[发明专利]电池组及电源管理

说明书

本发明涉及新能源电池领域，尤其涉及一种用于电动车、无人机和其他电气设备的电池装置及其管理方法。本发明的电源管理系统包括电池组和电源管理模块，所述电池组包括a个串联连接的电池单元，每个电池单元包括b1‑b2个并联连接的电池，以及用于采集每个电池电压的控制单元，a≥2，b1≥2，b2≥b1；所述电源管理模块在电池组充放电时，在每个电池单元中仅选取c个电池接入电路，c≤b1。本发明可以动态选取接入电路的具体电池，缩小电池之间的电压差；同时动态调整均衡电路的起始电压，具有电池装置结构简单、平衡效率高的优势。

技术领域

本发明涉及新能源电池领域，尤其涉及一种用于电动车、无人机和其他电气设备的电池装置及其管理方法。

背景技术

电池装置中通常包括多个串联的电池对电动车、无人机或其他电气设备的负载供电。电池均衡是指对串联电池中不同的电池(或电池单元)采用差分电流。串联电池中每个电池单元的电流通常是一样的，因此必须给电池增加额外的元件和电路来实现电池均衡。在电池的使用过程中，由于电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡，为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要均衡各个电池特性，延长电池的使用寿命。

电池均衡主要解决“充不饱、放不完”的问题，所谓“充不饱”是指个体差异较大的电池首先达到充电限制电压，充电停止，造成其它电池不能充电，电池不能得到有效的充电；所谓“放不完”是指个体差异较大的电池首先达到放电截止电压，造成其它电池不能放电，能量不能完全释放。

由此可见当串联电池中的电池不均衡时，它的可用容量将减少，串联电池中容量最低的电池将决定串联电池的总容量。在不均衡串联电池中，一个或几个电池会在其它电池尚需充电时便已达到最大容量。而在放电时，未完全充电的电池又会比其它电池先放完电，使电池装置中因电压不足而提前停止供电。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种平衡效率高的电池装置及电池平衡方法。

本发明一个方面提供一种电源管理系统，包括电池组和电源管理模块，

所述电池组包括a个串联连接的电池单元，每个电池单元包括b1-b2个并联连接的电池，以及用于采集每个电池电压的控制单元，a≥2，

b1≥2，b2≥b1；

所述电源管理模块在电池组充放电时，控制每个电池单元中c个电池接入电路，c≤b1。

在一个具体的方面，所述电源管理模块以固定的时间间隔(比如1秒钟-30分钟，比如5秒钟-5分钟，比如1分钟)动态选取c个电池。

在一个具体的方面，上述a，b1，b2和c均为自然数。

在一个具体的方面，a可以在2-12范围内。

在一个具体的方面，b1在2-6范围内。

在一个具体的方面，b2优选等于b1。

在一个具体的方面，c可以在1-4范围内，优选为1。

在一个具体的方面，在c为1的情况下，所述电源管理模块在每个电池单元中选取一个电池以串联的方式接入电路。

在一个具体的方面，所述电源管理模块将每个电池单元中电压最接近的c个电池接入电路。在这个具体的方面，以单个电池单元作为电池选取的基本单位，将电池单元中各个电池的电压组成一个集合，从中选取c个电池，使得这c个电池的电压的平均差或标准差最小。例如，电池单元包括四个电池，每个电池的电压分别是1.0v，1.1v，1.3v和1.5v。若从中选取两个电池，则优选选取电压为1.0v和1.1v的电池。在另一个方案中，可以最小电压为基数，计算电压差，然后选取电压差的和最小的c个电池。