一种并联式电池模组制造技术

本实用新型专利技术提供一种并联式电池模组。本实用新型专利技术的并联式电池模组包括多个电池单元，每个电池单元包括CAN通讯装置、系统控制器、电压采集装置以及电池芯组。系统控制器分别与CAN通讯装置、电压采集装置相连，并且系统控制器具有电压比较器；电压采集装置与所述电池芯组相连，用于测量所述电池芯组的电压；CAN通讯装置分别与外部充电机以及并联的其他电池单元通讯；电压比较器接收各个电压采集装置所采集到的电压信号并进行电压比较。本实用新型专利技术的并联式电池模组由多个标准化的电池单元构成，各个电池单元本身并无区别，更有利于推广应用，不需要事先确定应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电学领域，具体涉及一种可扩展的并联式电池模组。
技术介绍
电池并联可以增加整体的电池组容量，但是并不改变电压平台，是解决电池容量不足的简单方法。对于市面上最常用的铅酸电池，其电池管理系统比较简单，通常可以直接并联使用。但是对于可快速充电的锂电池来说，其电池管理系统比较复杂，电池的并联控制通常使用分级的控制方式，比如汽车的BMS控制系统，控制的前提是已知电池的使用场合和场景，这种定制的并联方式比较高效。定制并联方式需要提前知道电池的使用场合和场景，比如并联电池的数目，电池如何分级控制等。当不知道电池的使用场合，就无法使用特定的并联方式，这会给使用或者维护带来不便。此外，在并联式电池组使用过程中，如果每个电池芯组对外表现为单一电池芯组的通信行为，则对外的发送消息只能被整个电池系统内的某一个电池单元发送。因为根据CAN总线的互连特性，所有的消息可以被单元组内任一电池单元接收到；而任一电池单元发送的消息也会被其他的电池单元接收到。为了对外表现为单一电池芯组的通信行为，则并联式电池组内的所有电池单元必须区分为主电池单元和从电池单元，只有主电池单元负责对外的通信，从电池单元只接收通信期间的消息。例如，专利CN204928285U中公开了一种并联电池组的控制装置及电动车，其并联电池组的控制装置包括主电池组，n个辅助电池组，n≥1，n+1个分别与主电池组和各个辅助电池组电连接的采样电阻，n+1个分别与采样电阻电连接的分继电器，总继电器，电源锁，用于供电的电源管理模块，MCU，AD采样模块，继电器驱动模块，显示屏和报警器。但是，该专利中的并联电池组的控制装置必须在了解电池组应用场景，并且主电池组工作正常的情况下，才能够很好地进行控制，一旦主电池组出现异常或者并不了解其应用场景的情况下，则该控制装置并不能很好地工作。
技术实现思路
针对上述问题，本技术希望提供一种并联式电池模组，其可以不用区分使用场合，单独使用一个电池芯组或者多个电池芯组组成并联式电池模组使用都可以，不需要再单独进行配置，电池单元自行侦测到使用场景，并进行相应的配置以适合特定的使用场合。具体而言，本技术提供一种并联式电池模组，其特征在于，所述并联式电池模组包括多个电池单元，每个电池单元包括CAN通讯装置、系统控制器、电压采集装置以及电池芯组，所述系统控制器分别与所述CAN通讯装置、电压采集装置相连；所述电压采集装置与所述电池芯组相连，用于测量所述电池芯组的电压；所述CAN通讯装置分别与外部充电机以及并联的其他电池单元通讯；所述系统控制器具有比较器，所述比较器接收并比较各个电压采集装置所采集到的电压信号。优选地，所述并联式电池模组的每个电池单元还包括充电接口和放电接口，所述充电接口在与其他电池单元的充电接口并联后与外部充电机相连；所述放电接口在与其他电池单元的放电接口并联后与负载相连。优选地，所述并联式电池模组还包括故障检测单元。优选地，所述系统控制器包括MCU。优选地，所述电压采集装置为LTC6803芯片。优选地，所述比较器包括电压比较器和电池单元ID比较器。优选地，所述电池芯组包括一个或多个蓄电池。需要说明的是，本技术中所提到的“并联式电池模组”指的是由多个具有独立控制功能的电池单元并联构成的结构，本技术中所提到的“电池芯组”指的是一个电池单元中所包含的所有电池或蓄电池并联或串联构成的整体。本技术的比较器基于电压和电池单元ID的比较设定主从电池单元，故而，又可以称之为主从确定单元。本技术的并联式电池模组由多个标准化的电池单元构成，各个电池单元本身并无区别，组合在一起之后，可以自行设定主从，因此，更有利于推广应用，不需要事先确定应用场景。采用本技术的并联式电池模组，可以简化并联方案的设计，易于形成标准化的电池单元的生产，降低成本，易于安装和维护，进而扩大电池产品的应用领域。附图说明图1本技术实施例中的并联式电池模组的结构示意框图。图2示出了本技术一个实施例中电池单元中的系统控制器的结构示意图。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例中的并联式电池模组由3个标准化的电池单元构成，每个电池单元包括CAN通讯装置、系统控制器、电压采集装置以及电池芯组。每个电池芯组内具有一个或多个蓄电池，该蓄电池优选为锂电池。系统控制器分别与所述CAN通讯装置、电压采集装置相连。系统控制器可以控制CAN通讯装置与外部充电机以及其他电池单元之间的通信，并且系统控制器可以接收电压采集装置对电池芯组的总电压或者电池芯组中每个电池的电压进行测量，并将结果输出给系统控制器。每个电压采集装置所采集到的该电池单元的电压值要分别输送给其他并联的电池单元。系统控制器内具有电压比较器，该电压比较器能够将当前电池单元的电压与其他并联电池单元的电压进行比较，并确定具有最高电压的电池单元，将其设为主电池单元。相应地，其他电池单元的比较器基于所测得的各个电池单元的电压结果可以确定其他电池单元为从电池单元。主电池单元将其电压作为对外输出电压，输送给充电机。采用这种方式主要是因为多个电池单元在一起使用时(如在
技术介绍
中所介绍的)，对外的发送消息只能是整个电池系统内的某一个电池单元进行，因而，电池单元要区分主从，这也是现有技术中通常采用的方式。但是现有技术中往往是设定一个电池单元为主电池单元，而其他为从电池单元。而本技术中，各个电池单元结构和设定基本相同，而是通过电压比较器基于电压的比较来判定主从。这样可以避免高于该最高电压的单节电池被过充(如果有)。此外，本技术的系统控制器中还包括ID比较器，当发现两个电池单元的单节电池最高电压相同时，将比较电池ID的低两字节，数值小的将为主，数值大的将为从。并联式电池模组内的电池单元在电池模组上电后默认为主状态。在非充电期间持续进行主从关系的判断，也即并联式电池模组内的各个电池单元接收其他电池单元发来的最高最低电压帧，并和自己的最高单节电池电压进行比较，如果收到的最高电池电压大于自己的，则置自己为从状态；如果小于自己的，则置自己为主状态。主从关系的判断会一直进行，电池单元的主从状态也会不断改变，直到充电过程开始，主从状态不再改变，并一直持续到充电过程结束，然后继续主从关系的判断。继续参照图1，如图所示，并联式电池模组的每个电池单元还包括充电接口和放电接口，充电接口在与其他电池单元的充电接口并联后与外部充电机相连；放电接口在与其他电池单元的放电接口并联后与负载相连。优选地，并联式电池模组还包括故障检测单元。在并联式电池模组内的某个或某几个电池单元出现通信故障时，将会影响主从状态的仲裁结果，所产生的风险是如果某个通信故障的电池单元其单节电池电压高于主状态电池单元的单节电池电压，可能会导致通信故障电池单元的电池过充，产生一定的安全隐患。因此，本技术提供了故障检测单元，所述故障检测单元包括电流检测器和电流比较器。故障检测单元通过二者来判断故障电池单元的存在，以使其不再进入或停止充电过程，从而避免过充的可能。在没有外界告知的情况下，主状态电池单元在充电开始的阶段来通过充电电流的大小来判断是否有其他电池单元进行并联。单个电池单元在充电过程时的充电电流应该和它向充电机索取的电流值大致相当。而在电池单元并联的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并联式电池模组，其特征在于，所述并联式电池模组包括多个电池单元，每个电池单元包括CAN通讯装置、系统控制器、电压采集装置以及电池芯组，所述系统控制器分别与所述CAN通讯装置、电压采集装置相连；所述电压采集装置与所述电池芯组相连，用于测量所述电池芯组的电压；所述CAN通讯装置分别与外部充电机以及并联的其他电池单元通讯；所述系统控制器具有比较器，所述比较器接收并比较各个电压采集装置所采集到的电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种并联式电池模组，其特征在于，所述并联式电池模组包括多个电池单元，每个电池单元包括CAN通讯装置、系统控制器、电压采集装置以及电池芯组，所述系统控制器分别与所述CAN通讯装置、电压采集装置相连；所述电压采集装置与所述电池芯组相连，用于测量所述电池芯组的电压；所述CAN通讯装置分别与外部充电机以及并联的其他电池单元通讯；所述系统控制器具有比较器，所述比较器接收并比较各个电压采集装置所采集到的电压信号。2.根据权利要求1所述的并联式电池模组，其特征在于，所述并联式电池模组的每个电池单元还包括充电接口和放电接口，所述充电接口在与其他...

【专利技术属性】
技术研发人员：施亮，井铁军，
申请(专利权)人：北京小飞快充网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11