[发明专利]电池模块及串联电池模块的方法

说明书

技术领域

本发明涉及不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）技术领域，尤其涉及电池模块及串联电池模块的方法。

背景技术

目前，在模块化UPS设计中，往往配备了智能化的电池模块，该电池模块通过将自身内部的电池组的正负极相应的连接在电池总线正端、电池开机总线和电池总线负端向自身及外部模块提供电源，该电池模块的内部的结构示意图如图1所示。

在图1中，各二极管左或右的1表示二极管的阳极，2表示二极管的阴极，电池组的正极经由第一开关S1与电池总线正端相连，电池组的负极分别与电池总线负端和负载（包括控制芯片、驱动电路和检测电路等）的负端相连，同时电池组的正极经由第二开关S2和第一二极管D1与电池开机总线相连，负载正端经第三二极管D3和电池开机总线相连，负载正端通过第二二极管D2与电池总线正端相连。

图1所示的电路的工作原理包括三个阶段，分别为：

第一阶段：S2闭合，S1断开，电池模块首先通过S2、D1为电池开机总线提供系统初始化所需的能量（这个能量比较小，因此S2、D1的功率等级比较小），为整个系统和电池模块自身的负载提供初始化所用的电源，待系统和电池模块初始化完毕之后，进入第二阶段，也即：准备开启主功率阶段。

第二阶段：S2闭合，S1闭合，电池模块向电池总线正端提供能量，电池总线为系统提供大功率的电源，待电池总线正端供电稳定之后，进入第三阶段。

第三阶段：S2断开，S1闭合，电池模块自身的负载完全由电池总线正端提供能量，至此系统开机完毕。

在上述图1所示的电路的基础上，若在需要将电池模块串联使用的场合，如果将现有的电池模块串联起来使用，则如图2所示（图2中示例的是将两个如图1所示的电池模块串联），在各个阶段中，电池模块1和电池模块2的负载的取电方式如表（1）所示：

表(1)

由上述表（1）可知，在两个电池模块串联时，由于电池模块1的负载的取电方式与电池模块2的负载的取电方式不同，这就极可能导致电池模块1的电池组和电池模块2的电池组的放电电流不完全一致，进而导致电池模块1和电池模块2的老化速度也就不一致，长期工作后，这两个电池模块就相当于饱弱电池或新旧电池串联使用，极大地降低了每一电池模块的寿命，同理，针对大于2个电池模块串联使用时，各电池模块的负载的取电方式也是不完全相同的，也会导致每一电池模块的寿命的降低。

发明内容

本发明实施例提供电池模块及串联电池模块的方法，以避免多个电池模块串联使用时每一电池模块的寿命的降低。

一种电池模块，所述电池模块通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一开关、负载和电池组，以及，用于与电池总线正端相连的第一接口和第四接口、用于与电池开机总线相连的第二接口和第三接口、用于与电池总线负端相连的第五接口和第六接口，其中：

电池组的正极通过第一开关与第一接口相连；

电池组的正极通过第一二极管与第二接口相连，所述第一二极管的阳极与电池组的正极相连，第一二极管的阴极与第二接口相连；

电池组的负极与第六接口相连，并且通过第四二极管与负载的负端相连，所述第四二极管的阳极与负载的负端相连，第四二极管的阴极分别与电池组的负极和第六接口相连；

负载的正端通过第二二极管与第四接口相连，所述第二二极管的阳极与第四接口相连，第二二极管的阴极与负载的正端相连；

负载的正端通过第三二极管与第三接口相连，所述第三二极管的阳极与第三接口相连，第三二极管的阴极与负载的正端相连；

负载的负端与第五接口相连。

一种电源装置，所述电源装置通过与外部的电池总线正端、电池总线负端和电池开机总线相连，为外部模块和自身的负载提供电源，包括N个上述的电池模块，所述N大于等于2；其中，

第一个电池模块的第一接口和第二接口分别与电池总线正端和电池开机总线相连；每一个电池模块第三接口、第四接口和第五接口分别与电池开机总线、电池总线正端和电池总线负端相连；第N个电池模块的第六接口与电池总线负端相连；

除第N个电池模块外，每一电池模块的第六接口与与其串联的下一个电池模块的第一接口和第二接口相连。