電池能量均衡電路、裝置及儲(chǔ)能系統(tǒng)制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)涉及電池能量均衡電路、裝置及儲(chǔ)能系統(tǒng)。一種電池能量均衡電路，包括：為儲(chǔ)能電池組的每一電池并聯(lián)一充電支路；每一充電支路包括：充電支路的第一端與充電器的第一輸出端連接，所述充電器的第二輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與該充電支路的第二端連接；所述充電器的第一輸入端與儲(chǔ)能電池組的第一端連接，所述充電器的第二輸入端與儲(chǔ)能電池組的第二端連接；所述充電器在充電支路中的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)為充電支路對(duì)應(yīng)的電池充電。本申請(qǐng)能夠提高儲(chǔ)能電池組的能量利用效率。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本申請(qǐng)涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及一種電池能量均衡電路、裝置及儲(chǔ)能系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種將電能存儲(chǔ)到儲(chǔ)能元件中，并在需要的時(shí)候釋放電能的系統(tǒng)。電能的來(lái)源可以是從電網(wǎng)獲得的電能，也可以是由太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電等產(chǎn)生的能量。儲(chǔ)能系統(tǒng)和用電設(shè)備相連，為用電設(shè)備供電。特別地，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為用電設(shè)備的備用電源，也即:當(dāng)電網(wǎng)正常時(shí)，由電網(wǎng)為用電設(shè)備供電，當(dāng)遇到電網(wǎng)電能供給不足或停電的情況時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)為用電設(shè)備供電。儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由儲(chǔ)能電池組和電池管理系統(tǒng)兩部分組成。儲(chǔ)能電池組用來(lái)儲(chǔ)存能量，而電池管理系統(tǒng)則用來(lái)對(duì)儲(chǔ)能電池組進(jìn)行控制，例如可以對(duì)儲(chǔ)能電池組的電壓、電流、溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)行儲(chǔ)能電池組的充電、放電控制；進(jìn)行儲(chǔ)能電池組的過(guò)壓、過(guò)流和過(guò)溫保護(hù)等。另外，由于儲(chǔ)能電池組一般由多節(jié)電池組成，還需要對(duì)儲(chǔ)能電池組中的電池能量進(jìn)行均衡，以保證電池都有統(tǒng)一的特性。儲(chǔ)能電池組由若干節(jié)電池組合而成，能量存儲(chǔ)在電池中。如圖1所示，若干節(jié)電池通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)的方式組合起來(lái)構(gòu)成所述儲(chǔ)能電池組。儲(chǔ)能電池組對(duì)外提供的總電壓等于串聯(lián)的單個(gè)電池的電壓之和，儲(chǔ)能電池組的總電流等于并聯(lián)的若干組電池的電流之和。例如圖1中的儲(chǔ)能電池組包括B組并聯(lián)的電池，每一組電池包括Y節(jié)電池，單節(jié)電池的電壓為X，則，儲(chǔ)能電池組對(duì)外提供的總電壓為XY ;而每一組電池的電流為A，B組電池并聯(lián)后提供的總電流為AB。在對(duì)儲(chǔ)能電池組進(jìn)行充電時(shí)，由于每一節(jié)電池的特性都會(huì)存在一定的差異，會(huì)導(dǎo)致每節(jié)串聯(lián)的電池能量不相等，能量高的電池會(huì)向能量低的電池充電，從而加速電池的老化，降低儲(chǔ)能電池組的使用壽命。因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)中都要對(duì)電池的電量進(jìn)行均衡，讓每節(jié)電池能量相等，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)能電池組以至儲(chǔ)能系統(tǒng)的總體使用壽命。現(xiàn)有的電池能量均衡方法如圖1A所示，給儲(chǔ)能電池組中的每節(jié)電池并聯(lián)一個(gè)電阻，并且，為儲(chǔ)能電池組設(shè)置電池電壓檢測(cè)器(圖中未示出)，該電池電壓檢測(cè)器用于檢測(cè)儲(chǔ)能電池組中每節(jié)電池的電壓，將各節(jié)電池的電壓提供給控制器(圖中未示出)，當(dāng)控制器確定某節(jié)電池的電壓高于其他電池的電壓時(shí)，接通這節(jié)電池和并聯(lián)電阻的通路，讓電池的電流流過(guò)與其并聯(lián)的電阻，通過(guò)電阻的發(fā)熱將電池多余的能量消耗掉，直到此電池和其他電池的電壓相等為止。但是，該種進(jìn)行儲(chǔ)能電池組中電池能量均衡的電路，需要通過(guò)電阻消耗電池多余的能量，從而造成了儲(chǔ)能電池組中能量的額外損耗，降低了儲(chǔ)能電池組的能量利用率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本申請(qǐng)實(shí)施例中提供了一種電池能量均衡電路、裝置及儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠提高儲(chǔ)能電池組的能量利用效率。本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電池能量均衡電路，包括:為儲(chǔ)能電池組的每一電池并聯(lián)一充電支路；每一充電支路包括:充電支路的第一端與充電器的第一輸出端連接，所述充電器的第二輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與該充電支路的第二端連接；所述充電器的第一輸入端與儲(chǔ)能電池組的第一端連接，所述充電器的第二輸入端與儲(chǔ)能電池組的第二端連接；所述充電器在充電支路中的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)為充電支路對(duì)應(yīng)的電池充電。所述充電器包括:耦合器和整流器；其中，稱(chēng)合器的第一輸入端作為充電器的第一輸入端，稱(chēng)合器的第二輸入端作為充電器的第二輸入端；耦合器的第一輸出端連接整流器的第一輸入端，耦合器的第二輸出端連接整流器的第二輸入端；整流器的第一輸出端作為充電器的第一輸出端，整流器的第二輸出端作為充電器的第二輸出端。所述耦合器通過(guò)耦合變壓器實(shí)現(xiàn)。所述整流器包括:整流器的第一輸入端通過(guò)反接的第一二極管連接整流器的第一輸出端，還通過(guò)第二二極管連接整流器的第二輸出端；整流器的第二輸入端通過(guò)反接的第三二極管連接整流器的第一輸出端，還通過(guò)第四二極管連接整流器的第二輸出端。還包括:所有充電支路中充電器的第二輸入端均通過(guò)總開(kāi)關(guān)連接儲(chǔ)能電池組的第二端。本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種電池能量均衡裝置，包括:根據(jù)儲(chǔ)能電池組中各個(gè)電池的電壓確定需要充電的電池的確定單元，以及，控制所述需要充電的電池對(duì)應(yīng)的充電支路中的開(kāi)關(guān)閉合的第一控制單元；所述確定單元的輸出端與第一控制單元的輸入端連接。確定單元包括:根據(jù)儲(chǔ)能電池組中各個(gè)電池的電壓計(jì)算電池電壓平均值的計(jì)算子單元，以及，將電壓小于所述平均值的電池確定為需要充電的電池的第一確定子單元；所述計(jì)算子單元的輸出端與第一確定子單元的輸入端連接。確定單元包括:從儲(chǔ)能電池組各個(gè)電池的電壓中確定數(shù)值最大的電壓的第二確定子單元，以及，將該數(shù)值最大的電壓對(duì)應(yīng)的電池之外的所有電池確定為需要充電的電池的第三確定子單元;第二確定子單元的輸出端與第三確定子單元的輸入端連接。還包括:根據(jù)各個(gè)電池的電壓確定需要對(duì)電池進(jìn)行能量均衡時(shí)控制總開(kāi)關(guān)閉合的第二控制子單元，所述第二控制子單元的輸出端與確定單元的輸入端連接。本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能電池組，還包括:權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電池能量均衡電路。還包括:檢測(cè)儲(chǔ)能電池組中各個(gè)電池的電壓的電池電壓檢測(cè)器，和，控制需要充電的電池對(duì)應(yīng)的充電支路中的開(kāi)關(guān)閉合的微處理器；其中，電池電壓檢測(cè)器每一對(duì)進(jìn)行電壓檢測(cè)的輸入端與儲(chǔ)能電池組中各個(gè)電池的兩端對(duì)應(yīng)連接；電池電壓檢測(cè)器的輸出端連接微處理器的輸入端；微處理器的各個(gè)輸出端分別對(duì)應(yīng)連接電池能量均衡電路中各個(gè)充電支路的開(kāi)關(guān)的控制端。微處理器的用于控制電池能量均衡電路總開(kāi)關(guān)的輸出端還連接總開(kāi)關(guān)的控制端。所述微處理器包括權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的裝置。本申請(qǐng)實(shí)施例中，為儲(chǔ)能電池組的每一電池并聯(lián)一充電支路；每一充電支路包括:充電支路的第一端與充電器的第一輸出端連接，所述充電器的第二輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與該充電支路的第二端連接；所述充電器的第一輸入端與儲(chǔ)能電池組的第一端連接，所述充電器的第二輸入端與儲(chǔ)能電池組的第二端連接；所述充電器在充電支路中的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)為充電支路對(duì)應(yīng)的電池充電。從而，每一充電支路中的充電器通過(guò)儲(chǔ)能電池組的能量為對(duì)應(yīng)的電池充電，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，沒(méi)有電阻對(duì)儲(chǔ)能電池組中的能量進(jìn)行額外的消耗，從而降低了儲(chǔ)能電池組中能量的消耗，提高了儲(chǔ)能電池組的能量利用效率。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為儲(chǔ)能電池組結(jié)構(gòu)示意圖；圖1A為現(xiàn)有技術(shù)中的電池能量均衡電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本申請(qǐng)電池能量均衡電路第一實(shí)施例示意圖；圖2A為本申請(qǐng)電池能量均衡電路第二實(shí)施例示意圖；圖3為本申請(qǐng)充電器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為本申請(qǐng)充電器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)實(shí)例；圖4為本申請(qǐng)電池能量均衡方法第一實(shí)施例示意圖；圖4A為本申請(qǐng)電池能量均衡方法第二實(shí)施例示意圖；圖5為本申請(qǐng)電池能量均衡裝置第一實(shí)施例示意圖；圖5A為本申請(qǐng)電池能量均衡裝置第二實(shí)施例示意圖；圖6為本申請(qǐng)儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6A為本申請(qǐng)電池電壓檢測(cè)器與微處理器的連接結(jié)構(gòu)實(shí)例；圖6B為本申請(qǐng)微處理器與電池能量均衡電路的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖6C為本申請(qǐng)電池電壓檢測(cè)器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)實(shí)例。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電池能量均衡電路，其特征在于，包括：為儲(chǔ)能電池組的每一電池并聯(lián)一充電支路；每一充電支路包括：充電支路的第一端與充電器的第一輸出端連接，所述充電器的第二輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與該充電支路的第二端連接；所述充電器的第一輸入端與儲(chǔ)能電池組的第一端連接，所述充電器的第二輸入端與儲(chǔ)能電池組的第二端連接；所述充電器在充電支路中的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)為充電支路對(duì)應(yīng)的電池充電。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮漢春，尹博，戴翔，陸衛(wèi)平，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：恩力能源科技南通有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：