[實用新型]一種高精度電池化成電源

有效

• 申請號: 201920158071.2
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209448654U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 徐新;王麗國
• 申請（專利權）人: 蘇州瀚川智能科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H01M10/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型揭示了一種高精度電池化成電源，包含電源管理單元、通信總線接口單元、數據處理及信號控制單元、模擬信號輸出單元、模擬信號采集單元、若干路過壓及過流保護單元、若干路模擬前端及PWM控制單元、直流母線接口單元、若干路功率開關單元、若干路電池極性反轉接口單元，本實用新型的高精度電池化成電源具有小型化、能量轉換效率高、電性能參數控制精度高等優點。

技術領域

本實用新型涉及一種電源，尤其是一種高精度電池化成電源。

背景技術

電池在制造時，需要通過化成的工藝激活其內部正負極物質，以改善電池的充放電、自放電及存儲等綜合性能。早期用作化成的電源為單向DC/DC，電源只能給電池充電，而放電過程則是通過電阻負載來完成，能源利用率低，節能性差。隨著技術的發展，多種新型的雙向DC/DC電源相繼出現，這類電源既可以對電池充電，又可以將電池放電的能量回饋到電網中，實現能源的重復利用。

雙向DC/DC電源的拓撲結構主要有兩種型式：隔離型電源和非隔離型電源。隔離型電源結構復雜、成本高，主要運用在輸入輸出電壓壓差較大的場合；非隔離型電源結構簡單、成本低、體積小、效率高，適合運用在輸入輸出電壓壓差不太大的場合。目前運用比較多的是非隔離型的雙向DC/DC電源，基于Buck/Boost拓撲架構，充電時為Buck(降壓)，放電時為 Boost(升壓)，其功率部分電路原理大致都相同，但是開關電路所需的PWM控制方式卻多種多樣。目前常見的雙向DC/DC的PWM實現方式可以分為兩種：模擬控制和數字控制。模擬控制是通過多種分立元件，如運放、比較器、PWM發生器等，以純硬件的方式來實現PWM控制；數字控制即DSP的方式，是通過ADC實時采樣電源輸出電壓、電流，經過軟件PID算法，實現PWM輸出控制。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，克服上述現有技術的不足，提供一種小型化、能量轉換效率高、電性能參數控制精度高的高精度化成電源。

本實用新型的高精度電池化成電源，包含電源管理單元、通信總線接口單元、數據處理及信號控制單元、模擬信號輸出單元、模擬信號采集單元、若干路過壓及過流保護單元、若干路模擬前端及PWM控制單元、直流母線接口單元、若干路功率開關單元、若干路電池極性反轉接口單元，所述數據處理及信號控制單元分別與所述通信總線接口單元、模擬信號輸出單元、模擬信號采集單元、若干路模擬前端及PWM控制單元連接，所述若干路模擬前端及PWM 控制單元分別與模擬輸出單元、模擬信號采集單元、過壓及過流保護單元、功率開關單元連接，所述功率開關單元分別直流母線接口單元、電池極性反轉接口單元連接。

優選的，本實用新型的高精度電池化成電源，所述模擬前端及PWM控制單元采用了ADI 公司最新的化成電源專用的高精度PWM控制IC。

優選的，本實用新型的高精度電池化成電源，所述直流母線接口與雙向AC/DC變換器連接。

優選的，本實用新型的高精度電池化成電源，所述功率開關單元為場效應管、電感、電容等組成Buck/Boost拓撲結構。

本實用新型的高精度電池化成電源，精確控制充放電CC(恒流)電流和CV(恒壓)電壓，校準后的精度可達0.01％，遠高于目前業界標準的0.1％，采用同步式雙向Buck/Boost拓撲結構，無開關二極管，減少能量損耗，電源轉換效率最高可達91％以上，最高300kHz的高精度 PWM輸出，功率電路體積更小，相比已有數字控制方式的電源，體積減小30％以上，16位DAC、 24位ADC等模/數轉換回路對模擬信號的精確控制，純硬件的反饋控制方式，電源快速動態響應輸出，單路最大充放電電流15A，并且可以通過適當修改實現多路電源并聯工作。

附圖說明

圖1是本實用新型高精度電池化成電源的系統原理框圖；

圖2是本實用新型高精度電池化成電源的單路原理示意圖；

圖3是本實用新型高精度電池化成電源的多路原理示意圖。