一种蓄能装置充放电控制电路及充放电控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种蓄能装置充放电控制电路及充放电控制方法，包括串联于蓄能装置模组回路的放电控制电路和充电控制电路；还包括选通控制电路，默认状态下，选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通；所述蓄能装置模组由单个蓄能模块或两个以上蓄能模块串联组成；所述蓄能模块为能够进行充放电的蓄能模块。与现有技术相比，在同样实现电路功能需求的情况下，另一方面使得电路结构更简单，功耗更低，可靠性更高，同时降低了成本，避免了反复电路状态判断所带来的复杂电路结构，和高成本的电路设计，同时避免了复杂电路结构所带来的较低可靠性问题和较高功耗的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄能装置充放电控制电路及充放电控制方法
本专利技术涉及一种蓄能装置充放电控制电路及充放电控制方法，特别是涉及一种适用于电动汽车等新能源电池领域的蓄能装置充放电控制电路及充放电控制方法。
技术介绍
大量蓄能装置（如电池）单体之间直接并联，由于蓄能装置单体之间的一致性差异，个别蓄能装置失效会造成并联的蓄能装置单体失效。蓄能装置模组之间的一致性差异，存在放电平台，内阻的差异，在动态的放电过程当中，这些差异最终会导致蓄能装置模组端电压的差异，这会造成蓄能装置模组之间的相互充电，压差较大时甚至会造成强烈的蓄能装置模组之间相互充放电。严重影响蓄能装置模组寿命。现有技术中的蓄能装置模组的充放电控制电路，虽然能在一定程度上解决互相充放电的问题，但大多结构复杂，成本高，功耗较高，且可靠性差。例如申请号为CN201510482153.9（专利技术名称为：一种解决不同电池组之间相互充放电问题的电路）、CN201510481509.7（一种实现不同电池组全循环充放电的电路及其方法）和CN201510481328.4（一种支持不同种类可充放电装置任意并联的全循环控制系统及其控制方法）的专利申请，均包括控制模块和充放电电流检测模块，对充电电流和放电电流均进行检测，检测到充电电流时，控制蓄能装置模组回路为单向充电回路，检测到放电电流时，控制蓄能装置模组回路为单向放电回路。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单，成本低，功耗低，可靠性更高的蓄能装置充放电控制电路及充放电控制方法。现有技术的充放电控制电路和控制方法均包括控制模块和充放电电流检测模块，对充电电流和放电电流均进行检测，检测到充电电流时，控制蓄能装置模组回路为单向充电回路，检测到放电电流时，控制蓄能装置模组回路为单向放电回路，这样复杂的电路检测及控制方法在现有技术中已经成为一种常规思维，智能化已经成为现有技术人员电路控制的常规设计思路，然而，在实际需求中，在满足基本需求的情况下，这样的常规设计思维却存在着结构复杂，成本高，功耗较高，且可靠性差的缺陷。本专利技术采用的技术方案如下：一种蓄能装置充放电控制电路，包括串联于蓄能装置模组回路的放电控制电路；所述放电控制电路包括使放电方向单向导通的单向导通电路；还包括串联于所述蓄能装置模组的回路的充电控制电路，与放电控制电路串联或并联；所述充电控制电路包括使充电方向单向导通的单向导通电路；还包括选通控制电路，默认状态下，选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通；所述蓄能装置模组由单个蓄能模块或两个以上蓄能模块串联组成；所述蓄能模块为能够进行充放电的蓄能模块。两个以上蓄能装置模组并联时，设置共用、部分共用选通控制电路或分别设置选通控制电路，避免同时充电或放电过程中，互相充放电。在默认状态下，选通控制电路选通放电控制电路，充电方向阻断而放电方向导通；只有在有充电需求的情况下，选通控制电路才选通充电控制电路，选择充电方向导通而放电方向阻断。这种电路设置方式，避免了反复电路充放电需求状态判断所带来的复杂电路结构，和高成本的电路设计，同时避免了复杂电路结构所带来的较低可靠性问题和较高功耗的问题。与现有技术相比，打破常规思维，设置放电控制电路导通的默认状态方式，在有两个以上蓄能装置模组并联进行同时充电或放电时，在同样实现电路功能需求（充放电方向单向导通，避免互相充放电）的情况下，另一方面使得电路结构更简单，不需要复杂的控制逻辑，功耗更低，可靠性更高，同时降低了成本。所述单向导通电路为二极管，或二极管与开关并联所组成的并联电路，或MOS管。所述选通控制电路为充电控制电路机械选通控制电路，包括机械选通控制开关。采用简单的机械选通控制方式，作为一种优化选择，代替现有技术复杂的电路判断转换方式，实现高可靠性和简单的控制电路设计。所述机械选通开关为弹性单刀双掷选通开关，选通充电控制电路或放电控制电路。采用简单的弹性单刀双掷选通开关，常态下（即默认状态下）选通方向为放电控制电路导通方向，当有外界机械压力介入，准备要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置需要转入充电状态）时，弹性单刀双掷开关在外界机械持续压力的作用下，选通充电控制电路导通方向；当所述外界机械压力消失，不再要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置不再需要充电状态）时，弹性单刀双掷开关随着外界机械持续压力的消失，转而恢复选通放电控制电路导通方向，此时，所述控制电路恢复默认状态。当机械选通开关为弹性单刀双掷选通开关时，可以选择充电插头的插入作为该外界机械压力，促使蓄能装置在需要转入充电状态时，选通开关选通充电控制电路导通方向。同时，充电插头的插入，能够同时作用于如环状或渐进状布置的多个选通开关，选通多个并联的充电控制电路的导通方向。所述机械选通开关为电磁吸附性单刀双掷选通开关，充电控制电路选通闭合端设置有电磁铁。采用简单的电磁吸附性单刀双掷选通开关，常态下（即默认状态下）选通方向为放电控制电路导通方向，当有外界充电电压介入，准备要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置需要转入充电状态）时，电磁铁在外界充电电压电流的作用下，产生磁性，吸附选通开关，选通充电控制电路导通方向；当所述外界充电电压消失，不再要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置不再需要充电状态）时，不再有作用于电磁铁的电流，电磁铁磁性消失，吸附力消失，选通开关复位，转而恢复选通放电控制电路导通方向，此时，所述控制电路恢复默认状态。所述选通控制电路为功率信号驱动电路。采用简单的功率信号驱动电路，常态下（即默认状态下）选通方向为放电控制电路导通方向，当有外界充电电压介入，准备要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置需要转入充电状态）时，产生功率信号，选通控制电路在功率信号的驱动下，选通充电控制电路导通方向；当所述外界充电电压消失，不再要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置不再需要充电状态）时，功率信号消失，选通控制电路转而恢复选通放电控制电路导通方向，此时，所述控制电路恢复默认状态。所述功率信号驱动电路为充电电压驱动信号驱动电路或充电电流驱动信号驱动电路。所述选通控制电路为光电耦合信号驱动电路。采用简单的光电耦合信号驱动电路，常态下（即默认状态下）选通方向为放电控制电路导通方向，当准备要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置需要转入充电状态）时，产生持续的光电耦合信号，选通控制电路在持续的光电耦合信号的作用下，选通充电控制电路导通方向；当所述光电耦合信号消失，不再要对蓄能装置进行充电（即蓄能装置不再需要充电状态）时，选通控制电路转而恢复选通放电控制电路导通方向，此时，所述控制电路恢复默认状态。还包括串联于蓄能装置模组回路的电流检测电路，检测蓄能装置模组回路的电流。通过对回路中的电流的检测，实现过放电保护和过电流以及短路保护。还包括时序控制电路，设置从放电控制电路选通到充电控制电路和从充电控制电路选通到放电控制电路过程中的一段悬空状态。一种基于上述蓄能装置充放电控制电路的充放电控制方法，默认状态下，选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通；当接收到来自外部的充电请求信号时，选通充电控制电路，此时充电方向导通而放电方向阻断；一旦所述来自外部的充电请求信号消失，则选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通。所述选通控制电路为充电控制电路机械选通控制电路，包括机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄能装置充放电控制电路，其特征在于：包括串联于蓄能装置模组回路的放电控制电路；所述放电控制电路包括使放电方向单向导通的单向导通电路；还包括串联于所述蓄能装置模组的回路的充电控制电路，与放电控制电路串联或并联；所述充电控制电路包括使充电方向单向导通的单向导通电路；还包括选通控制电路，默认状态下，选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通；所述蓄能装置模组由单个蓄能模块或两个以上蓄能模块串联组成；所述蓄能模块为能够进行充放电的蓄能模块。

【技术特征摘要】
1.一种蓄能装置充放电控制电路，其特征在于：包括串联于蓄能装置模组回路的放电控制电路；所述放电控制电路包括使放电方向单向导通的单向导通电路；还包括串联于所述蓄能装置模组的回路的充电控制电路，与放电控制电路串联或并联；所述充电控制电路包括使充电方向单向导通的单向导通电路；还包括选通控制电路，默认状态下，选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通；所述蓄能装置模组由单个蓄能模块或两个以上蓄能模块串联组成；所述蓄能模块为能够进行充放电的蓄能模块。2.根据权利要求1所述的蓄能装置充放电控制电路，其特征在于：所述选通控制电路为充电控制电路机械选通控制电路、功率信号驱动电路或光电耦合信号驱动电路；所述机械选通控制电路包括机械选通控制开关。3.根据权利要求2所述的蓄能装置充放电控制电路，其特征在于：所述机械选通开关为弹性单刀双掷选通开关，选通充电控制电路或放电控制电路；或所述机械选通开关为电磁吸附性单刀双掷选通开关，充电控制电路选通闭合端设置有电磁铁。4.根据权利要求2所述的蓄能装置充放电控制电路，其特征在于：所述功率信号驱动电路为充电电压驱动信号驱动电路或充电电流驱动信号驱动电路。5.根据权利要求1到4之一所述的蓄能装置充放电控制电路，其特征在于：还包括串联于蓄能装置模组回路的电流检测电路，检测蓄能装置模组回路的电流。6.一种基于权利要求1到5之一所述的蓄能装置充放电控制电路的充放电控制方法，默认状态下，选通控制电路选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通；当接收到来自外部的充电请求信号时，选通充电控制电路，此时充电方向导通而放电方向阻断；一旦所述来自外部的充电请求信号消失，则选通放电控制电路，此时充电方向阻断而放电方向导通。7.根据权利要求6所述的蓄能装置充放电控制方法，所述选通控制电路为充电控制电路机械选通控制电路，包括机械选通控制开关，要对电池模组进行充电的状态下，给机械选通开关一个持续应力，使得充电控制电路在该持续应力作用下为导通状态，而放电控制电路为阻断状态；一旦所述持续应力消失，则充电控制电路为阻断状态，而放电控制电路为导通状态；...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛珂，
申请(专利权)人：成都宇能通能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51