一种智能电池组制造技术

本发明专利技术提供了一种智能电池组，包括一智能控制单元IBMS，若干检测单元Mx，与检测单元Mx数量相同的电池Bx、切换开关Sc和控制开关Ss，所述智能控制单元IBMS分别与所述检测单元Mx、电池Bx、切换开关Sc、控制开关Ss连接，用于获取所有检测单元Mx的检测信息，并同时输出切换开关Sc和控制开关Ss的控制信号，在任一电池Bx异常时，断开与之相应的切换开关Sc或闭合控制开关Ss，以及输出电芯总体电压、电流以及对应的故障电池Bx信息。与现有技术相比，本发明专利技术能够实现每一个Bx电芯的质量监控，其通过智能Ss开关的控制，可以切除任意一组并联电池组，而且本发明专利技术选用了低倍率电芯，能够提高电芯的比能量，对整体电池组进行安全的降电压处理，整体电芯的可靠性得到了大大的保障。

An intelligent battery pack

【技术实现步骤摘要】
一种智能电池组
本专利技术涉及电池管理技术，具体涉及的是一种用于动力设备的可靠性及智能安全管理的智能电池组。
技术介绍
随着无人机技术的快速发展，无人机电池的安全性问题尤为重要。市面常见无人机电池采用多串一并的方式，同时缺乏智能监控。由电池的组装方式的缺陷及缺乏智能监控造成无人机坠毁的案例并非鲜见。实际上90％以上的无人机采用锂电池供电，电池的组装方式多为简单的多串一并方式，这种方式下，任意一串或者一并的单个电池片故障，直接导致整组电池起火或者爆炸、短路或者断路。单串或者单片的电池片本身的故障是偶发的，如果对电池组中所有的单片或者单串的电芯缺乏监控，大大的降低无人机系统的可靠性。为了保证无人机飞行过程的动力情况充足，一般的厂商选用放电倍率非常高的电芯，但是电芯容量和倍率是成反比关系，倍率越高，电芯的容量越低，这种情况下极大的降低了电池组的能量密度比。根据测试可知，放电倍率达到15C的无人机电池组，能量密度比为180Wh/Kg。但如果在智能管理的条件下选用放电倍率较小的电池组，可以达到240～260Wh/Kg。很明显，适当的选择电池组的放电倍率，采用多电芯并联扩大放电倍率的方式，能够减少电池组的重量，最明显的效益即提高无人机的续航时间。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供一种具有高可靠性和智能安全管理的智能电池组。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种智能单片电池模块，包括一检测单元Mx、一切换开关Sc和一电池Bx，所述检测单元Mx通过切换开关Sc与电池Bx连接，其用于对电池Bx的电池电压及内阻进行检测，并在判断电池Bx故障时，控制切换开关Sc断开。优选地，所述检测单元Mx为STC3115芯片或BQ27000芯片。本专利技术还提供了一种一串多并智能电池组，包括若干个上述的智能单片电池模块，且所述每个智能单片电池模块之间互相并联。本专利技术还提供了一种多串多并智能电池组，包括若干组上述的一串多并智能电池组，且所述的每组一串多并智能电池组之间互相串联。优选地，包括三组一串多并智能电池组，且所述的三组一串多并智能电池组之间互相串联。本专利技术还提供了一种多串多并智能电池组，包括若干组上述的一串多并智能电池组及若干个控制开关Ss，且每一个一串多并智能电池组上并联有一个控制开关Ss之后相互串联。优选地，包括三组一串多并智能电池组及三个控制开关Ss，且每一个一串多并智能电池组上并联有一个控制开关Ss之后相互串联。本专利技术还提供了一种智能电池组，包括：一智能控制单元IBMS，若干检测单元Mx，与检测单元Mx数量相同的电池Bx、切换开关Sc和控制开关Ss，所述智能控制单元IBMS分别与所述检测单元Mx、电池Bx、切换开关Sc、控制开关Ss连接，用于获取所有检测单元Mx的检测信息，并同时输出切换开关Sc和控制开关Ss的控制信号，在任一电池Bx异常时，断开与之相应的切换开关Sc或闭合控制开关Ss，以及输出电芯总体电压、电流以及对应的故障电池Bx信息。本专利技术还提供了一种分布式智能单片电池模块，包括一检测单元Mx、一切换开关Sc和一电池Bx，所述检测单元Mx通过切换开关Sc与电池Bx连接，其用于对电池Bx的电池电压及内阻进行检测，并在判断电池Bx故障时，控制切换开关Sc断开，以及与该分布式智能单片电池模块并联的其他检测单元Mx进行Sc状态通讯和输出与之并联的Ss开关控制信号。本专利技术还提供了一种智能电池组，包括：包括若干个如权利要求9所述的分布式智能单片电池模块及一个控制开关Ss，所述每个分布式智能单片电池模块分别与控制开关Ss之间互相并联，且每个切换开关Sc均与其对应的检测单元Mx连接，所述每个检测单元Mx相互连接，并分别连接到所述控制开关Ss，当任一分布式智能单片电池模块中的电池Bx故障时，该模块中的检测单元Mx控制切换开关Sc断开，同时告知其他分布式智能单片电池模块中检测单元Mx；当所有分布式智能单片电池模块中的电池Bx故障时，所有检测单元Mx控制所有切换开关Sc断开，且控制控制开关Ss关闭，同时告知其他电池组，本电池组故障，并剔除。本专利技术能够实现每一个Bx电芯的质量监控，整体电芯的可靠性得到了大大的保障；而且本专利技术通过智能Sc开关的控制，可以切除有故障的Bx电芯，避免因为一个Bx的故障导致整组电池异常的情况。另外，本专利技术通过智能Ss开关的控制，可以切除任意一组并联电池组，对整体电池组进行安全的降电压处理，避免了因为某一并联组电池的故障导致整组电池异常的情况。本专利技术采用多串一并的模式，最小的并联单元即一个电芯，该电芯的放电倍率则为整个电池组的最大放电倍率，这种情况下，电芯的比能量非常低，因为容量和重量比为反比关系。本专利技术采用多并的模式，由于选用了低倍率电芯，因此能够提高电芯的比能量，且同时任意其他两个并联电芯可以经过智能控制单元切除，低倍率的电芯本身可靠性远远高于高倍率电芯，且成本较低。附图说明图1为本专利技术智能单片电池模块电路示意图；图2为本专利技术一串多并智能电池组电路示意图；图3为本专利技术多串多并智能电池组电路示意图；图4为本专利技术带有Ss控制的多串多并智能电池组电路示意图；图5为本专利技术智能控制单元电路示意图；图6为本专利技术分布式智能单片电池模块电路示意图；图7为本专利技术分布式一串多并智能电池组电路示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对传统动力电池组因缺乏管理，采用多串一并模式，最小并联单元(一个电芯)放电倍率为整个电池组的最大放电倍率，由于容量和重量比为反比关系，而导致电芯比能量非常低的问题。本专利技术采用多并模式，如需要3C的放电倍率，可以选用1C的电芯，用3个并联，从而达到3C的放电倍率，这种模式下，可以有效提高电芯的比能量，而由于选用了低倍率电芯，且同时任意其他两个并联电芯可以经过智能控制单元切除，因此低倍率的电芯本身可靠性要远远高于高倍率电芯，且成本较低。请参阅图1所示，图1为本专利技术智能单片电池模块电路示意图。本专利技术提供了一种智能单片电池模块IBSpack，其包括有一个检测单元Mx、一个切换开关Sc1和一个电池Bx，所述检测单元Mx通过切换开关Sc1与电池Bx连接，其用于对电池Bx的电池电压及内阻进行检测，并在判断电池Bx故障时，控制切换开关Sc1断开。其中，检测单元Mx为STC3115芯片或BQ27000芯片。当Sc1闭合情况下，Mx完成对电池Bx的电压和内阻的检测，判定电池健康度；当Bx故障的情况下，打开Sc1开关，彻底断开Bx电池。由于本专利技术利用检测单元Mx能够实现对每一个Bx电芯的质量监控，因此有效保证了整体电芯的可靠性。如图2所示，图2为本专利技术一串多并智能电池组电路示意图。本专利技术还提供了一种一串多并智能电池组IBPpack，包括若干个图1所示的智能单片电池模块，且所述每个智能单片电池模块之间互相并联。其中一串多并智能电池组IBPpack是由多个智能单片电池模块IBSpack构成的。图2中以三个IBSpack构成一个IBPpack为例，当其中1个或者2个IBSpack故障时，仍然有一个IBSpack正常，其Sc1闭合，该IBSpack负责输出电能。智能电池组启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能单片电池模块，其特征在于，包括一检测单元Mx、一切换开关Sc和一电池Bx，所述检测单元Mx通过切换开关Sc与电池Bx连接，其用于对电池Bx的电池电压及内阻进行检测，并在判断电池Bx故障时，控制切换开关Sc断开。

【技术特征摘要】
1.一种智能单片电池模块，其特征在于，包括一检测单元Mx、一切换开关Sc和一电池Bx，所述检测单元Mx通过切换开关Sc与电池Bx连接，其用于对电池Bx的电池电压及内阻进行检测，并在判断电池Bx故障时，控制切换开关Sc断开。2.如权利要求1所述的智能单片电池模块，其特征在于，所述检测单元Mx为STC3115芯片或BQ27000芯片，具体实现方式并不局限于该芯片。3.一种一串多并智能电池组，其特征在于，包括若干个如权利要求1～2任一所述的智能单片电池模块，且所述每个智能单片电池模块之间互相并联。4.一种多串多并智能电池组，其特征在于，包括若干组如权利要求3所述的一串多并智能电池组，且所述的每组一串多并智能电池组之间互相串联。5.如权利要求4所述的多串多并智能电池组，其特征在于，包括三组一串多并智能电池组，且所述的三组一串多并智能电池组之间互相串联。6.一种多串多并智能电池组，其特征在于，包括若干组如权利要求3所述的一串多并智能电池组及若干个控制开关Ss，且每一个一串多并智能电池组上并联有一个控制开关Ss之后相互串联。7.如权利要求6所述的多串多并智能电池组，其特征在于，包括三组一串多并智能电池组及三个控制开关Ss，且每一个一串多并智能电池组上并联有一个控制开关Ss之后相互串联。8.一种智能电池组，其特征在于，包括：一智能控制单元IBMS，若干检测单元Mx，与检测单元Mx数量相同的电池Bx、切换开关Sc和控制开关Ss，所述智能控制单元IBMS分别与所述检测单元Mx、电池B...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文刚，寇崇晓，朱琪，范桐桐，
申请(专利权)人：深圳市科卫泰实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44