一種串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡技術。
【背景技術】
[0002]蓄電池組廣泛應用于電力、電信、建筑、電動汽車、艦船、航天等領域中，作為系統(tǒng)的后備電源使用，蓄電池組大多采用串聯(lián)的連接方式，由于電池的品質差異，導致多次充放電后，部分電池容量下降，甚至存在部分損壞的現象。如果串聯(lián)的電池組中存在損壞的電池，在放電時，會導致系統(tǒng)過早啟動放電保護，而停止放電，此時大部分好的電池，仍有很多富裕的容量沒有被釋放，而使得的系統(tǒng)沒有起到應有的備用電源的作用；在充電時，由于容量低電池更早充滿，導致系統(tǒng)進入浮充狀態(tài)，這樣容量大的電池就不能充滿。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)在充電時，能夠對不同容量的電池進行個性化充電，確保每個電池均能充滿；在放電時，還能夠對容量低的電池進行電流補償，使得低容量的電池能延長放電時間，高容量的電池能容量盡可能釋放；在極端情況下，放電時若有個別電池開路，本系統(tǒng)仍能持續(xù)放電,直至電池容量放盡。
[0004]本發(fā)明所述系統(tǒng)輸入為直流，將電池組的輸出接入的系統(tǒng)的充電輸入端時，系統(tǒng)可實現在放電過程中的均衡控制。由于本方案無需要開關電源、變壓器，因此系統(tǒng)具有功能強大，成本低的優(yōu)勢。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:一種串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡方法，包括N個串聯(lián)的蓄電池和連接在N個串聯(lián)的蓄電池兩端的電源，其特征在于:設置一個控制器，控制器控制連接N-1個電流發(fā)生器，電流發(fā)生器并接在兩個蓄電池之間，電流發(fā)生器可以對所并接端輸入或輸出電流，電流發(fā)生器有一輸出電流端連接電源的正極端或負端；電源對N個串聯(lián)的蓄電池充電放時，蓄電池的動態(tài)檢測數據送控制器，連接在蓄電池上下兩端的電流發(fā)生器在控制器的控制下，按照蓄電池充放電的額定電流曲線動態(tài)地調整充放電的電流值，滿足該蓄電池充放電最優(yōu)狀態(tài)；N個串聯(lián)的蓄電池的首個蓄電池僅由其后端連接的電流發(fā)生器動態(tài)地調整充放電的電流值#個串聯(lián)的蓄電池的末個蓄電池僅由其前端連接的電流發(fā)生器動態(tài)地調整充放電的電流值。實現權利要求1所述方法的串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制單元1、電流發(fā)生器2、蓄電池3 (或蓄電池模塊9)，其特征在于:蓄電池組由若干節(jié)蓄電池3 (或蓄電池模塊9)串聯(lián)組成，每個蓄電池3 (或蓄電池模塊9)分別接有一個電流發(fā)生器2 ;電流發(fā)生器2連接充電輸入正極5和充電輸入負極8，每個電流發(fā)生器2的M腳和P腳連接到控制單元。包括正向電流開關11和正向續(xù)流器12，反向電流開關13和反向續(xù)流器14及均流器15，其特征在于:均流器15的一端連接到輸出腳O腳，另外一端連接正向電流開關11、正向續(xù)流器12、反向電流開關13、反向續(xù)流器14 ;正向電流開關11與正向續(xù)流器12并聯(lián)；反向電流開關13與反向續(xù)流器14 ;正向電流開關11的控制端連接到P腳；反向電流開關13的控制腳連接到M腳。其中正向電流開關、反向電流開關，可以用MOS管實現；正向續(xù)流器、反向續(xù)流器可以用二極管實現。其中正向電流開關、正向續(xù)流器可以用具有集成續(xù)流二極管的MOS管實現，反向電流開關，反向續(xù)流器可以用具有集成續(xù)流二極管的MOS管實現。均流器15可以用電感實現。還可以采用分級結構，將權利要求書2所述串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡系統(tǒng)看作一個蓄電池模塊9，多個蓄電池模塊9按照權利要求書2所述充放電均衡系統(tǒng)的結構進行連接，形成級聯(lián)嵌套的系統(tǒng)結構。
[0006]本發(fā)明具有以下有益效果:1、結構簡單，電流發(fā)生器2中，正向電流開關11和正向續(xù)流器12、反向電流開關13和反向續(xù)流器14可以采用集成續(xù)流二極管的MOS管，此時電流發(fā)生器2只有三個元件，結構簡單，價格低廉，功能強大；2、該系統(tǒng)在充電時，能夠對不同容量的電池進行個性化充電，確保每個電池均能充滿；3在放電時，如果將蓄電池組的輸出連接到充電輸入5能夠對容量低的電池進行電流補償，使得低容量的電池能延長放電時間，高容量的電池能容量盡可能釋放；在極端情況下，放電時若有個別電池開路，本系統(tǒng)仍能持續(xù)放電，直至電池容量放盡；3、本技術還可以分級連接，將一組如圖1所示的電路看成為一個蓄電池模塊9，替代圖1中的蓄電池3，后形成更大規(guī)模的蓄電池組，如圖3所示，由于每個電池模塊9內部的電流發(fā)生器2內的MOS管只需承受蓄電池模塊9的充電電壓，而無需承受圖3中總的充電輸入電壓，因此可以選擇導通電阻更小，耐壓更低，成本更低的MOS管，因此這種分級的系統(tǒng)連接結構，可進一步降低系統(tǒng)的成本。
【附圖說明】
[0007]附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
[0008]附圖2為本發(fā)明的電流發(fā)生器原理圖。
[0009]附圖3為本發(fā)明的多級系統(tǒng)連接原理圖。
[0010]下面結合實施例對本發(fā)明做詳細說明。
【具體實施方式】
[0011]一種串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡方法，包括N個串聯(lián)的蓄電池和連接在N個串聯(lián)的蓄電池兩端的電源，其特征在于:設置一個控制器，控制器控制連接N-1個電流發(fā)生器，電流發(fā)生器并接在兩個蓄電池之間，電流發(fā)生器可以對所并接端輸入或輸出電流，電流發(fā)生器有一輸出電流端連接電源的正極端或負端；電源對N個串聯(lián)的蓄電池充電放時，蓄電池的動態(tài)檢測數據送控制器，連接在蓄電池上下兩端的電流發(fā)生器在控制器的控制下，按照蓄電池充放電的額定電流曲線動態(tài)地調整充放電的電流值，滿足該蓄電池充放電最優(yōu)狀態(tài)；N個串聯(lián)的蓄電池的首個蓄電池僅由其后端連接的電流發(fā)生器動態(tài)地調整充放電的電流值；N個串聯(lián)的蓄電池的末個蓄電池僅由其前端連接的電流發(fā)生器動態(tài)地調整充放電的電流值。一種串聯(lián)蓄電池組的充放電均衡系統(tǒng)如圖1，包括控制單元1、電流發(fā)生器2、蓄電池3組成，其特征在于:多節(jié)蓄電池3采用串聯(lián)連接方式；每個電流發(fā)生器2的輸出端O腳連接對應蓄電池正極6 ；電流發(fā)生器2的V腳連接充電輸入正極5，電流發(fā)生器2的G腳連接充電輸入負極8 ;所有的電流發(fā)生器2的P腳和M腳連接到控制單元I。蓄電池3數量比電流發(fā)生器2數量多一個，串聯(lián)蓄電池組的最上端的蓄電池3不連接電流發(fā)生器2，直接連接充電輸入正極5。
[0012]控制