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1、(10)申请公布号 CN 102800903 A (43)申请公布日 2012.11.28 CN 102800903 A *CN102800903A* (21)申请号 201210166857.1 (22)申请日 2012.05.25 61/490,542 2011.05.26 US 13/451,363 2012.04.19 US H01M 10/46(2006.01) H01M 10/44(2006.01) (71)申请人 三星 SDI 株式会社 地址 韩国京畿道 (72)发明人 金奉永 申基镐 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 邵亚丽 (54) 发明名称 电。
2、池组 (57) 摘要 本发明公开了电池组。 在一个实施例中， 电池 组包括电池模块， 该电池模块包括多个电池单元。 电池组还包括电池管理单元， 该电池管理单元包 括电连接到多个电池单元的端子的多个充电端子 和多个放电端子， 并且该电池管理单元控制电池 模块的充电/放电。 电池组还包括控制单元， 该控 制单元包括电连接到多个放电端子的多个放电控 制端子、 安装在多个放电控制端子中的每一个之 间的放电控制开关、 以及充电识别单元， 并且该控 制单元根据由充电识别单元检测到的电压的电平 来控制放电控制开关的操作。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 。
3、7 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 2 页 说明书 7 页 附图 7 页 1/2 页 2 1. 一种电池组， 包括 ： 多个正极和负极电池端子， 配置为连接到多个电池单元 ； 多个正极充电端子， 每个正极充电端子连接到正极电池端子之一 ； 多个正极放电端子， 每个正极放电端子连接到正极电池端子之一 ； 多个负极充电端子， 每个负极充电端子连接到负极电池端子之一 ； 多个负极放电端子， 每个负极放电端子连接到负极电池端子之一 ； 多个放电控制开关， 连接到正极放电端子和负极放电端子 ； 以及 控制单元， 配置为控制放电控制开关的状态从而选择性地串联连接。
4、电池单元。 2. 如权利要求 1 所述的电池组， 其中， 电池组配置为通过正极放电端子和负极放电端 子向负载提供电力， 并且通过正极充电端子和负极充电端子使电池单元充电。 3. 如权利要求 1 所述的电池组， 其中， 正极和负极充电端子相互间隔开且正极和负极 放电端子相互间隔开， 其中， 正极和负极充电端子与正极和负极放电端子间隔一距离， 该距 离大于正极和负极充电端子的间距且大于正极和负极放电端子的间距。 4. 如权利要求 1 所述的电池组， 其中 ： 正极和负极充电端子形成为充电端子单元 ； 以及 正极和负极放电端子形成为放电端子单元， 其中， 充电端子单元与放电端子单元间隔开。 5. 如。
5、权利要求 1 所述的电池组， 还包括二极管， 该二极管位于放电控制开关之一与放 电端子之一之间。 6. 如权利要求 1 所述的电池组， 还包括多个二极管， 每个二极管分别位于放电控制开 关之一与放电端子之一之间。 7. 如权利要求 1 所述的电池组， 其中， 每个放电控制开关配置为选择性地将一个电池 单元的正极放电端子串联连接到下一个电池单元的负极放电端子。 8. 如权利要求 1 所述的电池组， 其中， 每个正极充电端子和负极充电端子配置为连接 到外部充电器。 9. 如权利要求 1 所述的电池组， 其中， 控制单元配置为控制放电控制开关的状态， 使得 如果电池组未正被充电， 则使电池单元串联连。
6、接。 10. 如权利要求 9 所述的电池组， 其中， 控制单元配置为与外部充电器通信以确定电池 组是否正被充电。 11. 一种电池组， 包括 ： 多个电池单元， 每个电池单元配置为通过外部充电器单独充电， 并且通过向外部负载 提供电力来放电 ； 多个开关， 连接到电池单元 ； 以及 控制单元， 配置为控制开关， 使得如果电池组未正被充电， 则使电池单元串联连接。 12. 如权利要求 11 所述的电池组， 其中， 电池组配置为通过正极放电端子和负极放电 端子向负载提供电力， 并且通过正极充电端子和负极充电端子使电池单元充电。 13. 如权利要求 12 所述的电池组， 其中， 正极和负极充电端子相。
7、互间隔开且正极和负 极放电端子相互间隔开， 其中， 正极和负极充电端子与正极和负极放电端子间隔一距离， 该 距离大于正极和负极充电端子的间距且大于正极和负极放电端子的间距。 权 利 要 求 书 CN 102800903 A 2 2/2 页 3 14. 如权利要求 12 所述的电池组， 其中 ： 正极和负极充电端子形成为充电端子单元 ； 以及 正极和负极放电端子形成为放电端子单元， 其中， 充电端子单元与放电端子单元间隔开。 15. 如权利要求 11 所述的电池组， 还包括二极管， 该二极管位于开关之一与电池单元 之一之间。 16. 如权利要求 11 所述的电池组， 还包括多个二极管， 每个二极。
8、管位于开关之一与电 池单元之一之间。 17. 如权利要求 11 所述的电池组， 其中， 每个开关配置为选择性地将一个电池单元的 正极放电端子串联连接到下一个电池单元的负极放电端子。 18. 如权利要求 11 所述的电池组， 其中， 控制单元配置为与外部充电器通信以确定电 池组是否正被充电。 19. 一种电池组， 包括 ： 多个电池单元， 每个电池单元具有正极端子和负极端子 ； 以及 控制单元， 其配置为提供使电池单元放电的第一配置， 在第一配置中电池单元连接， 该 控制单元还配置为提供使电池单元充电的第二配置， 在第二配置中电池单元不连接。 20. 如权利要求 19 所述的电池组， 其中， 在。
9、第一配置中， 电池单元串联连接。 21. 如权利要求 19 所述的电池组， 其中， 电池组配置为通过正极放电端子和负极放电 端子向负载提供电力， 并且通过正极充电端子和负极充电端子使电池单元充电。 22. 如权利要求 21 所述的电池组， 其中， 正极和负极充电端子相互间隔开且正极和负 极放电端子相互间隔开， 其中， 正极和负极充电端子与正极和负极放电端子间隔一距离， 该 距离大于正极和负极充电端子的间距且大于正极和负极放电端子的间距。 23. 如权利要求 21 所述的电池组， 其中 ： 正极和负极充电端子形成为充电端子单元 ； 以及 正极和负极放电端子形成为放电端子单元， 其中， 充电端子单。
10、元与放电端子单元间隔开。 24. 如权利要求 19 所述的电池组， 还包括 ： 多个开关， 连接到电池单元 ； 以及 二极管， 位于开关之一与电池单元之一之间。 25. 如权利要求 24 所述的电池组， 其中， 每个开关配置为选择性地将一个电池单元的 正极放电端子串联连接到下一个电池单元的负极放电端子。 26. 如权利要求 19 所述的电池组， 其中， 控制单元配置为与外部充电器通信以确定电 池组是否正被充电。 27. 如权利要求 21 所述的电池组， 其中， 每个正极充电端子和负极充电端子配置为连 接到外部充电器。 权 利 要 求 书 CN 102800903 A 3 1/7 页 4 电池组。
11、 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求 2011 年 5 月 26 日提交的、 发明名称为 “电池组” 的第 61/490,542 号 美国临时申请的优先权， 其通过整体引用结合于此。 技术领域 0003 公开的技术涉及电池组及其端子配置。 背景技术 0004 可充电的二次电池用作诸如蜂窝电话、 笔记本计算机、 摄像机、 个人数字助理 （PDA） 的便携式电子设备以及诸如吸尘器的家用电器的便携式电源。在典型的家用吸尘器 中， 吸尘器的电机使用交流 （AC） 电源驱动。然而， 为了在没有 AC 电源连接的空间中使用家 用吸尘器， 提供二次电池作为分离的电源。 二次电池具有根据应用的。
12、容量， 并且在许多应用 中需要约 100V 的高容量或更高的电压。 发明内容 0005 本发明的一个方面提供了一种用于实现高效充电和高功率放电的电池组。 附图说明 0006 图 1A 是示出根据本发明一实施例的、 处于放电备用模式的电池组和充电器的框 图 ； 0007 图 1B 是与图 1A 相应的电路图 ； 0008 图 1C 是图 1A 的电池组放电备用模式的电池组的等效电路图 ； 0009 图 2A 是示出根据本发明一实施例的、 处于充电备用模式的电池组和充电器的电 路图 ； 0010 图 2B 是图 2A 的电池组充电备用模式的电池组的等效电路图 ； 0011 图 3A 是示出根据本发。
13、明一实施例的、 处于放电模式的电池组和充电器的电路图 ； 0012 图 3B 是图 3A 的电池组放电模式的电池组的等效电路图 ； 以及 0013 图 4 是示出根据本发明一实施例的电池组的充电 / 放电操作算法的流程图。 具体实施方式 0014 现在将参照附图更加全面地描述多个示性实施例 ； 然而， 本发明的特征和方面可 以以不同形式实施， 并且不应解释为限于这里阐明的实施例。 而是， 提供这些实施例以使本 公开彻底和完整。 0015 图 1A 是示出电池组 100 和充电器 200 的框图， 图 1B 是与图 1A 相应的电路图。参 照图 1A 和图 1B， 电池组 100 包括电池模块 。
14、110、 电池管理单元 120（BMU） 、 以及诸如微控制 器的控制单元 130。 说 明 书 CN 102800903 A 4 2/7 页 5 0016 电池模块 110 包括多个电池单元 （battery unit） 。例如， 如图 1A 所示， 电池模块 110 可以包括第一至第三电池单元 111、 112 和 113。将电池模块 110 描述为具有三个电池 单元的电池模块 110， 但是其他实施例具有不同数量的电池单元。 0017 电池单元111、 112和113中的每一个都包括多个电池单体(battery cell)。 电池 单元 111、 112 和 113 中的每一个所包括的多。
15、个电池单体相互串联或并联连接。 0018 此外， 电池单元 111、 112 和 113 分别包括端子。例如， 如图 1A 所示， 第一电池单元 111 包括第一正极端子 B1+ 和第一负极端子 B1-。此外， 第二电池单元 112 包括第二正极端 子 B2+ 和第二负极端子 B2-。此外， 第三电池单元 113 包括第三正极端子 B3+ 和第三负极端 子 B3-。 0019 电池管理单元120包括第一至第三单电池管理单元121、 122和123、 充电端子单元 124、 以及放电端子单元 125。 0020 第一单电池管理单元 121 包括第一充电 / 放电开关 121a、 第一熔丝 （Fu。
16、se） 单元 121b、 第一开关控制单元121c、 和第一充电/放电端子单元121d。 第一充电/放电开关121a 可以由充电开关和放电开关组成。充电开关和放电开关可以电连接在第一电池单元 111 的 第一正极端子 B1+ 和第一单电池管理单元 121 的第一正极电池端子 B1+ 之间。第一充电 / 放电开关121a允许第一电池单元111充电和放电， 并且在发生过充电或过放电时用作主保 护电路器件。 0021 第一熔丝单元 121b 可以由第一熔丝、 第一热电阻和第一熔丝开关组成。在这种情 况下， 当第一充电 / 放电开关 121a 损坏、 故障或有其它不足时， 第一熔丝单元 121b 可以。
17、用 作辅助保护电路器件。在这个实施例中， 第一熔丝开关由第一开关控制单元 121c 控制。 0022 第一开关控制单元 121c 根据充电 / 放电模式控制第一充电 / 放电开关 121a 的开 关操作， 从而控制第一电池单元 111 的充电和放电。此外， 第一开关控制单元 121c 检测第 一电池单元 111 的一个或多个电压， 并基于检测到的电压执行第一电池单元 111 的过充电 / 过放电保护和电压平衡。 0023 第一充电 / 放电端子单元 121d 包括连接到第一熔丝单元 121b 的第一正极充电端 子 CP1+ 和第一正极放电端子 DP1+、 以及通过第一单电池管理单元 121 的。
18、第一负极电池端 子 B1- 连接到第一电池单元 111 的第一负极端子 B1- 的第一负极充电端子 CP1- 和第一负 极放电端子 DP1-。 0024 在这个实施例中， 第一电池单元111的第一正极端子B1+通过第一充电/放电 （C/ D） 开关 121a 和第一熔丝单元 121b 连接到第一正极充电端子 CP1+ 和第一正极放电端子 DP1+。此外， 第一电池单元 111 的第一负极端子 B1- 通过用于感测第一电池单元 111 的电 流的电流传感器121e连接到第一负极充电端子CP1-和第一负极放电端子DP1-。 在一些实 施例中， 第一电池单元 111 的第一负极端子 B1- 直接连接。
19、到第一负极充电端子 CP1- 和第一 负极放电端子 DP1-。 0025 第二单电池管理单元 122 包括第二次充电 / 放电开关 122a、 第二熔丝单元 122b、 第二开关控制单元 122c 和第二充电 / 放电端子单元 122d。第二充电 / 放电开关 122a 可以 由充电开关和放电开关组成。充电开关和放电开关可以电连接在第二电池单元 112 的第二 正极端子 B2+ 和第二单电池管理单元 122 的第二正极电池端子 B2+ 之间。第二充电 / 放电 开关122a允许第二电池单元112充电和放电， 并且在发生过充电或过放电时用作主保护电 说 明 书 CN 102800903 A 5 。
20、3/7 页 6 路器件。 0026 第二熔丝单元 122b 可以由第二熔丝、 第二热电阻和第二熔丝开关组成。在这种情 况下， 当第二充电 / 放电开关 122a 损坏、 故障或有其它不足时， 第二熔丝单元 122b 可以用 作辅助保护电路器件。在这个实施例中， 第二熔丝开关由第二开关控制单元 122c 控制。 0027 第二开关控制单元 122c 根据充电 / 放电模式来控制第二充电 / 放电开关 122a 的 开关操作， 从而控制第二电池单元 112 的充电和放电。此外， 第二开关控制单元 122c 检测 第二电池单元 112 的一个或多个电压， 并基于检测到的电压执行第二电池单元 112 。
21、的过充 电 / 过放电保护和电压平衡。 0028 第二充电 / 放电端子单元 122d 包括连接到第二熔丝单元 122b 的第二正极充电端 子 CP2+ 和第二正极放电端子 DP2+、 以及通过第二单电池管理单元 122 的第二负极电池端 子 B2- 连接到第二电池单元 112 的第二负极端子 B2- 的第二负极充电端子 CP2- 和第二负 极放电端子 DP2-。 0029 在这个实施例中， 第二电池单元 112 的第二正极端子 B2+ 通过第二充电 / 放电开 关 122a 和第二熔丝单元 122b 连接到第二正极充电端子 CP2+ 和第二正极放电端子 DP2+。 此外， 第二电池单元 11。
22、2 的第二负极端子 B2- 通过用于感测第二电池单元 112 的电流的电 流传感器122e而连接到第二负极充电端子CP2-和第二负极放电端子DP2-。 在一些实施例 中， 第二电池单元 112 的第二负极端子 B2- 直接连接到第二负极充电端子 CP2- 和第二负极 放电端子 DP2-。 0030 第三单电池管理单元 123 包括第三充电 / 放电开关 123a、 第三熔丝单元 123b、 第 三开关控制单元 123c、 和第三充电 / 放电端子单元 123d。第三充电 / 放电开关 123a 可以 由充电开关和放电开关组成。充电开关和放电开关可以电连接在第三电池单元 113 的第三 正极端子。
23、 B3+ 和第三单电池管理单元 123 的第三正极电池端子 B3+ 之间。第三充电 / 放电 开关123a允许第三电池单元113充电和放电， 并且在发生过充电或过放电时用作主保护电 路器件。 0031 第三熔丝单元 123b 可以由第三熔丝、 第三热电阻和第三熔丝开关组成。在这种情 况下， 当第三充电 / 放电开关 123a 损坏、 故障或有其它不足时， 第三熔丝单元 123b 可以用 作辅助保护电路器件。在这个实施例中， 第三熔丝开关由第三开关控制单元 123c 控制。 0032 第三开关控制单元 123c 根据充电 / 放电模式来控制第三充电 / 放电开关 123a 的 开关操作， 从而控。
24、制第三电池单元 113 的充电和放电。此外， 第三开关控制单元 123c 检测 第三电池单元 113 的一个或多个电压， 并基于检测到的电压执行第三电池单元 113 的过充 电 / 过放电保护和电压平衡。 0033 第三充电 / 放电端子单元 123d 包括连接到第三熔丝单元 123b 的第三正极充电端 子 CP3+ 和第三正极放电端子 DP3+、 以及通过第三单电池管理单元 123 的第三负极电池端 子 B3- 连接到第三电池单元 113 的第三负极端子 B3- 的第三负极充电端子 CP3- 和第三负 极放电端子 DP3-。 0034 在这个实施例中， 第三电池单元 113 的第三正极端子 。
25、B3+ 通过第三充电 / 放电开 关 123a 和第三熔丝单元 123b 连接到第三正极充电端子 CP3+ 和第三正极放电端子 DP3+。 此外， 第三电池单元 113 的第三负极端子 B3- 通过用于感测第三电池单元 113 的电流的电 流传感器123e而连接到第三负极充电端子CP3-和第三负极放电端子DP3-。 在一些实施例 说 明 书 CN 102800903 A 6 4/7 页 7 中， 第三电池单元 113 的第三负极端子 B3- 直接连接到第三负极充电端子 CP3- 和第三负极 放电端子 DP3-。 0035 充电端子单元 124 包括第一至第三正极充电端子 CP1+、 CP2+ 。
26、和 CP3+， 以及第一至 第三负极充电端子 CP1-、 CP2- 和 CP3-。充电端子单元 124 具有用于单一物理单元中的第 一至第三充电 / 放电端子单元 121d、 122d 和 123d 的充电端子。 0036 因此， 充电端子单元 124 的第一正极充电端子 CP1+、 第二正极充电端子 CP2+ 和 第三正极充电端子 CP3+ 一一对应地电连接到分别包括在第一至第三充电 / 放电端子单元 121d、 122d 和 123d 中的第一正极充电端子 CP1+、 第二正极充电端子 CP2+ 和第三正极充电 端子 CP3+。此外， 充电端子单元 124 的第一负极充电端子 CP1-、 。
27、第二负极充电端子 CP2- 和 第三负极充电端子 CP3- 一一对应地电连接到分别包括在第一至第三充电 / 放电端子单元 121d、 122d 和 123d 中的第一负极充电端子 CP1-、 第二负极充电端子 CP2- 和第三负极充电 端子 CP3-。 0037 放电端子单元 125 包括第一至第三正极放电端子 DP1+、 DP2+ 和 DP3+， 以及第一至 第三负极放电端子 DP1-、 DP2- 和 DP3-。放电端子单元 125 具有用于单一物理单元中的第 一至第三充电 / 放电端子单元 121d、 122d 和 123d 的放电端子。 0038 充电端子单元 124 的正极充电端子与负。
28、极充电端子相互间隔开， 正极放电端子与 负极放电端子也相互间隔开。此外， 正极和负极充电端子与正极和负极放电端子间隔一距 离， 该距离大于正极和负极充电端子的间距且大于正极和负极放电端子的间距。 0039 放电端子单元125的第一正极放电端子DP1+、 第二正极放电端子DP2+和第三正极 放电端子DP3+一一对应地电连接到分别包括在第一至第三充电/放电端子单元121d、 122d 和 123d 中的第一正极放电端子 DP1+、 第二正极放电端子 DP2+ 和第三正极放电端子 DP3+。 此外， 放电端子单元 125 的第一负极放电端子 DP1-、 第二负极放电端子 DP2- 和第三负极放 电端。
29、子 DP3- 一一对应地电连接到分别包括在第一至第三充电 / 放电端子单元 121d、 122d 和 123d 中的第一负极放电端子 DP1-、 第二负极放电端子 DP2- 和第三负极放电端子 DP3-。 0040 连接控制单元 130 具有控制器 135， 如果电池组 100 和充电器 200 相互连接， 则 控制器 135 确定充电器 200 是否连接到外部电源， 并且确定是否保持第一至第三电池单元 111、 112 和 113 的串联连接。 0041 控制器 135 包括充电识别单元 TB1 和 TB2、 多个放电控制端子、 以及第一放电控制 开关 SW1 和第二放电控制开关 SW2。如。
30、果电池组 100 连接到充电器 200， 则连接控制单元 130 的充电识别单元 TB1 和 TB2 可以连接到充电器 200 的充电识别单元 TB1 和 TB2。连接 控制单元 130 的充电识别单元 TB1 和 TB2 包括正极充电识别单元 TB1 和负极充电识别单元 TB2。同样， 充电器 200 的充电识别单元 TB1 和 TB2 包括正极充电识别单元 TB1 和负极充电 识别单元 TB2。如果电池组 100 连接到充电器 200， 则连接控制单元 130 的正极充电识别单 元TB1连接到充电器200的正极充电识别单元TB1， 以及连接控制单元130的负极充电识别 单元 TB2 连接到。
31、充电器 200 的负极充电识别单元 TB2。 0042 连接控制单元 130 通过连接控制单元 130 的充电识别单元 TB1 和 TB2 检测充电器 200 的电压， 并且根据检测到的电压的电平是否从 “高” 转向 “低” 、 或从 “低” 转向 “高” 、 或 者是否保持在低电平来控制第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开关 SW2 的开关操作。 0043 放电控制端子可以由第一至第三正极放电控制端子和第一至第三负极放电控制 说 明 书 CN 102800903 A 7 5/7 页 8 端子组成。例如， 第一至第三正极放电控制端子和第一至第三负极放电控制端子一一对应 地分别电连接到放电。
32、端子单元 125 的第一至第三正极放电控制端子 DP1+、 DP2+ 和 DP3+ 以 及第一至第三负极放电控制端子 DP1-、 DP2- 和 DP3-。第一正极放电控制端子 DP1+ 电连接 到组正极端子 P1+， 而且第三负极放电控制端子 DP3- 电连接到组负极端子 P3-。组正极端 子 P1+ 和组负极端子 P3- 是当电池组 100 放电时连接到外部负载的端子。 0044 第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开关 SW2 电连接在放电控制端子之间。 例如， 如图 1A 和图 1B 所示， 第一放电控制开关 SW1 可以电连接在第一负极放电控制端子 DP1-和第二正极放电控制端子D。
33、P2+之间。 此外， 第二放电控制开关SW2可以电连接在第二 负极放电控制端子 DP2- 和第三正极放电控制端子 DP3+ 之间。此外， 二极管 D1 和 D2 可以 连接在第一负极放电控制端子DP1-和第一放电控制开关SW1之间、 以及第二负极放电控制 端子 DP2- 和第二放电控制开关 SW2 之间。 0045 二极管 D1 和 D2 允许第一至第三电池单元连接， 以便当电池组放电时输出放电电 流。当电池组充电时， 二极管 D1 和 D2 防止第一至第三电池单元之间的电流路径连接。如 图 1A 所示， 当电池组 100 处于放电备用模式 （即， 自然放电状态） 时， 连接控制单元 130 。
34、接通 （on） 第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开关 SW2 从而电连接第一负极放电控制端子 DP1- 和第二正极放电控制端子 DP2+ 以及第二负极放电控制端子 DP2- 和第三正极放电控 制端子 DP3+。如果第一负极放电控制端子 DP1- 和第二正极放电控制端子 DP2+ 相互连接， 则第一电池单元 111 的第一负极端子 B1- 和第二电池单元 112 的第二正极端子 B2+ 相互连 接。如果第二负极放电控制端子 DP2- 和第三正极放电控制端子 DP3+ 相互连接， 则第二电 池单元 112 的第二负极端子 B2- 和第三电池单元 113 的第三正极端子 B3+ 连接， 从而。
35、在第 一至第三电池单元 111、 112 和 113 之间建立串联连接。连接控制单元 130 不仅在放电备用 模式而且在放电模式下接通第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开关 SW2， 从而在第一 至第三电池单元 111、 112 和 113 之间建立串联连接。 0046 充电器 200 包括多个输出端子以及充电识别单元 TB1 和 TB2。充电器 200 的输出 端子配置为以一对一的关系对应于充电端子单元 124 的第一至第三正极充电端子 CP1+、 CP2+ 和 CP3+ 以及第一至第三负极充电端子 CP1-、 CP2- 和 CP3-。例如， 充电器 200 的多个 输出端子由第一至第。
36、三正极输出端子和第一至第三负极输出端子组成。当电池组 100 连接 到充电器 200 时， 充电器 200 的第一至第三正极输出端子连接到充电器 200 的正极充电识 别单元TB1， 充电器200的第一至第三负极输出端子连接到充电器200的负极充电识别单元 TB2。因此， 当电池组 100 连接到充电器 200 时， 例如， 在正极充电识别单元 TB1 和负极充电 识别单元 TB2 中可以形成高电平电势。 0047 参照附图描述根据一实施例的电池组 100 的功能。 0048 图 1C 是图 1A 的电池组放电备用模式的电池组的等效电路图。图 2A 是示出根据 一实施例的、 处于充电备用模式的。
37、电池组和充电器的电路图， 图2B是图2A的电池组充电备 用模式的电池组的等效电路图。图 3A 是示出根据一实施例的、 处于放电模式的电池组和充 电器的电路图， 图 3B 是图 3A 的电池组放电模式的电池组的等效电路图。图 4 是示出根据 一实施例的、 电池组的充电 / 放电算法的流程图。 0049 1. 放电备用模式 0050 为了识别电池组100的当前模式， 连接控制单元130通过充电识别单元TB1和TB2 说 明 书 CN 102800903 A 8 6/7 页 9 连续检测电池组 100 的电压 （S410） 。 0051 连接控制单元 130 确定检测到的电压的电平是高 （S420A。
38、）还是低 （S420B） 。如 果检测到的电压的电平为低 （S420B） ， 则连接控制单元 130 识别电池组处于放电备用模式 （S460） 。 0052 在这种情况下， 连接控制单元 130 接通第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开 关 SW2 以串联连接第一至第三电池单元 111、 112 和 113 （S470） 。当电池组 100 没有由充电 器 200 充电或者没有通过连接到外部负载进行放电时， 即， 处于自然放电状态 （这可以由图 1B所示的等效电路表示） ， 连接控制单元130接通第一放电控制开关SW1和第二放电控制开 关 SW2 以保持第一至第三电池单元 111、 11。
39、2 和 113 彼此串联连接。 0053 2. 充电模式 0054 当连接到外部电源的充电器 200 的输出端子连接到电池组 100 的充电端子单元 124 时， 通过连接控制单元 130 的充电识别单元 TB1 和 TB2 检测的电压的电平从 “低” 转向 “高” （S420A） 。连接控制单元 130 将电池组 100 的模式识别为充电模式 （S430） 。因此， 连 接控制单元 130 关断 （off） 第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开关 SW2（S440） 。 0055 在这种情况下， 放电端子单元 125 的放电端子相互断开电连接， 从而打开第一至 第三电池单元 111、 。
40、112 和 113 中的每一个之间的连接。 0056 然后， 将充电器 200 的输出端子连接到电池组 100 的充电端子单元 124（S450） 。 由于充电端子单元 124 的各个充电端子分别连接到第一至第三电池单元 111、 112 和 113 的 端子， 所以第一至第三电池单元 111、 112 和 113 关于充电器 200 并联连接 （S450） 。因此， 第 一至第三电池单元 111、 112 和 113 在它们并联连接的状态下进行充电 （S450） 。 0057 然而， 如果充电器 200 的输出端子连接到电池组 100 的充电端子单元 124， 但是充 电器 200 没有连接。
41、到外部电源， 则通过连接控制单元 130 的充电识别单元 TB1 和 TB2 检测 的电压的电平为低的。因此， 连接控制单元 130 保持第一至第三电池单元 111、 112 和 113 相互串联连接。 0058 3. 放电模式 0059 电池组 100 的放电模式识别和功能与放电备用模式识别和功能相似。由于连 接控制单元 130 的功能， 如果电压电平为低 （S420B） ， 则连接控制单元 130 识别放电模式 （S460） 。 0060 在这种情况下， 连接控制单元 130 接通第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开 关 SW2 以使第一至第三电池单元 111、 112 和 113（。
42、S470） 彼此串联连接。如果组放电端子 P1+和P3-连接到外部负载， 则第一至第三电池单元111、 112和113在它们串联连接的状态 下通过组放电端子 P1+ 和 P3- 进行放电 （S480） 。 0061 无论电池组 100 是处于放电备用模式下或处于放电模式下， 连接控制单元 130 都 执行类似的开关控制操作。也就是说， 由于连接控制单元 130 在放电备用模式下和放电模 式下都接通第一放电控制开关 SW1 和第二放电控制开关 SW2， 所以在这两种情况下第一至 第三电池单元 111、 112 和 113 都相互串联连接。 0062 虽然以上已经描述了电池组 100 的自动开关操。
43、作控制， 但是还可以进行手动开关 操作控制而不偏离各个实施例的特征。 0063 根据各个方面， 在充电过程中通过使电池单元相互并联连接来使电池单元充电， 说 明 书 CN 102800903 A 9 7/7 页 10 从而降低电池组的总充电时间， 以及在放电过程中通过使电池单元相互串联连接来使电池 单元放电， 从而实现更高输出的电池组。 0064 此外， 根据本发明， 可以使用低容量充电器为高容量电池组充电。例如， 可以使用 100V 直流 （DC） 输出电压的充电器为 300V DC 输出电压的电池组充电。也就是说， 在放电过 程中第一至第三电池单元串联连接， 并提供 300VDC 输出电压。
44、， 而在充电过程中第一至第三 电池单元关于充电器并联连接， 从而对具有 100V DC 输出的第一至第三电池单元充电。 0065 这里已经描述了示例性实施例， 虽然采用了特定术语， 但是仅以一般和描述性意 义而非限制性目的来使用和解释这些术语。 因此， 本领域普通技术人员将理解， 可以在形式 和细节上进行各种改变而不偏离本发明的精神和范围。 说 明 书 CN 102800903 A 10 1/7 页 11 图 1A 图 1B 说 明 书 附 图 CN 102800903 A 11 2/7 页 12 图 1C 说 明 书 附 图 CN 102800903 A 12 3/7 页 13 图 2A 说 明 书 附 图 CN 102800903 A 13 4/7 页 14 图 2B 说 明 书 附 图 CN 102800903 A 14 5/7 页 15 图 3A 说 明 书 附 图 CN 102800903 A 15 6/7 页 16 图 3B 说 明 书 附 图 CN 102800903 A 16 7/7 页 17 图 4 说 明 书 附 图 CN 102800903 A 17 。