[发明专利]电池组以及用于为电池组充电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池组以及用于为电池组充电的方法。

背景技术

电子设备例如笔记本电脑或移动电话以及车辆从电池接收能量。这样的电池可被制造为包括电池单体和各种电路的电池组。关于电池组，电池单体由外部充电器充电，且电池组被重复放电来为外部负载例如电子设备或车辆供应电压和电流。

在传统的电池组中，电池单体被串联耦合，并通过使用外部充电器来充电。在本实例中，单体电池可能不能均匀地充电或放电，并且充电偏差或放电偏差可能出现。电池组执行单体电池平衡过程以便校正偏差，这占用了很多时间且增加了用于为电池组充电的时间。

在背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，且因此它可包含不形成在这个国家对本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明概述

技术问题

本发明努力提供一种电池组以及用于为电池组充电的方法，该电池组用于通过使用电池管理系统来监测和控制单体电池模块、通过使用外部充电器给电池组快速充电使其具有预定能量以及通过使用单体电池模块的单体电池充电器为每个电池单体充电，以从而在没有单体电池之间的偏差的情况下为电池单体快速地完全充电。

解决问题的手段

本发明的示范性实施方式提供了一种电池组，其包括：多个单体电池模块，其包括多个电池单体；以及电池管理系统，其用于基于由单体电池模块发送的电池单体的状态信息来将关于充电的控制信号发送到多个单体电池模块中的至少一个，并且基于状态信息控制由外部充电器供应到单体电池模块的电流，其中单体电池模块结合外部充电器被充电到电池单体的预定容量，且根据控制信号被充电到电池单体的全容量。

单体电池模块还包括控制器和电池单体充电器，控制器用于监测电池单体的状态、将监测到的状态信息发送到电池管理系统以及接收控制信号，电池单体充电器用于通过控制器的控制为电池单体充电。

控制器监测电池单体的电压、电流和温度。

电池组还包括位于根据极性串联耦合的电池单体的一端和外部充电器的一端之间的开关，其中电池管理系统控制开关的接通/关断。

当多个单体电池模块中的一个达到参考电压时，电池管理系统基于状态信息控制开关，以停止由外部充电器供应到电池单体的电流。

当由外部充电器供应到电池单体的电流停止时，电池管理系统基于状态信息分析单体电池模块的状态并将控制信号发送到单体电池模块，以便从外部充电器被单独地充电至全容量。

电池管理系统基于电压、电流和温度中的至少一个设定单体电池模块的正常操作范围，且当单体电池模块中的至少一个基于状态信息不能满足正常操作范围时，电池管理系统控制开关以停止由外部充电器供应到电池单体的电流。

电池管理系统管理由单体电池模块提供的状态信息，并检查单体电池模块的性能以确定更换。

状态信息包括温度信息，而且电池管理系统基于状态信息比较单体电池模块的温度与参考温度，并将用于操作加热垫的控制信号发送到具有低于参考温度的温度的单体电池模块，以及当存在具有高于参考温度的温度的单体电池模块时操作冷却装置。

本发明的另一个实施方式提供了一种用于电池组的电池管理系统为包括多个电池单体的多个单体电池模块充电的方法，其包括：通过使用由外部充电器供应的电流为电池单体充电；监测单体电池模块的状态并确定单体电池模块中的一个是否达到参考电压；当有一个单体电池模块达到参考电压时，停止充电过程；以及分析单体电池模块的状态信息，并将控制信号发送到单体电池模块，使得单体电池模块可被单独充电到电池单体的全容量。

基于由单体电池模块提供的电池单体的电压信息来执行该确定。

所述停止包括通过控制外部充电器来减小电流供应，以及通过控制外部充电器和单体电池模块之间的开关来停止由外部充电器供应到电池单体的电流。

发明效果

根据本发明的实施方式，通过连接包括电池单体和单体电池充电器的单体电池模块来制造电池组，因此每个单体电池模块可以被更换，并且更换电池组中的坏的单体电池是容易的。另外，电池管理系统和单体电池模块监测单体电池模块的状态，并彼此发送和接收信息，而且单体电池模块通过使用包括在单体电池模块中的单体电池充电器而不是通过使用外部充电器来为单独的电池单体充电。因此，无需执行用于降低当在外部充电或放电时出现的单体电池间的偏差的单体电池平衡，而且电池组在短时间内被完全充电。

附图简述

图1示出了根据本发明的示范性实施方式的电池组的框图。