一鋰電池單元和第二鋰電池單元之間。進一步，所述電池電量控制單元包括至少一個開關。進一步，所述移動設備包括筆記本計算機、手機、MP3或者MP4。附圖說明圖1為本技術具有電池管理系統的電池組第一實施例的結構示意圖；圖2為本技術具有電池管理系統的電池組第二實施例的結構示意圖；圖3為本技術具有電池管理系統的電池組第二實施例的另 一結構示 意圖；圖4為本技術具有電池管理系統的電池組第二實施例的再一結構示 意圖；圖5為本技術具有電池管理系統的電池組第二實施例中電池電量控 制單元的結構示意圖；圖6為本技術具有電池管理系統的電池組第三實施例的結構示意圖。以下結合附圖對本技術的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解 釋本技術，并非用于限定本技術的范圍。圖1為本技術具有電池管理系統的電池組第一實施例的結構示意圖。如圖l所示， 一種具有電池管理系統201的電池組20,該具有電池管理 系統201的電池組20與所述移動設備IO相連，用于為所述移動設備10提 供電源，其包括電池管理系統201、第一鋰電池單元202、第二鋰電池單元 203和鎳氬電池單元204,所述第一鋰電池單元202和第二鋰電池單元203 彼此獨立設置，分別與所述電池管理系統201相連，用于在所述電池管理系 統201的作用下交替進行放電；所述鎳氬電池單元204與所述電池管理系統 201相連，用于在所述電池管理系統201的作用下對所述第一鋰電池單元202 和第二鋰電池電池單元203交替進行脈沖充電。所述鋰電池單元包括一個或 多個鋰單體電池，所述鎳氬電池單元包括一個或多個鎳氳單體電池。所述第一鋰電池單元202和第二鋰電池電池單元203交替進行放電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有電池管理系統的電池組，該具有電池管理系統的電池組與移動設備相連，用于為所述移動設備提供電源，其包括至少兩個鋰電池單元和電池管理系統，其特征在于，所述鋰電池單元彼此獨立設置，分別與所述電池管理系統相連，用于在所述電池管理系統的作用下交替進行放電；所述具有電池管理系統的電池組還包括至少一個鎳氫電池單元，該鎳氫電池單元與所述電池管理系統相連，用于在所述電池管理系統的作用下對所述鋰電池單元交替進行脈沖充電。

【技術特征摘要】
1.一種具有電池管理系統的電池組，該具有電池管理系統的電池組與移動設備相連，用于為所述移動設備提供電源，其包括至少兩個鋰電池單元和電池管理系統，其特征在于，所述鋰電池單元彼此獨立設置，分別與所述電池管理系統相連，用于在所述電池管理系統的作用下交替進行放電；所述具有電池管理系統的電池組還包括至少一個鎳氫電池單元，該鎳氫電池單元與所述電池管理系統相連，用于在所述電池管理系統的作用下對所述鋰電池單元交替進行脈沖充電。2. 根據權利要求1所述的具有電池管理系統的電池組，其特征在于， 所述電池管理系統包括DC/DC轉換模塊、電池保護模塊、充電模塊、電量顯 示模塊、通信模塊和控制模塊，所述DC/DC轉換模塊，用于將鋰電池單元的 輸出電壓升高到移動設備需要的工作電壓，并將升高后的工作電壓發送到移 動設備；所述電池保護模塊，用于為鋰電池單元提供保護；所述充電模塊， 用于提供鋰電池單元充電需要的充電邏輯；所述電量顯示模塊，用于顯示鋰 電池單元剩余的電量；所述通信模塊用于接收移動設備發送的控制信號；所 述控制模塊用于根據移動設備發送的控制信號，控制所述鋰電池單元的供電 方式。3. 根據權利要求2所述的具有電池管理系統的電池組，其特征在于， 所述電池管理系統還包括充電開關和放電開關，所述放電開關用于在所述控 制模塊的作用下選擇所述鋰電池單元交替進行放電，所述充電開關用于在所 述控制模塊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒鵬程，崔路，達拉斯納什，
申請(專利權)人：廣州西格美信電子科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：81[]