[實(shí)用新型]一種具備均流功能的電池陣列儲(chǔ)能管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320845737.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN203617763U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;文鋒;阮旭松;王占國(guó);張麗云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州市億能電子有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕;常躍英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種具備均流功能的電池陣列儲(chǔ)能管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在儲(chǔ)能領(lǐng)域，電池作為動(dòng)力來(lái)源，必須串聯(lián)使用才能達(dá)到電壓要求，電池串聯(lián)成組使用一段時(shí)間后，單體電池之間的狀態(tài)差異逐漸顯現(xiàn)，不斷循環(huán)的充放電過(guò)程又加劇了其不一致性。電池成組后，充放電過(guò)程中，電池組發(fā)熱，在電池包內(nèi)形成一定的溫度梯度，使各單體電池處于不同的環(huán)境溫度下，也會(huì)降低電池組整體的充放電能力。

由于應(yīng)用需要，目前電池陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)成大容量系統(tǒng)，通常通過(guò)對(duì)多個(gè)單體電池并聯(lián)實(shí)現(xiàn)；同時(shí)為了對(duì)電池實(shí)現(xiàn)有效管理，電池系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)為將多個(gè)單體電池先串聯(lián)形成具有一定總電壓的子系統(tǒng)，多個(gè)子系統(tǒng)由直流接觸器控制，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接，最終形成電池陣列系統(tǒng)。這種電池結(jié)構(gòu)由多個(gè)子系統(tǒng)并聯(lián)組成，每個(gè)子系統(tǒng)配置一套管理系統(tǒng)，并控制直流接觸器，實(shí)現(xiàn)電池串與電池串的并聯(lián)連接；其不足是當(dāng)電池子系統(tǒng)之間存在較大壓差時(shí)，由于電池串的總內(nèi)阻較小，一般都是0.1Ω級(jí)的，當(dāng)突然對(duì)電池串的直流接觸器實(shí)施并聯(lián)控制時(shí)，根據(jù)歐姆定律，電池串回路之前容易產(chǎn)生極大的電流沖擊，而眾所周知，大電流沖擊會(huì)嚴(yán)重影響電池壽命，甚至?xí)l(fā)生起火、爆炸等事故發(fā)生，不利于儲(chǔ)能系統(tǒng)的長(zhǎng)期健康運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是一種能夠快速均流且防止電池組損壞的具備均流功能的電池陣列儲(chǔ)能管理系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下方案實(shí)現(xiàn)：一種具備均流功能的電池陣列儲(chǔ)能管理系統(tǒng)，包括多個(gè)電池組以及與每一個(gè)電池組串聯(lián)并控制其通斷相應(yīng)電路的的開關(guān)元件，多個(gè)電池組并聯(lián)連接；系統(tǒng)包括預(yù)充電阻陣列單元、高壓控制單元HAMU、主控單元BAMU以及中間控制單元，每一個(gè)開關(guān)元件的兩端并聯(lián)接入一個(gè)預(yù)充電阻陣列單元，高壓控制單元HAMU采集多個(gè)電池組并聯(lián)的總電壓，高壓控制單元HAMU與主控單元BAMU連接，主控單元BAMU通過(guò)CAN總線管理全部的中間控制單元，所述的中間控制單元分三層管理體系，底層中間控制單元BMU實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)應(yīng)電池組進(jìn)行管理；

中層中間控制單元SHMU實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)相應(yīng)電池組總電壓進(jìn)行管理；

頂層中間控制單元BSMU通過(guò)CAN總線管理本中間控制單元所對(duì)應(yīng)的中層中間控制單元SHMU與底層中間控制單元BMU，同時(shí)還控制所對(duì)應(yīng)的電池組的開關(guān)元件以及相對(duì)應(yīng)的預(yù)充電阻陣列單元中開關(guān)元件的通斷。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述的預(yù)充電阻陣列單元包括電源輸入端與電源輸出端，電源輸入端和輸出端之間并聯(lián)連接了多個(gè)?串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路依次串聯(lián)了電阻R、電容C以及開關(guān)元件S。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的開關(guān)元件采用繼電器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有對(duì)電池的配置參數(shù)具有記憶與學(xué)習(xí)功能，可以根據(jù)不同的電池廠家，電池類型，充放電曲線，壓差值或者對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，生成配置參數(shù)表并配置接口；根據(jù)自適應(yīng)生成的配置參數(shù)表，在保證電池不受大電流沖擊的基礎(chǔ)上，由管理系統(tǒng)智能控制預(yù)充電阻陣列單元內(nèi)的開關(guān)陣列通斷，改變預(yù)充電阻陣列單元的電阻阻值，從而有效控制能量轉(zhuǎn)移的效率，平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)電池陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)的高壓合閘，防止電池?fù)p壞。

附圖說(shuō)明

圖1?為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的預(yù)充電阻陣列單元的電路圖。

具體實(shí)施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。