[發明專利]保持蓄電池分組電壓均衡的電路、控制方法及系統

有效

• 申請號: 202210845298.0
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115001114B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 王鳳仁;張文勇;何方強
• 申請（專利權）人: 深圳奧特迅電力設備股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/10
• 代理公司: 深圳市恒程創新知識產權代理有限公司 44542
• 代理人: 孔德丞

本發明公開保持蓄電池分組電壓均衡的電路、控制方法及系統，該蓄電池分組電壓均衡的電路包括：蓄電池組，由多個蓄電池分組串聯設置組成；多個電壓均衡控制器，每一電壓均衡控制器的高壓端口與直流母線連接，每一電壓均衡控制器的低壓端口與對應的蓄電池分組連接；系統監控器分別與多個蓄電池分組連接，用于檢測各蓄電池分組的電壓并計算各蓄電池分組的平均電壓；系統監控器還分別與多個電壓均衡控制器通訊連接，并用于在檢測到任意一蓄電池分組的電壓值低于平均電壓，且蓄電池分組的電壓值與平均電壓的差值大于預設電壓差值時，控制與蓄電池分組對應的電壓均衡控制器對蓄電池分組進行充電。本發明提高了蓄電池電壓的均衡性。

技術領域

本發明涉及電力領域，尤其涉及一種保持蓄電池分組電壓均衡的電路、控制方法及系統。

背景技術

蓄電池分組技術應用于直流操作電源系統，可有效提高直流母線的供電可靠性。例如目前行業內使用的電力用直流守護電源系統。蓄電池分組技術是將整組蓄電池分為幾個小的分組，然后各蓄電池分組再分別通過DC/DC變換器與直流母線連接。在直流操作電源系統正常運行時，DC/DC變換器大部分時間處于熱備用狀態。假設系統同時發生交流失電和個別單節蓄電池故障，此時未發生故障的蓄電池分組可通過DC/DC變換器為直流母線供電，保證直流母線供電的連續性。蓄電池組是保證直流母線連續供電的重要保障，蓄電池組的可靠運行對直流操作電源系統至關重要。蓄電池組是由多個單節蓄電池串聯組成的，單節蓄電池欠壓或過壓均會影響蓄電池的使用壽命，因此為了保證蓄電池組的正常運行，各單節蓄電池的電壓需要盡量保持均衡，因此各蓄電池分組的電壓也需要盡量保持均衡。各DC/DC變換器熱備用狀態的功耗存在不一致的情況，只要各DC/DC變換器熱備用狀態的輸入電流偏差達到mA級別，經長期運行就會導致各蓄電池分組的端電壓產生偏差，從而影響蓄電池組的可靠運行。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種保持蓄電池分組電壓均衡的電路、控制方法及系統，旨在提高蓄電池電壓的均衡性，從而提高供電系統運行的可靠性。

為實現上述目的，本發明提出保持蓄電池分組電壓均衡的電路，包括：蓄電池組，包括多個蓄電池分組，多個所述蓄電池分組串聯設置；

多個電壓均衡控制器，每一所述電壓均衡控制器對應設置一個蓄電池分組，每一所述電壓均衡控制器的高壓端口與直流母線連接，每一所述電壓均衡控制器的低壓端口與對應的所述蓄電池分組連接；

系統監控器，分別與多個所述蓄電池分組連接，所述系統監控器用于檢測各所述蓄電池分組的電壓并根據檢測的各所述蓄電池分組的電壓計算所述蓄電池組的平均電壓；

所述系統監控器還分別與多個所述電壓均衡控制器通訊連接，所述系統監控器還用于在檢測到任意一所述蓄電池分組的電壓值低于平均電壓，且檢測的所述蓄電池分組的電壓值與平均電壓的差值大于預設電壓差值時，控制所述蓄電池分組對應的電壓均衡控制器對所述蓄電池分組進行充電。

可選地，每一所述電壓均衡控制器包括電壓變換電路、二極管及開關，所述電壓變換電路的高壓端口與直流母線連接，所述電壓變換電路的低壓端口正極與所述二極管的陰極及所述開關的第一端互連，所述二極管的陽極與所述開關的第二端及所述蓄電池分組的正極互連，所述電壓變換電路的低壓端口負極與所述蓄電池分組的負極連接；

所述系統監控器具體用于在檢測到任意一所述蓄電池分組的電壓值低于所述蓄電池組的平均電壓，且檢測的所述蓄電池分組的電壓值與所述平均電壓的差值大于預設電壓差值時，控制與所述蓄電池分組對應的電壓均衡控制器中的開關導通，并控制所述電壓變換電路對所述蓄電池分組進行充電。

可選地，所述保持蓄電池分組電壓均衡的電路還包括多個DC/DC變換器；

每一所述DC/DC變換器的高壓端口與所述直流母線連接，每一所述DC/DC變換器的低壓端口正極與一所述電壓變換電路的低壓端口正極連接，每一所述DC/DC變換器的低壓端口負極與一所述蓄電池分組的負極連接。