[發(fā)明專利]一種電池裝置、供電系統(tǒng)及相關(guān)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110585530.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113422421B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許勇枝;蘇先進(jìn);易龍強(qiáng);曾奕彰;王定富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科華數(shù)據(jù)股份有限公司;漳州科華技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J7/34
• 分類號(hào): H02J7/34;H02J9/06;H02J7/00
• 代理公司: 廈門龍格專利事務(wù)所(普通合伙) 35207
• 代理人: 婁燁明

本發(fā)明公開(kāi)了一種電池裝置、供電系統(tǒng)及相關(guān)的控制方法，所述電池裝置與變流裝置電氣耦合并構(gòu)成供電系統(tǒng)，其包括若干電池模組、若干DC/DC變換器和控制單元；所述DC/DC變換器為雙向DC/DC變換器，每一DC/DC變換器的低壓側(cè)均連接一電池模組，各DC/DC變換器的高壓側(cè)彼此并接于一公共端并通過(guò)該公共端連接所述變流裝置；所述控制單元在公共端電壓低于一第一閾值時(shí)，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(shí)，控制各所述DC/DC變換器均工作于充電方向。本發(fā)明的電池裝置和供電系統(tǒng)，不僅在對(duì)電池進(jìn)行維護(hù)、操作時(shí)具有較高的人員安全性，還降低了電池裝置在通訊層面和控制層面的復(fù)雜度，適于對(duì)供電系統(tǒng)擴(kuò)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池及應(yīng)用電池供電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池裝置、供電系統(tǒng)及相關(guān)的控制方法。

背景技術(shù)

目前，UPS被廣泛采用。在市電異常時(shí)，UPS通常切換到電池供電狀態(tài)來(lái)保證對(duì)負(fù)載的不間斷電能供應(yīng)。而隨著負(fù)載水平的提升，UPS的輸出功率也需要隨之提升，這就要求在電池供電狀態(tài)下電池組件的輸出功率也能對(duì)應(yīng)匹配。

現(xiàn)有UPS中，電池組件通常由多個(gè)電池包構(gòu)成，在需要擴(kuò)容時(shí)一般也是通過(guò)串聯(lián)更多的電池包或采用具有更多單體電池的電池包來(lái)實(shí)現(xiàn)。但由于UPS內(nèi)部的DC/DC變換器的電壓增益不大，使得在擴(kuò)容時(shí)需要串入較多的電池導(dǎo)致電池組件的輸出電壓較高，這對(duì)操作和維護(hù)電池組件的人員安全造成了一定影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)中存在的至少一種缺陷或問(wèn)題，提供一種電池裝置、供電系統(tǒng)及相關(guān)的控制方法，供電系統(tǒng)適于通過(guò)使用該電池裝置實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，且具有較好的人員安全性。

本發(fā)明的第一方面提供一種電池裝置，用于與變流裝置電氣耦合；其包括：若干電池模組，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，其均被配置為雙向DC/DC變換器；每一DC/DC變換器的低壓側(cè)均連接一電池模組，各DC/DC變換器的高壓側(cè)彼此并接于一公共端并通過(guò)該公共端連接所述變流裝置；控制單元，其在公共端電壓低于一第一閾值時(shí)，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(shí)，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。

進(jìn)一步的，還包括：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DC/DC變換器對(duì)應(yīng)的控制器，每一控制器均連接所述電壓采集器以獲取所述公共端電壓并用以控制對(duì)應(yīng)DC/DC變換器的工作方向。

進(jìn)一步的，各所述控制器通過(guò)調(diào)制PWM信號(hào)的占空比控制對(duì)應(yīng)的DC/DC變換器的工作方向。

進(jìn)一步的，每一所述電池模組的最大輸出電壓均低于65V；各電池模組內(nèi)的電芯單元數(shù)量相同，每一電芯單元由兩個(gè)彼此并聯(lián)的單體電池構(gòu)成，所述單體電池為鋰電池。

本發(fā)明的第二方面提供一種電池裝置的控制方法，所述電池裝置如前述技術(shù)方案所述；所述方法包括：獲取各電池模組的電量和所述公共端電壓；根據(jù)所述公共端電壓和各電池模組的電量控制各所述DC/DC變換器的工作狀態(tài)；其中，在所述公共端電壓低于所述第一閾值時(shí)，控制各DC/DC變換器開(kāi)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(shí)，控制各DC/DC變換器開(kāi)啟且均工作于充電方向，并在所述電池模組被充滿時(shí)，控制對(duì)應(yīng)的DC/DC變換器關(guān)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(shí)，保持各DC/DC變換器的工作狀態(tài)。