[發(fā)明專利]可任意配置串聯(lián)蓄電池組蓄電池單體個數(shù)的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810083136.1
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108110345A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳函澤;于大軍;張國毅;王克成
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林龍璟科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H02J9/06
• 代理公司: 長春市吉利專利事務(wù)所 22206
• 代理人: 李曉莉

1.可任意配置串聯(lián)蓄電池組蓄電池單體個數(shù)的裝置，其特征是：包括主控單元(1)、采集與控制執(zhí)行單元(2)、直流適配單元(3)以及遠傳接口(4)，所述直流適配單元(3)一端與直流供電母線連接，另一端與采集與控制執(zhí)行單元(2)串聯(lián)；所述采集與控制執(zhí)行單元(2)設(shè)置為一個以上，且一個以上的采集與控制執(zhí)行單元(2)相互串聯(lián)，采集與控制執(zhí)行單元(2)與主控單元(1)連接；所述主控單元(1)與遠傳接口(4)連接；所述遠傳接口(4)與后臺操作系統(tǒng)連接；

所述主控單元(1)包括數(shù)據(jù)處理器、非易失存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器、通訊接口以及市電斷電偵測電路，所述數(shù)據(jù)處理器包括數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊；

所述采集與控制執(zhí)行單元(2)包括數(shù)據(jù)處理器、多開關(guān)組、A/D轉(zhuǎn)換器、通訊接口以及非易失存儲器，所述數(shù)據(jù)處理器包括端口配制模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及數(shù)據(jù)分析模塊；

所述直流適配單元(3)包括雙向變換電源、數(shù)據(jù)處理器、通訊接口、非易失存儲器、電流傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)據(jù)處理器分別與A/D轉(zhuǎn)換器、雙向電源、通訊接口以及非易失存儲器連接，所述電流傳感器設(shè)置為兩個，均與A/D轉(zhuǎn)換器連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可任意配置串聯(lián)蓄電池組蓄電池單體個數(shù)的裝置，其特征是：所述主控單元(1)與直流適配單元(3)以及一個以上的采集與控制執(zhí)行單元(2)均通過通訊接口連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可任意配置串聯(lián)蓄電池組蓄電池單體個數(shù)的裝置，其特征是：所述直流適配單元(3)內(nèi)部的雙向變換電源包括兩個方向的數(shù)控限流電路；且直流適配單元(3)輸入輸出通道分時復(fù)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可任意配置串聯(lián)蓄電池組蓄電池單體個數(shù)的裝置，其特征是：所述采集與控制執(zhí)行單元(2)內(nèi)部的多開關(guān)組為電子開關(guān)、繼電器節(jié)點或同類異類開關(guān)組合。

5.可任意配置串聯(lián)蓄電池組蓄電池單體個數(shù)的方法，其特征是：基于現(xiàn)代電子技術(shù)，結(jié)合可任意配置串聯(lián)蓄電池組蓄電池單體個數(shù)的裝置，采用N+X方法進行串聯(lián)電池組單體電池的任意配置，包括以下步驟：

步驟一、主控單元(1)通過各采集與控制執(zhí)行單元(2)對全部電池進行定位編號。N為傳統(tǒng)蓄電池組單體電池個數(shù)，X為新增加單體電池個數(shù)，N屬于整數(shù)區(qū)間[2,100]，X屬于整數(shù)區(qū)間[-N+1,N-1]，單體電池編號為1、2、3……N–1、N、N+1、N+2……N+X-1、N+X；

步驟二、采集與控制執(zhí)行單元(2)采集測量單體電壓，判斷單體電池有無異常并按編號對應(yīng)記錄單體電池電壓和狀態(tài)，0表示正常，1表示異常。

步驟三、主控單元(1)實時對全部電池進行動態(tài)編組，編組原則為，狀態(tài)正常的單體參加動態(tài)編組，備電狀態(tài)時電壓低者優(yōu)先，供電狀態(tài)時電壓高者優(yōu)先；主控單元(1)命令各采集與控制執(zhí)行單元(2)回傳各單體電池狀態(tài)標(biāo)志和電壓值，主控單元(1)參照各個單體電壓值和狀態(tài)值決定單體電池的編組數(shù)量、待編組數(shù)量以及不可再重復(fù)使用的單體電池的告警范圍；動態(tài)編組后組內(nèi)電池編號間斷；

步驟四、主控單元(1)偵測到市電斷電后向直流適配單元(3)以及所有采集與控制執(zhí)行單元(2)發(fā)出供電指令，通過遠傳接口(4)向后臺操作系統(tǒng)告警；

步驟五、主控單元(1)命令直流適配單元(3)改變輸入輸出方向；直流適配單元(3)控制雙向變換電源先關(guān)斷輸出，再開啟另一方向輸出；

步驟六、主控單元(1)判斷出需保護單體電池，向?qū)?yīng)的采集與控制執(zhí)行單元(2)發(fā)出保護指令；備電時單體電壓達到上限，該單體電池被暫時保留備用狀態(tài)，電壓回復(fù)到正常，該單體電池被重新編入動態(tài)編組；供電時單體電池被切離保護后不再進入動態(tài)編組；

步驟七、主控單元(1)實時測量動態(tài)電池組電壓、電流，命令直流適配單元(3)調(diào)整變換輸出電壓滿足各個時期電壓需求；直流適配單元(3)限制兩個方向電流實現(xiàn)自我保護；

步驟八、被保護的單體電池增多，編入動態(tài)編組單體電池數(shù)不足，可動態(tài)編組的電池數(shù)小于N時，在供電時動態(tài)電池組的組端電壓低于用電設(shè)備輸入電壓下限，主控單元(1)命令直流適配單元(3)調(diào)整輸出電壓滿足供電要求，在備電時，降低加在電池動態(tài)編組的組端電壓，由主控單元(1)命令直流適配單元(3)來完成。