[發明專利]高倍率放電動力蓄電池放電能力提升系統及方法

有效

• 申請號: 201810913315.3
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109066852B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 劉森磊
• 申請（專利權）人: 劉森磊;劉欣
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

1.一種高倍率放電動力蓄電池放電能力提升系統，其特征在于：它包括蓄電池組、系統控制器、電位提升器和雙向轉換開關，其中：蓄電池組包括蓄電池單元，蓄電池單元的數量大于2，蓄電池組的各蓄電池單元的電池容量相等；每個蓄電池單元配設一雙向轉換開關；系統控制器通過控制雙向轉換開關的充放電切換狀態來實現蓄電池單元充放電狀態的改變；系統控制器借由向各雙向轉換開關發出循環移位充電信號來實現對蓄電池單元逐次輪流充電，每次對一蓄電池單元進行充電而不充電的各蓄電池單元向負載放電以及向電位提升器供電并與電位提升器串聯連接來向蓄電池組輸出高于蓄電池單元端電壓的充電電壓，其中，充電的各蓄電池單元通過雙向轉換開關并聯后接收充電電壓進行充電，放電的各蓄電池單元通過雙向轉換開關并聯后從放電輸出接口向負載放電的同時，向電位提升器供電；各蓄電池單元的負極接地，各蓄電池單元的正極互相獨立而分別與相應一雙向轉換開關的電池連接端連接；各雙向轉換開關的放電端分三路，第一路與放電輸出接口連接，第二路與電位提升器的輸入側正極連接，第三路與電位提升器的輸出側負極連接，電位提升器的輸出側正極與各雙向轉換開關的充電端連接，各雙向轉換開關的充放電控制端分別與系統控制器的相應充放電控制信號輸出端連接；電位提升器為隔離式電壓可調DC/DC轉換器。

2.如權利要求1所述的高倍率放電動力蓄電池放電能力提升系統，其特征在于：

所述雙向轉換開關包括充電開關和放電開關，其中：充電開關的一端連接所述電位提升器的輸出側正極；充電開關的另一端分兩路，一路與相應一所述蓄電池單元的正極連接，另一路與放電開關的一端連接；放電開關的另一端分兩路，一路與所述放電輸出接口連接，另一路與所述電位提升器的輸入側正極連接；充電開關、放電開關的開關控制端分別經由充電驅動電路、放電驅動電路與所述系統控制器的相應同一充放電控制信號輸出端連接，充電驅動電路與放電驅動電路之間相差一反相器，反相器使充電開關與放電開關之間以反相狀態交替導通、關斷。

3.如權利要求2所述的高倍率放電動力蓄電池放電能力提升系統，其特征在于：

所述雙向轉換開關包括繼電器，其中：繼電器包括轉換觸點和線圈；轉換觸點的常開觸點作為所述充電開關而常閉觸點作為所述放電開關，線圈一端接電源而另一端通過驅動電路與所述系統控制器的相應充放電控制信號輸出端連接。

4.如權利要求1至3中任一項所述的高倍率放電動力蓄電池放電能力提升系統，其特征在于：

所述高倍率放電動力蓄電池放電能力提升系統包括過程參數檢測電路，其中：過程參數檢測電路包括連接在所述電位提升器與各所述雙向轉換開關之間、用來檢測充電電流的充電電流傳感器，以及連接在各所述雙向轉換開關與所述放電輸出接口之間、用來檢測放電電流的放電電流傳感器，充電電流傳感器的檢測信號輸出端經由第一放大電路與所述系統控制器的相應A/D轉換信號端連接，放電電流傳感器的檢測信號輸出端經由第二放大電路與所述系統控制器的相應A/D轉換信號端連接；

所述蓄電池組的正極與所述系統控制器的相應A/D轉換信號端連接，所述電位提升器的啟停控制端、充電電壓調節控制端、電壓時序控制端分別與所述系統控制器的相應控制信號輸出端連接。

5.一種基于權利要求1至4中任一項所述的高倍率放電動力蓄電池放電能力提升系統實現的高倍率放電動力蓄電池放電能力提升方法，其特征在于，它包括步驟：

所述系統控制器對各所述雙向轉換開關的充放電切換狀態進行控制，使處于放電狀態的各所述蓄電池單元與所述電位提升器串接輸出充電電壓來對所述蓄電池組中的蓄電池單元逐次輪流充電，在每次充電時：

所述系統控制器向一所述雙向轉換開關發出充電指令以及向其它所述雙向轉換開關發出放電指令，接收到充電指令的所述雙向轉換開關切換至充電模式，來使切換至充電模式的所述雙向轉換開關所連接的所述蓄電池單元接收充電電壓進行充電，同時接收到放電指令的所述雙向轉換開關切換至放電模式，來使切換至放電模式的所述雙向轉換開關所連接的所述蓄電池單元向負載放電的同時，向所述電位提升器供電并與所述電位提升器串聯連接來輸出充電電壓；

當檢測到所述蓄電池組的端電壓低于設定的下限閾值時，所述系統控制器停止循環移位的逐次輪流充電，并向所有所述雙向轉換開關發出放電指令，以使整個系統以常規方式向負載放電。