[發明專利]一種多電源系統及其運行方法

在審

• 申請號: 202011508509.9
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112737013A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 崔光磊;吳天元;辛云川;吳梅林;徐紅霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多電源系統，主要包括至少2個電池組、繼電器陣列、MCU主控制器、DC/DC模塊、配電管理單元，所述電池組的負極端分別串聯第一繼電器陣列后并聯接入配電管理單元的配電輸入端，所述電池組的正極端分別串聯第二繼電器陣列后并聯接入配電管理單元的配電輸入端，所述電池組的每個充電口的負極直接連接于第一繼電器陣列并聯節點，所述所述電池組的每個充電口的正極直接分別連接于每個電池組正極，所述MCU主控制器通過總線通訊與各電池組相連，同時輸出I/O控制信號分別獨立連接于各個繼電器的控制端。

2.按權利要求1所述的一種多電源系統，其特征在于：所述電池組包括電池單元、BMS，所述BMS為充放電同口，具有電池單體及電池單元狀態采集及通訊保護功能。

3.按權利要求2所述的一種多電源系統，其特征在于：所述MCU主控制器的電源來源于各電池組的電池單元，各電池單元的正極經二極管后并聯接入DC/DC的正極輸入端，各電池單元的負極直接并聯接入DC/DC的負極輸入端，DC/DC的輸出端連接于MCU主控制器電源輸入端。

4.按權利要求2所述的一種多電源系統，其特征在于：所述MCU主控制器的電源配有獨立的控制器電池組，控制器電池組的正負極分別接入DC/DC的電源輸入端，DC/DC的輸出端連接于MCU主控制器電源輸入端。

5.按權利要求3或4所述的一種多電源系統，其特征在于：所述電池單元由n*m個二次電池單體串并聯組成，先由m個二次電池單體并聯形成并聯電池，再將n個并聯電池串聯形成電池單元，電池單元的電壓為n*U₁，其中U₁為各電池單體的電壓，n≥1，m≥1。

6.按權利要求5所述的一種多電源系統，其特征在于：所述二次電池類型為固態鋰電池、鈦酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鋰離子電容器或其組合電池，所述組合電池為具備功率密度及能量密度兼備的固態鋰電池與鋰離子電容器組合電池、具備快充和能量回收功能的鈦酸鋰電池與鋰離子電容器組合電池或具備高安全長壽命功能的鈦酸鋰電池與磷酸鐵鋰電池組合電池。

7.按權利要求1所述的一種多電源系統，其特征在于：所述MCU主控制器與各電池組之間采用RS232、RS485、RS422或can總線中的任一種進行通訊。

8.按權利要求1-7所述的任一種多電源系統，其特征在于：所述通訊系統結構為主從式結構，采用主站輪詢通訊方式，減少多電源節點的數據傳輸量。

9.按權利要求1-8所述的任一種多電源系統，其特征在于：所述電源系統的電子元器件可耐受30-130 MPa水壓。

10.按權利要求1-9所述的任一種多電源系統的運行方法，其特征在于：所述多電源系統放電運行時，MCU主控制器采集外部負載工況以及各BMS信息，向第一繼電器及相應的第二繼電器發出指令，控制第一繼電器和第二繼電器閉合，相應的電池組并聯輸出，提升電源系統的動力性能；當外部負載運行于低功耗時，MCU主控器釋放對第一繼電器和相應第二繼電器的控制信號，第一繼電器和第二繼電器斷開，部分電池組進入無負載靜耗狀態；所述多電源系統充電時，MCU主控制器控制第一繼電器閉合、第二繼電器斷開，電池組可以獨立充電。