[實用新型]電池能量均衡電路、裝置及儲能系統有效
| 申請號: | 201220564846.4 | 申請日: | 2012-10-30 |
| 公開(公告)號: | CN202978315U | 公開(公告)日: | 2013-06-05 |
| 發明(設計)人: | 馮漢春;尹博;戴翔;陸衛平 | 申請(專利權)人: | 恩力能源科技(南通)有限公司 |
| 主分類號: | H02J7/00 | 分類號: | H02J7/00 |
| 代理公司: | 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363 | 代理人: | 陳蕾;許偉群 |
| 地址: | 226002 江蘇省南*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 電池 能量 均衡 電路 裝置 系統 | ||
技術領域
本申請涉及電路領域,尤其涉及一種電池能量均衡電路、裝置及儲能系統。
背景技術
儲能系統是一種將電能存儲到儲能元件中,并在需要的時候釋放電能的系統。電能的來源可以是從電網獲得的電能,也可以是由太陽能、風能發電等產生的能量。儲能系統和用電設備相連,為用電設備供電。特別地,儲能系統可以作為用電設備的備用電源,也即:當電網正常時,由電網為用電設備供電,當遇到電網電能供給不足或停電的情況時,儲能系統為用電設備供電。
儲能系統主要由儲能電池組和電池管理系統兩部分組成。儲能電池組用來儲存能量,而電池管理系統則用來對儲能電池組進行控制,例如可以對儲能電池組的電壓、電流、溫度進行監測,進行儲能電池組的充電、放電控制;進行儲能電池組的過壓、過流和過溫保護等。另外,由于儲能電池組一般由多節電池組成,還需要對儲能電池組中的電池能量進行均衡,以保證電池都有統一的特性。
儲能電池組由若干節電池組合而成,能量存儲在電池中。如圖1所示,若干節電池通過串聯和并聯的方式組合起來構成所述儲能電池組。儲能電池組對外提供的總電壓等于串聯的單個電池的電壓之和,儲能電池組的總電流等于并聯的若干組電池的電流之和。例如圖1中的儲能電池組包括B組并聯的電池,每一組電池包括Y節電池,單節電池的電壓為X,則,儲能電池組對外提供的總電壓為XY;而每一組電池的電流為A,B組電池并聯后提供的總電流為AB。
在對儲能電池組進行充電時,由于每一節電池的特性都會存在一定的差異,會導致每節串聯的電池能量不相等,能量高的電池會向能量低的電池充電,從而加速電池的老化,降低儲能電池組的使用壽命。因此,儲能系統中都要對電池的電量進行均衡,讓每節電池能量相等,從而延長儲能電池組以至儲能系統的總體使用壽命。
現有的電池能量均衡方法如圖1A所示,給儲能電池組中的每節電池并聯一個電阻,并且,為儲能電池組設置電池電壓檢測器(圖中未示出),該電池電壓檢測器用于檢測儲能電池組中每節電池的電壓,將各節電池的電壓提供給控制器(圖中未示出),當控制器確定某節電池的電壓高于其他電池的電壓時,接通這節電池和并聯電阻的通路,讓電池的電流流過與其并聯的電阻,通過電阻的發熱將電池多余的能量消耗掉,直到此電池和其他電池的電壓相等為止。
但是,該種進行儲能電池組中電池能量均衡的電路,需要通過電阻消耗電池多余的能量,從而造成了儲能電池組中能量的額外損耗,降低了儲能電池組的能量利用率。
實用新型內容
本申請實施例中提供了一種電池能量均衡電路、裝置及儲能系統,能夠提高儲能電池組的能量利用效率。
本申請實施例提供一種電池能量均衡電路,包括:
為儲能電池組的每一電池并聯一充電支路;
每一充電支路包括:充電支路的第一端與充電器的第一輸出端連接,所述充電器的第二輸出端通過開關與該充電支路的第二端連接;所述充電器的第一輸入端與儲能電池組的第一端連接,所述充電器的第二輸入端與儲能電池組的第二端連接;
所述充電器在充電支路中的開關閉合時為充電支路對應的電池充電。
所述充電器包括:耦合器和整流器;其中,
耦合器的第一輸入端作為充電器的第一輸入端,耦合器的第二輸入端作為充電器的第二輸入端;
耦合器的第一輸出端連接整流器的第一輸入端,耦合器的第二輸出端連接整流器的第二輸入端;
整流器的第一輸出端作為充電器的第一輸出端,整流器的第二輸出端作為充電器的第二輸出端。
所述耦合器通過耦合變壓器實現。
所述整流器包括:
整流器的第一輸入端通過反接的第一二極管連接整流器的第一輸出端,還通過第二二極管連接整流器的第二輸出端;
整流器的第二輸入端通過反接的第三二極管連接整流器的第一輸出端,還通過第四二極管連接整流器的第二輸出端。
還包括:所有充電支路中充電器的第二輸入端均通過總開關連接儲能電池組的第二端。
本申請實施例還提供一種電池能量均衡裝置,包括:
根據儲能電池組中各個電池的電壓確定需要充電的電池的確定單元,以及,控制所述需要充電的電池對應的充電支路中的開關閉合的第一控制單元;
所述確定單元的輸出端與第一控制單元的輸入端連接。
確定單元包括:
根據儲能電池組中各個電池的電壓計算電池電壓平均值的計算子單元,以及,將電壓小于所述平均值的電池確定為需要充電的電池的第一確定子單元;
所述計算子單元的輸出端與第一確定子單元的輸入端連接。
確定單元包括:
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