[發明專利]一種串聯蓄電池組的充放電均衡系統

有效

• 申請號: 201410054217.0
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN104852411A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 李強;趙春萌;陳小山
• 申請（專利權）人: 寶星電器（上海）有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術領域

本發明涉及的是一種串聯蓄電池組的充放電均衡技術。?

背景技術

蓄電池組廣泛應用于電力、電信、建筑、電動汽車、艦船、航天等領域中，作為系統的后備電源使用，蓄電池組大多采用串聯的連接方式，由于電池的品質差異，導致多次充放電后，部分電池容量下降，甚至存在部分損壞的現象。如果串聯的電池組中存在損壞的電池，在放電時，會導致系統過早啟動放電保護，而停止放電，此時大部分好的電池，仍有很多富裕的容量沒有被釋放，而使得的系統沒有起到應有的備用電源的作用；在充電時，由于容量低電池更早充滿，導致系統進入浮充狀態，這樣容量大的電池就不能充滿。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用串聯蓄電池組的充放電均衡系統，該系統在充電時，能夠對不同容量的電池進行個性化充電，確保每個電池均能充滿；在放電時，還能夠對容量低的電池進行電流補償，使得低容量的電池能延長放電時間，高容量的電池能容量盡可能釋放；在極端情況下，放電時若有個別電池開路，本系統仍能持續放電，直至電池容量放盡。?

本發明所述系統輸入為直流，將電池組的輸出接入的系統的充電輸入端時，系統可實現在放電過程中的均衡控制。由于本方案無需要開關電源、變壓器，因此系統具有功能強大，成本低的優勢。?

本發明是通過以下技術方案實現的：一種串聯蓄電池組的充放電均衡方法，包括N個串聯的蓄電池和連接在N個串聯的蓄電池兩端的電源，其特征在于：設置一個控制器，控制器控制連接N-1個電流發生器，電流發生器并接在兩個蓄電池之間，電流發生器可以對所并接端輸入或輸出電流，電流發生器有一輸出電流端連接電源的正極端或負端；電源對N個串聯的蓄電池充電放時，蓄電池的動態檢測數據送控制器，連接在蓄電池上下兩端的電流發生器在控制器的控制下，按照蓄電池充放電的額定電流曲線動態地調整充放電的電流值，滿足該蓄電池充放電最優狀態；N個串聯的蓄電池的首個蓄電池僅由其后端連接的電流發生器動態地調整充放電的電流值；N個串聯的蓄電池的末個蓄電池僅由其前端連接的電流發生器動態地調整充放電的電流值。實現權利要求1所述方法的串聯蓄電池組的充放電均衡系統，包括系統控制單元1、電流發生器2、蓄電池3(或蓄電池模塊9)，其特征在于：蓄電池組由若干節蓄電池3(或蓄電池模塊9)串聯組成，每個蓄電池3(或蓄電池模塊9)分別接有一個電流發生器2；電流發生器2連接充電輸入正極5和充電輸入負極8，每個電流發生器2的M腳和P腳連接到控制單元。包括正向電流開關11和正向續流器12，反向電流開關13和反向續流器14及均流器15，其特征在于：均流器15的一端連接到輸出腳O腳，另外一端連接正向電流開關11、正向續流器12、反向電流開關13、反向續流器14；正向電流開關11與正向續流器12并聯；反向電流開關13與反向續流器14；正向電流開關11的控制端連接到P腳；反向電流開關13的控制腳連接到M腳。其中正向電流開關、反向電流開關，可以用MOS管實現；正向續流器、反向續流器可以用二極管實現。其中正向電流開關、正向續流器可以用具有集成續流二極管的MOS管實現，?反向電流開關，反向續流器可以用具有集成續流二極管的MOS管實現。均流器15可以用電感實現。還可以采用分級結構，將權利要求書2所述串聯蓄電池組的充放電均衡系統看作一個蓄電池模塊9，多個蓄電池模塊9按照權利要求書2所述充放電均衡系統的結構進行連接，形成級聯嵌套的系統結構。?

本發明具有以下有益效果：1、結構簡單，電流發生器2中，正向電流開關11和正向續流器12、反向電流開關13和反向續流器14可以采用集成續流二極管的MOS管，此時電流發生器2只有三個元件，結構簡單，價格低廉，功能強大；2、該系統在充電時，能夠對不同容量的電池進行個性化充電，確保每個電池均能充滿；3在放電時，如果將蓄電池組的輸出連接到充電輸入5能夠對容量低的電池進行電流補償，使得低容量的電池能延長放電時間，高容量的電池能容量盡可能釋放；在極端情況下，放電時若有個別電池開路，本系統仍能持續放電，直至電池容量放盡；3、本技術還可以分級連接，將一組如圖1所示的電路看成為一個蓄電池模塊9，替代圖1中的蓄電池3，后形成更大規模的蓄電池組，如圖3所示，由于每個電池模塊9內部的電流發生器2內的?MOS管只需承受蓄電池模塊9的充電電壓，而無需承受圖3中總的充電輸入電壓，因此可以選擇導通電阻更小，耐壓更低，成本更低的MOS管，因此這種分級的系統連接結構，可進一步降低系統的成本。?

附圖說明

附圖1為本發明的系統原理圖。?

附圖2為本發明的電流發生器原理圖。?