电池动态串并联连接电路及方法技术

本发明专利技术属于充放电控制技术领域，公开了一种电池动态串并联连接电路及方法。所述电路包括依次连接的切换模块及控制模块，其中，所述切换模块与若干电池连接，若干电池与所述切换模块连接组成电池组内部电路；所述切换模块，用于采集电池状态信息，并将所述电池状态信息发送至所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述电池状态信息向所述切换模块输出控制信号；所述切换模块，还用于根据所述控制信号改变电池组内部电路连接方式。通过电池状态信息改变电池组内部电池的连接方式，当电池一致性发生变化时仍可使电池最大效率供电。发生变化时仍可使电池最大效率供电。发生变化时仍可使电池最大效率供电。

【技术实现步骤摘要】
电池动态串并联连接电路及方法


[0001]专利技术涉及充放电控制
，尤其涉及一种电池动态串并联连接电路及方法。

技术介绍

[0002]电池的连接方式分为串联和并联。电池串联时电流相等，并联时电压相等。电池出厂时，厂家根据电池的特性将电池先串联再并联组成电池组。电池使用一段时间后，每块电池发生不同程度的损耗使电池连接特性发生变化，电池原有的连接方式不再适合此时的电池状态，电池的输出效率下降，无法被充分利用。当某块电池损坏或电池特性发生太大变化导致无法继续使用时，需要将全部的电池更换，或返厂修理，使依赖电池组工作的设备一段时间无法工作。
[0003]此外太阳能电池的连接方式也是固定的，当光照不均匀时，每块电池所产生的电压不相等，固定的电池连接方式无法充分利用电池所产生的电量。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种电池动态串并联连接电路及方法，旨在解决现有技术中固定的电池接法无法充分利用电能的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种电池动态串并联连接电路，所述电路包括依次连接的切换模块及控制模块，其中，所述切换模块与若干电池连接，若干电池与所述切换模块连接组成电池组内部电路；
[0007]所述切换模块，用于采集电池状态信息，并将所述电池状态信息发送至所述控制模块；
[0008]所述控制模块，用于根据所述电池状态信息向所述切换模块输出控制信号；
[0009]所述切换模块，还用于根据所述控制信号改变电池组内部电路连接方式。
[0010]可选地，所述切换模块包括分别与所述控制模块连接的开关单元及若干监测单元，所述若干监测装置与若干电池一一对应；其中，
[0011]所述监测单元，用于采集电池状态信息；
[0012]所述开关单元，用于根据所述控制信号打开或闭合，从而切换电池组内部电路的连接方式。
[0013]可选地，所述控制模块包括模数转换单元及处理单元，所述模数转换单元与若干监测单元连接，所述处理单元与所述开关单元连接；其中，
[0014]所述模数转换单元，用于将若干监测单元采集的电池状态信息转换为电池状态数据，并将所述电池状态数据输出至所述处理单元；
[0015]所述处理单元，用于根据预设计算方法对所述电池状态数据进行计算，得出目标连接方式，并根据所述目标连接方式向所述开关单元输出控制信号。
[0016]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种电池动态串并联连接方法，所述电池动态串并联连接方法包括如上所述的电池动态串并联连接电路，所述电池动态串并联方法包括：
[0017]采集电池状态信息；
[0018]根据所述电池状态信息生成控制信号；
[0019]根据所述控制信号改变电池组内部电路连接方式。
[0020]可选地，所述根据所述电池状态信息生成控制信号，包括：
[0021]对所述电池状态信息进行计算，得到目标连接方式；
[0022]根据所述目标连接方式输出控制信号。
[0023]可选地，所述根据预设计算方法对所述电池状态信息进行计算，得到目标连接方式，包括：
[0024]根据预设连接方式对所述电池状态信息进行计算，得到若干输出功率；
[0025]从所述若干输出功率中的确定最大输出功率；
[0026]根据所述最大输出功率确定目标连接方式。
[0027]可选地，所述根据预设计算方法对所述电池状态信息进行计算，得到目标连接方式，包括：
[0028]获取所述电池组内部电路的整体输出功率；
[0029]通过预设算法，根据所述整体输出功率、所述电池状态信息及预设连接方式训练得到连接方式映射模型；
[0030]根据所述连接方式映射模型，得到目标连接方式。
[0031]可选地，所述根据所述目标连接方式输出控制信号，包括：
[0032]对比当前连接方式与所述目标连接方式的输出功率的大小；
[0033]若所述目标连接方式与所述当前连接方式的输出功率之差超过预设误差范围，则输出控制信号。
[0034]可选地，所述采集电池状态信息之前，所述方法还包括：
[0035]根据预设电路状态确定初始连接方式；
[0036]根据所述初始连接方式连接所述电池组内部电路。
[0037]可选地，在所述采集电池状态信息之后，所述方法还包括：
[0038]若所述电池状态信息出现异常信息，则根据所述异常信息输出断路信号；
[0039]根据所述断路信号将所述异常信息对应的电池断开。
[0040]本专利技术通过设置电池动态串并联连接电路及方法。所述电路包括依次连接的切换模块及控制模块，其中，所述切换模块与若干电池连接，若干电池与所述切换模块连接组成电池组内部电路；所述切换模块，用于采集电池状态信息，并将所述电池状态信息发送至所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述电池状态信息向所述切换模块输出控制信号；所述切换模块，还用于根据所述控制信号改变电池组内部电路连接方式。通过电池状态信息改变电池组内部电池的连接方式，当电池一致性发生变化时仍可使电池最大效率供电。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0042]图1为本专利技术电池动态串并联连接电路一实施例的功能模块示意图；
[0043]图2为本专利技术电池动态串并联连接电路一实施例的电路模块示意图；
[0044]图3为本专利技术电池动态串并联连接电路一实施例的电池组内部电路的电路结构示意图；
[0045]图4为本专利技术电池动态串并联连接电路一实施例的第一等效电路图；
[0046]图5为本专利技术电池动态串并联连接电路一实施例的第二等效电路图；
[0047]图6为本专利技术电池动态串并联连接电路一实施例的第三等效电路图；
[0048]图7为本专利技术电池动态串并联连接电路一实施例的第四等效电路图；
[0049]图8为本专利技术电池动态串并联连接方法第一实施例的流程示意图；
[0050]图9为本专利技术电池动态串并联连接方法第二实施例的流程示意图；
[0051]图10为本专利技术电池动态串并联连接方法第三实施例的流程示意图；
[0052]图11为本专利技术电池动态串并联连接方法第四实施例的流程示意图。
[0053]附图标号说明：
[0054]标号名称标号名称10切换模块22开关单元20控制模块21监测单元12处理单元S1～S19第一至第十九开关11模数转换单元B1～B3第一至第三电池R负载
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池动态串并联连接电路，其特征在于，所述电路包括依次连接的切换模块及控制模块，其中，所述切换模块与若干电池连接，若干电池与所述切换模块连接组成电池组内部电路；所述切换模块，用于采集电池状态信息，并将所述电池状态信息发送至所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述电池状态信息向所述切换模块输出控制信号；所述切换模块，还用于根据所述控制信号改变电池组内部电路连接方式。2.如权利要求1所述的电池动态串并联连接电路，其特征在于，所述切换模块包括分别与所述控制模块连接的开关单元及若干监测单元，所述若干监测装置与若干电池一一对应；其中，所述监测单元，用于采集电池状态信息；所述开关单元，用于根据所述控制信号打开或闭合，从而切换电池组内部电路的连接方式。3.如权利要求2所述的电池动态串并联连接电路，其特征在于，所述控制模块包括模数转换单元及处理单元，所述模数转换单元与若干监测单元连接，所述处理单元与所述开关单元连接；其中，所述模数转换单元，用于将若干监测单元采集的电池状态信息转换为电池状态数据，并将所述电池状态数据输出至所述处理单元；所述处理单元，用于根据预设计算方法对所述电池状态数据进行计算，得出目标连接方式，并根据所述目标连接方式向所述开关单元输出控制信号。4.一种电池动态串并联连接方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至3中任一项所述的电池动态串并联连接电路，所述电池动态串并联方法包括：采集电池状态信息；根据所述电池状态信息生成控制信号；根据所述控制信号改变电池组内部电路连接方式。5.权利要求4所述的电池动态串并联连接方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，聂俊，赵宁，
申请(专利权)人：中国科学技术大学先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：