[發明專利]一種電池裝置、供電系統及相關的控制方法

有效

• 申請號: 202110585530.7
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113422421B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 許勇枝;蘇先進;易龍強;曾奕彰;王定富
• 申請（專利權）人: 科華數據股份有限公司;漳州科華技術有限責任公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J9/06;H02J7/00
• 代理公司: 廈門龍格專利事務所(普通合伙) 35207
• 代理人: 婁燁明

1.一種供電系統，其特征在于，包括電池裝置和變流裝置；

電池裝置用于與變流裝置電氣耦合；其包括若干電池模組、若干DC/DC變換器和控制單元；每一電池模組均包括若干彼此串接的電芯單元；若干DC/DC變換器均被配置為雙向DC/DC變換器；每一DC/DC變換器的低壓側均連接一電池模組，各DC/DC變換器的高壓側彼此并接于一公共端并通過該公共端連接所述變流裝置；控制單元在公共端電壓低于一第一閾值時，控制各所述DC/DC變換器均工作于放電方向；其在公共端電壓高于一第二閾值時，控制各所述DC/DC變換器均工作于充電方向；其中，所述第一閾值小于等于第二閾值；其控制單元被定義為第一控制單元，其DC/DC變換器被定義為第一DC/DC變換器，各所述第一DC/DC變換器用以實現對應電池模組的輸出端與所述公共端間的電壓變換；所述公共端構成所述電池裝置的外連接端；每一所述電池模組的最大輸出電壓均低于65V；

變流裝置具有電池端并包括直流母線、第二DC/DC變換器和第二控制單元；所述電池端連接所述電池裝置的外連接端；所述第二DC/DC變換器為雙向DC/DC變換器且其高壓側和低壓側分別連接所述直流母線和所述電池端并用以二者間的電壓變換；所述第二控制單元用于控制所述第二DC/DC變換器保持開啟；所述變流裝置還包括AC/DC變換器和DC/AC變換器；

所述AC/DC變換器和DC/AC變換器的直流側均連接所述直流母線，所述AC/DC變換器的交流側接入交流電源，所述DC/AC變換器的交流側輸出交流電。

2.如權利要求1所述的供電系統，其特征在于：所述交流電源至少包括市電；

所述第二控制單元獲取市電狀態，其在市電正常時控制所述第二DC/DC變換器工作于充電方向，其在市電異常時控制所述第二DC/DC變換器工作于放電方向。

3.如權利要求1所述的供電系統，其特征在于：所述電池裝置的電壓采集器被定義為第一電壓采集器；

所述變流裝置還包括第二電壓采集器，其用于采集所述直流母線的電壓；

所述第二控制單元為第二控制器，其連接所述第二電壓采集器以獲取直流母線電壓；其在直流母線電壓低于一第三閾值時，控制所述第二DC/DC變換器工作于放電方向；其在直流母線電壓高于一第四閾值時，控制所述第二DC/DC變換器工作于充電方向；其中，所述第三閾值小于等于第四閾值。

4.如權利要求1所述的供電系統，其特征在于，還包括：第一電壓采集器，用于采集所述公共端電壓；

所述控制單元包括若干與各第一DC/DC變換器對應的控制器，每一控制器均連接所述第一電壓采集器以獲取所述公共端電壓并用以控制對應第一DC/DC變換器的工作方向。

5.如權利要求4所述的供電系統，其特征在于：各所述控制器通過調制PWM信號的占空比控制對應的第一DC/DC變換器的工作方向。

6.如權利要求1所述的供電系統，其特征在于：各電池模組內的電芯單元數量相同，每一電芯單元由兩個彼此并聯的單體電池構成，所述單體電池為鋰電池。

7.一種供電系統的控制方法，其特征在于：所述供電系統如權利要求1-6中任一項所述；所述方法包括：

所述第二控制單元控制所述第二DC/DC變換器保持開啟；

所述第二控制單元獲取直流母線電壓；

所述第二控制單元根據所述直流母線電壓控制所述第二DC/DC變換器的工作方向；其中，在直流母線電壓低于第三閾值時，控制所述第二DC/DC變換器工作于放電方向；在直流母線電壓高于第四閾值時，控制所述第二DC/DC變換器工作于充電方向；在直流母線電壓處于所述第三閾值與第四閾值之間時，保持所述第二DC/DC變換器的工作方向；

所述第一控制單元獲取各電池模組的電量和所述公共端電壓；

所述第一控制單元根據所述公共端電壓和各電池模組的電量控制各所述第一DC/DC變換器的工作狀態；其中，在所述公共端電壓低于所述第一閾值時，控制各第一DC/DC變換器開啟且均工作于放電方向；在所述公共端電壓高于所述第二閾值時，控制各第一DC/DC變換器開啟且均工作于充電方向，并在所述電池模組被充滿時，控制對應的第一DC/DC變換器關閉；在所述公共端電壓處于所述第一閾值與第二閾值之間時，保持各第一DC/DC變換器的工作狀態。