本發(fā)明涉及到一種用于電池電源方面的動(dòng)力電池節(jié)能分容設(shè)備裝置。

背景技術(shù)：

隨著化石資源的逐漸短缺以及環(huán)境壓力的日益增大，驅(qū)使國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)都在積極開發(fā)代替能源和儲(chǔ)能技術(shù)。同時(shí)，隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步和發(fā)展，伴隨著日常生活出現(xiàn)有各種各樣的不同電壓大小的電池。由于每類電池所使用的電源電壓的大小都不一樣，導(dǎo)致所使用動(dòng)力電池單體各自都不相同，有的電池所需要電源比較高，有的電池所需要電源比較低。所述的電池分容設(shè)備是動(dòng)力電池單體中所需部件。然而，現(xiàn)有電池分容設(shè)備充電轉(zhuǎn)換方式采用工頻電壓器式和可控硅式兩種方式。一種采用可控硅的充放電設(shè)備，充放電時(shí)，全部通過(guò)功率電阻及電阻絲發(fā)熱消耗，設(shè)備功率因素低，諧波含量高，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染，增加輸配電的電能損耗和額外的電網(wǎng)諧波損耗。另外，還需要增加電網(wǎng)處理設(shè)備對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行處理。由于設(shè)備輸出直流電流含有較高的紋波，會(huì)引起電池發(fā)熱和導(dǎo)線發(fā)熱的增加。其中，采用高頻開關(guān)電源方式的動(dòng)力電池單體，該動(dòng)力電池單體采用高頻開關(guān)電源方式的主電路，對(duì)電池進(jìn)行充電和對(duì)電池放電。由于所述的高頻開關(guān)電源動(dòng)力電池單體的充電諧波含量比較高，則會(huì)增加額外輸配電和諧波損耗，充放電過(guò)程中電能全部以電阻放電或電子充電方式實(shí)現(xiàn)消耗，浪費(fèi)量極大。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的兩種動(dòng)力電池單體的充電轉(zhuǎn)換效率低，功耗大，污染環(huán)境，體積龐大以及占地面積大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高充電轉(zhuǎn)換效率，功耗小，體積小以及環(huán)保節(jié)能的動(dòng)力電池節(jié)能分容設(shè)備裝置。

為此解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明中的技術(shù)方案所采用一種動(dòng)力電池節(jié)能分容設(shè)備裝置，其包括連接于公用電網(wǎng)輸出端上的復(fù)數(shù)個(gè)終端充放電模塊；所述終端充放電模塊包括動(dòng)力電池單體，所述的終端充放電模塊公用端處設(shè)置有逆變模塊，該逆變模塊上分別設(shè)置有上位機(jī)模塊和主板模塊；每個(gè)終端充放電模塊形成一個(gè)分容通道；所述的上位機(jī)模塊同時(shí)監(jiān)控和控制復(fù)數(shù)個(gè)分容通道，該分容通道對(duì)相同電壓電源的動(dòng)力電池單體進(jìn)行充電；所述的每個(gè)終端充放電模塊的恒壓恒流源是獨(dú)立控制；放電時(shí)，所述動(dòng)力電池單體通過(guò)充放電切換模塊串聯(lián)升壓以及功率模塊將交流電壓變成直流高壓接入公共直流母線兩端組成能量回饋給交流電網(wǎng)并網(wǎng)或化成分容被動(dòng)力電池單體內(nèi)部循環(huán)利用。

依據(jù)上述主要技術(shù)特征所述，所述上位機(jī)模塊包括MCU，顯示模塊，輔助供電單元；所述MCU輸出端與顯示模塊連接，所述輔助供電電源輸出端與顯示模塊連接，所述的MCU與輔助供電單元相互連接一起；所述輔助供電電源分別向MCU，顯示模塊提供電源，所述的顯示模塊將MCU內(nèi)部的控制信息顯示于顯示模塊內(nèi)。

依據(jù)上述主要技術(shù)特征所述，所述主板模塊包括功率模塊，連接于功率模塊輸入端的公用電網(wǎng)，與功率模塊連接的控制模塊，連接于功率模塊與控制模塊之間的驅(qū)動(dòng)模塊；所述功率模塊包括連接于公用電網(wǎng)輸出端上的整流電路，連接在整理電路輸出端上的第一濾波電路，連接于第一濾波電路輸出端上的AC/DC轉(zhuǎn)換器，連接于AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出端上的第二濾波電路；所述的控制模塊包括軟啟動(dòng)單元，PWM控制單元，保護(hù)電路，PI調(diào)節(jié)單元，負(fù)載電源指示燈，電流給定單元；所述軟啟動(dòng)單元輸出端與第一濾波電路，所述軟啟動(dòng)單元輸入端與PWM控制單元輸出端連接，所述的驅(qū)動(dòng)模塊連接在PWM控制單元與AC/DC轉(zhuǎn)換器之間，所述的保護(hù)電路輸出端與PWM控制單元連接，所述的保護(hù)電路輸入端與第二濾波電路連接；所述的PI調(diào)節(jié)單元連接在負(fù)載電源指示燈與PWM控制單元之間；所述電流給定單元與負(fù)載電源指示燈連接，所述的負(fù)載電源指示燈分別連接于保護(hù)電路和第二濾波電路共有端。

依據(jù)上述主要技術(shù)特征所述，所述終端充放電模塊包括連接于公共直流母線上的充放電切換模塊，連接于充放電切換模塊上的動(dòng)力電池單體；所述的充放電切換模塊分別并聯(lián)連接在公共直流母線上。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：因所述的終端充放電模塊公用端處設(shè)置有逆變模塊，該逆變模塊上分別設(shè)置有上位機(jī)模塊和主板模塊；每個(gè)終端充放電模塊形成一個(gè)分容通道；所述的上位機(jī)模塊同時(shí)監(jiān)控和控制復(fù)數(shù)個(gè)分容通道，該分容通道對(duì)相同電壓電源的動(dòng)力電池單體進(jìn)行充電；所述的每個(gè)終端充放電模塊的恒壓恒流源是獨(dú)立控制；放電時(shí)，所述動(dòng)力電池單體通過(guò)充放電切換模塊串聯(lián)升壓以及功率模塊將交流電壓變成直流高壓接入公共直流母線兩端組成能量回饋給交流電網(wǎng)或化成分容被動(dòng)力電池單體內(nèi)部循環(huán)利用。從而有效提高充放電轉(zhuǎn)換率，功耗小，體積小以及達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明中動(dòng)力電池節(jié)能分容設(shè)備裝置的電路示意圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參考圖1所示，下面結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明一種動(dòng)力電池節(jié)能分容設(shè)備裝置，其包括公用電網(wǎng)輸出端，連接于公用電網(wǎng)輸出端上的復(fù)數(shù)個(gè)終端充放電模塊，逆變模塊，上位機(jī)模塊，主板模塊以及連接在主板模塊輸出端的公共直流母線。

所述終端充放電模塊包括連接于公共直流母線上的充放電切換模塊，連接于充放電切換模塊上的動(dòng)力電池單體。所述的充放電切換模塊分別并聯(lián)連接在公共直流母線上。

所述上位機(jī)模塊包括MCU，顯示模塊，輔助供電單元；所述MCU輸出端與顯示模塊連接，所述輔助供電電源輸出端與顯示模塊連接，所述的MCU與輔助供電單元相互連接一起；所述輔助供電電源分別向MCU，顯示模塊提供電源，所述的顯示模塊將MCU內(nèi)部的控制信息顯示于顯示模塊內(nèi)。

所述主板模塊包括功率模塊，連接于功率模塊輸入端的公用電網(wǎng)，與功率模塊連接的控制模塊，連接于功率模塊與控制模塊之間的驅(qū)動(dòng)模塊；所述功率模塊包括連接于公用電網(wǎng)輸出端上的整流電路，連接在整理電路輸出端上的第一濾波電路，連接于第一濾波電路輸出端上的AC/DC轉(zhuǎn)換器，連接于AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出端上的第二濾波電路；所述的控制模塊包括軟啟動(dòng)單元，PWM控制單元，保護(hù)電路，PI調(diào)節(jié)單元，負(fù)載電源指示燈，電流給定單元；所述軟啟動(dòng)單元輸出端與第一濾波電路，所述軟啟動(dòng)單元輸入端與PWM控制單元輸出端連接，所述的驅(qū)動(dòng)模塊連接在PWM控制單元與AC/DC轉(zhuǎn)換器之間，所述的保護(hù)電路輸出端與PWM控制單元連接，所述的保護(hù)電路輸入端與第二濾波電路連接；所述的PI調(diào)節(jié)單元連接在負(fù)載電源指示燈與PWM控制單元之間；所述電流給定單元與負(fù)載電源指示燈連接，所述的負(fù)載電源指示燈分別連接于保護(hù)電路和第二濾波電路共有端。

所述的上位機(jī)模塊輸出端連接在公共直流母線上，所述的逆變模塊連接在公共直流母線上，所述的復(fù)數(shù)個(gè)終端充放電模塊分別連接在公共直流母線上。所述的主板模塊連接在逆變模塊上。每個(gè)終端充放電模塊形成一個(gè)分容通道；所述的上位機(jī)模塊同時(shí)監(jiān)控和控制復(fù)數(shù)個(gè)分容通道，該分容通道對(duì)相同電壓電源的動(dòng)力電池單體進(jìn)行充電；所述的每個(gè)終端充放電模塊的恒壓恒流源是獨(dú)立控制。

所述電流給定單元與負(fù)載電源指示燈相互連接，所述的PI調(diào)節(jié)單元一端與負(fù)載電源指示燈相互連接，所述的PI調(diào)節(jié)單元另一端與PWM控制單元連接。所述的PWM控制單元一端與軟啟動(dòng)單元連接，所述的PWM控制單元另一端與保護(hù)電路連接。所述的驅(qū)動(dòng)模塊與PWM控制單元連接。所述的整流電路輸出端與第一濾波電路輸入端連接，所述的AC/DC轉(zhuǎn)換器輸入端與第一濾波電路輸出端連接，所述的第二濾波電路輸入端與AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出端連接，所述的保護(hù)電路、負(fù)載電源指示燈分別與第二濾波電路輸出端連接。所述第二濾波電路輸出端與負(fù)載電源指示燈輸入端連接。所述的輔助供電單元分別與MCU，顯示模塊連接，所述MCU輸出端與顯示模塊連接，所述的輔助供電單元分別給MCU，顯示模塊提供電源供給。當(dāng)所述功率模塊對(duì)終端充放電模塊進(jìn)行充電時(shí)，所述保護(hù)電路從第二濾波電路輸出端處采集電壓電流采樣，反饋經(jīng)過(guò)負(fù)載電源指示燈內(nèi)部，發(fā)出指令給PI調(diào)節(jié)單元，該P(yáng)I調(diào)節(jié)單元以指令形式驅(qū)使PWM控制單元調(diào)節(jié)輸出脈寬大小，工作時(shí)，利用PI調(diào)節(jié)單元內(nèi)部不同大小電壓電流輸出控制PWM控制單元內(nèi)部脈寬大小，使得充電驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)不同大小的脈寬，選擇對(duì)不相同的電壓電源的電池設(shè)備進(jìn)行充電，使得所述的裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)智能數(shù)字化控制多路充電輸出的，而且還可以分別控制不同充電的輸出電壓和電流，從而達(dá)到適合高低電壓電源不同的車蓄電設(shè)備充電要求。

充電時(shí)，在主板模塊和上位機(jī)模塊共同控制的作用下，通過(guò)逆變模塊控制和監(jiān)控多個(gè)相同電壓電源的獨(dú)立的終端充放電模塊，再利用充電放點(diǎn)模塊對(duì)多個(gè)動(dòng)力電池單體進(jìn)行充電，使得形成多個(gè)化成分容通道，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制方式。放電時(shí)，所述動(dòng)力電池單體通過(guò)充放電切換模塊串聯(lián)升壓以及功率模塊將交流電壓變成直流高壓接入公共直流母線兩端組成能量回饋給交流電網(wǎng)并網(wǎng)或化成分容被動(dòng)力電池單體內(nèi)部循環(huán)利用。通過(guò)充放電方式，有效提高充放電轉(zhuǎn)換率，功耗小，體積小以及達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果。

在本實(shí)施例中，所述分容設(shè)備裝置是上位機(jī)模塊、主板模塊以及多個(gè)動(dòng)力電池單體組成。上位機(jī)模塊是由一臺(tái)計(jì)算機(jī)及相應(yīng)控制軟件包構(gòu)成。所述主板模塊是由通信管理機(jī)組成，所述動(dòng)力電池單體采用模塊化設(shè)計(jì)。一臺(tái)上位機(jī)模塊可同時(shí)監(jiān)控多個(gè)化成分容通道，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制方式。每個(gè)動(dòng)力電池單體的恒壓恒流源是獨(dú)立控制的。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每秒鐘刷新十次2000通道的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，滿足用戶對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的嚴(yán)格要求。單體電池容量檢測(cè)，循環(huán)壽命測(cè)試及倍率充放電測(cè)試，電池生產(chǎn)線的化成、分容。創(chuàng)新能量回饋型化成分容設(shè)備，放電時(shí)，將動(dòng)力電池通過(guò)充放電模塊把單體電池串聯(lián)及模塊組成能量回饋給電網(wǎng)或在化成分容充放電設(shè)備內(nèi)部循環(huán)利用，可以使電池化成、分容、檢測(cè)過(guò)程的用電效率大幅提高，即為電能充放電效率峰值高達(dá)80％以上。同時(shí)所能耗小，發(fā)熱量低，無(wú)消防隱患，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境，降低了電池的生產(chǎn)成本，達(dá)到環(huán)保節(jié)能。本實(shí)施例中，所述分容設(shè)備裝置實(shí)現(xiàn)電池化成、分容、檢測(cè)過(guò)程的全自動(dòng)化。采用先進(jìn)的創(chuàng)新數(shù)據(jù)庫(kù)處理技術(shù)和控制技術(shù)，數(shù)字化的電流電壓自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)，高達(dá)0.05％的采集和控制精度，靈活方便的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和電池信息的實(shí)時(shí)設(shè)置和采集，有效提高電池生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在本實(shí)施例中，所述的技術(shù)方案采用最新的數(shù)字控制和高效放電回饋式電池化成技術(shù)，回饋式充放電電源，使放電的利用率有較大提高；輸出平滑直流電流對(duì)電池充電，減少了電池和輸出導(dǎo)線的發(fā)熱。所述的技術(shù)方案采用變壓器的多相整理技術(shù)提高功率因數(shù)及減少諧波，減少輸配電損耗。所述蓄電池放電電能回饋到局部直流母線，放電電能通過(guò)局部母線互連，對(duì)其他動(dòng)力電池單體提供電能。直流母線和公用電網(wǎng)相互隔離。當(dāng)蓄電池放電到公用母線的電能大于其他動(dòng)力電池單體所需電能時(shí)，多余電能通過(guò)綠色逆變器對(duì)公司內(nèi)部公用電網(wǎng)逆變，然后以符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的方式返回電網(wǎng)。工藝流程蓄電池化成過(guò)程中，蓄電池放電能量回收利用到設(shè)備局部直流母線，回收的能量供其他相互連接的動(dòng)力電池單體充電。當(dāng)放電電能無(wú)法被其它動(dòng)力電池單體利用時(shí)，多余電能以正弦波形式返回公用電網(wǎng)。采用高功率因數(shù)技術(shù)，降低電流諧波，減少電網(wǎng)輸配電電能損耗；采用高頻充放電技術(shù)減少輸出電流紋波，減少電池發(fā)熱量和輸出導(dǎo)線損耗。

綜上所述，因所述的終端充放電模塊公用端處設(shè)置有逆變模塊，該逆變模塊上分別設(shè)置有上位機(jī)模塊和主板模塊；每個(gè)終端充放電模塊形成一個(gè)分容通道；所述的上位機(jī)模塊同時(shí)監(jiān)控和控制復(fù)數(shù)個(gè)分容通道，該分容通道對(duì)相同電壓電源的動(dòng)力電池單體進(jìn)行充電；所述的每個(gè)終端充放電模塊的恒壓恒流源是獨(dú)立控制；放電時(shí)，所述動(dòng)力電池單體通過(guò)充放電切換模塊串聯(lián)升壓以及功率模塊將交流電壓變成直流高壓接入公共直流母線兩端組成能量回饋給交流電網(wǎng)或化成分容被動(dòng)力電池單體內(nèi)部循環(huán)利用。從而有效提高充放電轉(zhuǎn)換率，功耗小，體積小以及達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果。

以上參照附圖說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。