[實用新型]嵌入式能流控制器

無效

• 申請號: 201020596017.5
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN201839042U
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 羅紅旭;毛永志;蔡春華;王瑞軍;吳寧寧;王雅和
• 申請（專利權）人: 中信國安盟固利動力科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 李光松

技術領域

本實用新型涉及一種自動控制系統，具體說本實用新型是一種用于大容量電池組上的嵌入式能流控制器。

背景技術

目前，在新能源技術領域主要有利用風能的風能發電系統和利用太陽能的太陽能發電系統(詳見附圖6)。上述系統的能量來源都具有周期性和間歇性特點，而負載(用戶)要求能量供應是連續不間斷的，這要求上述系統必須配備能量儲存系統-蓄電池組。在上述發電系統的發電高峰期把多余的電能存入蓄電池組中，在間歇或間斷期利用存入蓄電池組內的能量滿足負載(用戶)的連續用電需求。風能發電系統或太陽發電系統配套的蓄電池組的儲能量在理想的狀態下要求容量越大越好。結合國家新能源電動車輛的發展戰略，伴隨純電動車輛不斷增加，替換下來的車載電池組數量會迅速增加。一般情況下，當車載電池組的儲能量衰減到正常狀態下儲能量的50％時，電池組已經不能滿足車輛的正常續駛里程要求需要更換，從而產生大量替換下來的電池組，如何利用這類電池組也是國家急需解決的問題；如果能夠解決不同種類、不同容量的電池組的合并使用問題，就可把電動車輛上替換下來的電池組直接用于太陽能發電系統或風能發電系統的儲能電池組中，從而滿足風能發電系統或太陽發電系統配套的蓄電池組容量無限擴充的需要，也解決了電動車輛上替換下來的電池組的再利用問題。

不同種類的電池或同種不同使用期限的電池它們的內阻差異很大，即使電池組的額定電壓相同、電壓升限相同也不能直接并聯使用，因為內阻小的在充/放電時電流偏大，容易出現過充、過放現象，造成電池損壞。

實現不同種類的電池組或同種不同使用期限的電池組的并聯使用需要滿足下列條件要求：

1、電壓等級相同：

電池組的額定電壓相同，電池組的電壓動態范圍接近。按民用電壓標準計：

●AC220交流電一次整流電壓為DC311V，直接耦合式變頻系統配套的電池組的額定電壓應符合這一電壓標準DC311V。

●AC380交流電一次整流電壓為DC537V，直接耦合式變頻系統配套的電池組的額定電壓應符合這一電壓標準DC537V。

2、電池單體電壓控制：

●電池正常使用條件是單體電池電壓在一定范圍內使用，超過電池電壓上限時電池會出現過充及損壞現象、低于電池電壓下限時電池會出現過放及損壞現象。

●維持電池組正常使用要保障電池組內的每節電池電壓都處于正常電壓范圍內使用。當充電電壓高于電池單體限壓上限時關斷充電回路、當電池電壓低于電池下限電壓時關斷放電回路。

3、放電電流最大值控制：

●電池的放電電流的極限是由電池的特性和電池的容量來確定的，每種電池都有最大的放電電流的限制，如果電池的輸出電流大于允許的最大值會造成電池損壞，影向電池使用壽命，嚴重時電池會出現燃燒、爆炸等現象。

●在電池安全使用的條件范圍內，當電池的放電電流達到限量值時應對輸出回路進行控制，使輸出電流不超過最大限量；此時電池輸出電流不受負載增加影響，處于恒流輸出狀態。這種控制結構可保障每個電池組可同時向直流母線電網供電又不會出現單組過放現象。

4、充電電流極限控制：

●電池的充電電流的極限也是由電池的特性和電池的容量來確定的，每種電池都有最大的充電電流限制，如果電池的充電電流大于允許的最大值會造成電池損壞，影響電池使用壽命，嚴重時電池也會出現燃燒、爆炸等現象。

●在電池安全使用的條件范圍內，當電池充放電電流達到限量值時應對輸入回路進行控制，使輸入的電流不超過最大限量；此時電池輸入電流不受母線電壓上升影響，處于衡定電流的充電狀態。這種控制結構可保障每個電池組不會因母線電網電壓提升回饋的充電電流過大造成電池單體損壞。

5、電池使用溫度環境控制：

常見電池的物理結構特性和電池的化學特性要求電池或電池組應在一定的溫度范圍內使用，要求電池組應該配套恒溫控制結構。

實用新型內容

為解決上述問題，滿足上述需要，本實用新型提供一種新能源發電系統大容量電池組用的嵌入式能流控制器。

本實用新型嵌入式能流控制器，包括電源端子、電壓傳感器、電流傳感器和主控制器，其中：所述電源端子分為電池正負端子和接入正負端子，在電池負端子和接入負端子之間依次串有充電回路控制執行器、放電回路控制執行器和電流傳感器，在電池正端子和電池負端子之間并聯有的第二電壓傳感器，在接入正端子和接入負端子之間并聯有第一電壓傳感器，充電回路控制執行器、放電回路控制執行器、電流傳感器、第一電壓傳感器和第二電壓傳感器連接主控制器，主控制器還連接電池電壓巡檢器，電池電壓巡檢器設有直接連接電池的端口。