并联结构的电池组模块.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103035960 A (43)申请公布日 2013.04.10 CN 103035960 A *CN103035960A* (21)申请号 201210380681.X (22)申请日 2012.10.09 10-2011-0103070 2011.10.10 KR H01M 10/42(2006.01) H02J 7/00(2006.01) (71)申请人 株式会社伊连特 地址 韩国京畿道华城市 (72)发明人 梁起弘 (74)专利代理机构 北京铭硕知识产权代理有限 公司 11286 代理人 韩明星 (54) 发明名称 并联结构的电池组模块 (57) 摘要 本发明

2、的并联结构的电池组模块， 包括 ： 第 一电池组集合， 包括串联的多个电池组 ； 第二电 池组集合， 包含串联的另外多个电池组 ； 控制部， 控制上述第一电池组集合和第二电池组集合 ； 其 中， 上述第一电池组集合和第二电池组集合包括 相同数量的电池组 ； 上述第一电池组集合和第二 电池组集合内的对应位置的电池组各并联 ； 在上 述第一电池组结合和第二电池组集合内的对应位 置的电池组之间具备电池选择开关 ； 在上述控制 部和上述第一、 第二电池组集合之间具备控制部 连接开关。本发明可了解并联的多个电池组的个 别特特性。 另外， 容易更换及修理包含于电池组模 块内的电池组。 (30)优先权数据

3、(51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种并联结构的电池组模块， 其特征在于， 包括 ： 第一电池组集合， 包括串联的多个电池组 ； 第二电池组集合， 包含串联的另外多个电池组 ； 控制部， 控制上述第一电池组集合和第二电池组集合， 其中， 上述第一电池组集合和第 二电池组集合包括相同数量的电池组， 上述第一电池组集合和第二电池组集合内的对应位置的电池组各并联 ； 在上述第一电池组结合和第二电池组集合内的对应位置的电池组之间具备

4、电池选择 开关 ； 在上述控制部和上述第一、 第二电池组集合之间具备控制部连接开关。 2. 根据权利要求 1 所述的并联结构的电池组模块， 其特征在于， 上述电池选择开关的 数量与上述第一、 第二电池组集合内的电池组的数量相同。 3. 根据权利要求 1 所述的并联结构的电池组模块， 其特征在于， 上述控制部包括阻抗 计算模块。 4. 根据权利要求 1 所述的并联结构的电池组模块， 其特征在于， 上述控制部包括用于 决定上述电池选择开关的电池选择开关决定模块。 5. 根据权利要求 1 所述的并联结构的电池组模块， 其特征在于， 上述控制部包括用于 控制上述电池组输出的控制模块。 权 利 要 求

5、书 CN 103035960 A 2 1/4 页 3 并联结构的电池组模块 技术领域 0001 本发明涉及并联结构的电池组模块， 尤其涉及可了解包含于电池组模块的个别电 池组相关数据的并联结构的电池组模块。 背景技术 0002 近来， 在便携式电子仪器、 混合动力汽车上广泛使用充放电控制型智能电池组。 0003 上述智能电池组根据使用该电池组的产品的要求， 电池组采用串联或并联结构。 0004 智能电池组向利用上述电池组的产品 (Host) 传送个别电池组的数据， 以便用于 电池组的管理及更换。 0005 另外， 通过使用上述数据防止电池组的过电压导致的安全事故。 发明内容 0006 本发明的

6、目的在于提供可了解并联的多个电池组的个别特性的并联结构的电池 组模块。 0007 本发明的另一目的在于提供容易更换及修理包含于电池组模块的电池组的并联 结构的电池组模块。 0008 为达到上述目的， 本发明的并联结构的电池组模块， 包括 ： 第一电池组集合， 包括 串联的多个电池组 ； 第二电池组集合， 包含串联的另外多个电池组 ； 控制部， 控制上述第一 电池组集合和第二电池组集合 ； 其中， 上述第一电池组集合和第二电池组集合包括相同数 量的电池组 ； 上述第一电池组集合和第二电池组集合内的对应位置的电池组各并联 ； 在上 述第一电池组结合和第二电池组集合内的对应位置的电池组之间具备电池选

7、择开关 ； 在上 述控制部和上述第一、 第二电池组集合之间具备控制部连接开关。 0009 较佳地， 上述电池选择开关的数量与上述第一、 第二电池组集合内的电池组的数 量相同。 0010 较佳地， 上述控制部包括阻抗计算模块。 0011 另外， 上述控制部包括用于决定上述电池选择开关的电池选择开关决定模块。 0012 另外， 上述控制部包括用于控制上述电池组输出的控制模块。 0013 本发明可了解并联的多个电池组的个别特特性。 0014 另外， 容易更换及修理包含于电池组模块内的电池组。 附图说明 0015 图 1 为本发明并联结构的电池组模块概略结构图。 0016 主要附图标记 ： 0017

8、2、 4、 6、 8 ： 电池组 S1、 S2、 S3、 S4 ： 电池选择开关 0018 30 ： 控制部 Sc1、 Sc2、 Sc3、 Sc4、 Sc5 ： 控制部连接开关 0019 32 ： 阻抗计算模块 36 ： 控制模块 说 明 书 CN 103035960 A 3 2/4 页 4 具体实施方式 0020 下面， 结合附图对本发明进行详细说明。 0021 首先， 用于本说明书及权利要求书的术语不受词典中定义的限制， 而在发明人可 为以最佳方式说明自己的发明而适当定义术语的概念的原则上， 需解释为符合本发明的技 术思想的意思和概念。 0022 因此， 记载于本说明书的实施例及表示于附图

9、中的结构只是本发明的较佳实施 例， 而非完全变现本发明的技术思想， 因此， 在申请本发明时， 可存在能够替代的各种均等 物和变形例。 0023 图 1 为本发明并联结构的电池组模块概略结构图。 0024 如图 1 所示， 本发明的并联结构的电池组模块包括 ： 第一电池组集合， 包括串联的 多个电池组 2、 4、 6、 8 ； 第二电池组集合， 包含串联的另外多个电池组 12、 14、 16、 18 ； 控制部 30， 控制上述第一电池组集合和第二电池组集合 ； 其中， 上述第一电池组集合和第二电池组 集合包括相同数量的电池组 ； 上述第一电池组集合和第二电池组集合内的对应位置的电池 组各并联

10、； 在上述第一电池组结合和第二电池组集合内的对应位置的电池组之间具备电池 选择开关 S1、 S2、 S3、 S4； 在上述控制部 30 和上述第一、 第二电池组集合之间具备控制部连接 开关 Sc1、 Sc2、 Sc3、 Sc4、 Sc5。 0025 上述第一电池组集合是多个电池组 2、 4、 6、 8 串联的集合。 0026 上述第二电池组集合也是与上述第一电池组集合的电池组相同数量的多个电池 组 12、 14、 16、 18 串联的集合。 0027 在此， 上述第二电池组集合内的电池组 12、 14、 16、 18 分别与上述第一电池组集合 内的电池组 2、 4、 6、 8 并联。 0028

11、 在上述连接状态下， 在上述第二电池组集合内的电池组 12、 14、 61、 18 和上述第一 电池组集合内的电池组 2、 4、 6、 8 之间， 具备电池选择开关 S1、 S2、 S3、 S4。 0029 上述电池选择开关是使电池组内的电池电连接或断开的开关。 0030 另外， 在上述控制部 30 和上述第一、 第二电池组集合之间具备控制部连接开关 Sc1、 Sc2、 Sc3、 Sc4、 Sc5。 0031 另外， 上述控制部 30 包括用于计算上述第一、 第二电池组集合内的电池组的阻抗 (impedance) 的阻抗计算模块 32。 0032 上述阻抗计算模块 32 保存根据上述电池选择开

12、关 S1、 S2、 S3、 S4及控制部连接开关 Sc1、 Sc2、 Sc3、 Sc4、 Sc5的选择连接的电池相关的基准数据的同时， 计算上述电池的阻抗、 电压等 数据并进行比较。 0033 另外， 上述控制部 30 包括用于选择性地导通 / 断开上述电池选择开关 S1、 S2、 S3、 S4及控制部连接开关 Sc1、 Sc2、 Sc3、 Sc4、 Sc5的电池选择开关决定模块 34。 0034 通过电池选择开关决定模块 34 选择性地导通 / 断开上述电池选择开关 S1、 S2、 S3、 S4及控制部连接开关 Sc1、 Sc2、 Sc3、 Sc4、 Sc5， 以选择需测量数据的电池组。 0

13、035 在此， 导通是指电连接的状态， 断开是指解除连接的状态。 0036 另外， 上述控制部 30 包括用于控制上述电池组输出的控制模块 36， 而上述控制模 块 36 还起到将上述电池组的状态提供给主机 (Host) 的作用。 说 明 书 CN 103035960 A 4 3/4 页 5 0037 另外， 上述控制部 30 包括 A/D 变换模块 37， 以将各电池的电压等通过系统接口 38 传递至主机。 0038 上述系统接口 38 可以是与主机进行通信的双线 SMBus Interface 等。 0039 此外， 上述控制部 30 还可包括根据电池组的状态进行充电或放电的充放电控制 模

14、块， 及通过计算各电池之间的电压差异决定是否需要电压平衡模式的平衡决定模块等。 0040 另外， 用于测量各电池的电压、 阻抗等数据的上述电池选择开关 S1、 S2、 S3、 S4及控 制部连接开关 Sc1、 Sc2、 Sc3、 Sc4、 Sc5的运行如下 ： 0041 首先， 若要测量第一电池组集合内的第一个电池组 2 的数据， 则只将第一个及第 二个控制部连接开关 Sc1、 Sc2设置成导通状态， 而其余的控制部连接开关 Sc3、 Sc4、 Sc5设置成 断开状态， 与此同时， 将所有电池选择开关 S1、 S2、 S3、 S4设置于断开状态。 0042 则只有第一个电池组 2 与上述控制部

15、 30 连接， 从而通过上述阻抗计算模块 32 测 量上述第一个电池组 2 的阻抗等数据。 0043 接着， 只将第一个及第二个控制部连接开关 Sc1、 Sc2设置成导通状态， 而其余的控 制部连接开关 Sc3、 Sc4、 Sc5设置成断开状态。 0044 另外， 若将第一个电池选择开关 S1 设置成导通状态， 而其余的电池选择开关 S2、 S3、 S4 设置成断开状态， 则上述第一电池组集合内的第一个电池组 2 和第二电池组集合内 的第一个电池组 12 相互并联， 并在此状态下连接于上述控制部。 0045 则可测量并联状态的上述两个第一个电池组 2、 12 的阻抗， 并减去上述所测得的 第一

16、电池组集合内的第一个电池组 2 的阻抗， 从而计算出上述第二电池组集合内的第一个 电池组 12 的阻抗。 0046 另外， 只将第二个及第三个控制部连接开关 Sc2、 Sc3设置成导通状态， 而其余的控 制部连接开关 Sc1、 Sc4、 Sc5设置成断开状态。 0047 另外， 若将所有电池择开关 S1、 S2、 S3、 S4设置成断开状态， 则只有上述第一电池组 集合内的第二个电池组 4 与上述控制部 30 连接， 从而通过上述阻抗计算模块 32 测量上述 第二个电池组 4 的阻抗。 0048 接着， 若只将第二个及第三个控制部连接开关 Sc2、 Sc3设置成导通状态， 并将第一 个及第二个

17、电池选择开关 S1、 S2设置成导通状态， 则上述第一电池组集合内的第二个电池 组 4 和第二电池组集合内的第二个电池组 14 相互并联， 并在此状态下连接于上述控制部。 0049 则可测量并联状态的上述两个第二个电池组 4、 14 的阻抗， 并减去上述所测得的 第一电池组集合内的第二个电池组 4 的阻抗， 从而计算出上述第二电池组集合内的第一个 电池组 12 的阻抗。 0050 另外， 只将第三个及第四个控制部连接开关 Sc3、 Sc4设置成导通状态， 而其余的控 制部连接开关 Sc1、 Sc2、 Sc5设置成断开状态。 0051 另外， 若将所有电池择开关 S1、 S2、 S3、 S4设置

18、成断开状态， 则只有上述第一电池组 集合内的第三个电池组 6 与上述控制部 30 连接， 从而通过上述阻抗计算模块 32 测量上述 第三个电池组 6 的阻抗。 0052 接着， 若只将第三个及第四个控制部连接开关 Sc3、 Sc4设置成导通状态， 并将第二 个及第三个电池选择开关 S2、 S3设置成导通状态， 则上述第一电池组集合内的三个电池组 6 和第二电池组集合内的第三个电池组 16 相互并联， 并在此状态下连接于上述控制部。 说 明 书 CN 103035960 A 5 4/4 页 6 0053 则可测量并联状态的上述两个第三个电池组 6、 16 的阻抗， 并减去上述所测得的 第一电池组

19、集合内的第三个电池组 6 的阻抗， 从而计算出上述第二电池组集合内的第三个 电池组 16 的阻抗。 0054 接着， 只将第四个及第五个控制部连接开关 Sc4、 Sc5设置成导通状态， 而其余的控 制部连接开关 Sc1、 Sc2、 Sc3设置成断开状态。 0055 另外， 若将所有电池择开关 S1、 S2、 S3、 S4设置成断开状态， 则只有上述第一电池组 集合内的第四个电池组 8 与上述控制部 30 连接， 从而通过上述阻抗计算模块 32 测量上述 第四个电池组 8 的阻抗。 0056 接着， 若只将第四个及第五个控制部连接开关 Sc4、 Sc5设置成导通状态， 并将第三 个及第四个电池选

20、择开关 S3、 S4设置成导通状态， 则上述第一电池组集合内的四个电池组 8 和第二电池组集合内的第四个电池组 18 相互并联， 并在此状态下连接于上述控制部。 0057 则可测量并联状态的上述两个第四个电池组 8、 18 的阻抗， 并减去上述所测得的 第一电池组集合内的第四个电池组 8 的阻抗， 从而计算出上述第二电池组集合内的第四个 电池组 18 的阻抗。 0058 将上述测得的阻抗、 电压等数据与保存于上述阻抗计算模块 32 内的基准数据进 行比较， 从而判定个别电池组是否有异常。 0059 因此， 通过将上述数据传送至主机等， 从而容易完成对发生异常的电池组的更换 或修理作业。 0060 上述实施例仅用以说明本发明而非限制， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以 对本发明进行修改、 变形或者等同替换， 而不脱离本发明的精神和范围， 其均应涵盖在本发 明的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 103035960 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103035960 A 7