一种电池充放电系统及综合电池充放电系统技术方案

本申请实施例提供一种电池充放电系统及综合电池充放电系统，其中，电池充放电系统包括：多组多个级联的可控电源，每组所述多个级联的可控电源并联于母线；主控单元，连接每个所述可控电源，用于向每个所述可控电源输入控制信号，所述控制信号用于使多个所述可控电源开启或关闭。相对于传统的电池单元充放电设备，工作效率得到大幅度提高。工作效率得到大幅度提高。工作效率得到大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】
一种电池充放电系统及综合电池充放电系统


[0001]本申请涉及电源
，具体而言，涉及一种电池充放电系统及综合电池充放电系统。

技术介绍

[0002]随着新能源的不断发展，电池作为电力能源的重要载体，也得到了巨大的发展和应用，例如储能系统、电动汽车等领域都离不开电池的大量应用，尤其是动力电池，这导致电池的需求量大幅增加。
[0003]以新能源电动汽车中使用的动力电池为例，在电池正式装车之前，电池从单体电芯到标准模组，到由标准模组组成的电池包等电池单元，均需要进行反复多次的充电和放电实验，以达到相关测试目的。
[0004]然而，随着电池容量和需求不断提升，对电池充放电电源设备也提出了更高的要求，一是要求电池充放电电源的功率密度越来越高，二是要求电池充放电电源对电池的充放电产能效率越来越高，以满足日益增长的产能需求。
[0005]参见图1，为当前第一种主流的电池充放电方案，主要采用一台受控的电池充放电设备(DC+表示直流电正极，DC
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表示直流电负极)对电池进行充放电，当对电池进行充电时，电池充放电设备将电网单相交流电或三相交流电转换为直流电，然后通过直流电对电池进行充电，最终将交流电能量传输到电池中。当对电池进行放电时，电池充放电设备将电池端口的直流电转换为单相交流电或三相交流电，然后通过交流电将电池中存储的能量回馈到交流电中。图2中的方案是在图1的方案的基础上，在一台电池充放电电源中集成了若干个电池充放电设备1
…
n，具备多端口电池充放电能力，一定程度上提升了电池充放电效率。但是，上述方案中，所采用的电池连接方式在对电池单元进行充放电时，一次只能对一个或者几个电池单元进行充放电，大大增加了设备成本和配电要求，效率以及产能比较低下。

技术实现思路

[0006]本申请实施例的目的在于提供一种充放电系统及综合电池充放电系统，能降低配电要求的，降低设备成本，具有较高的充电效率。
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种电池充放电系统，该电池充放电系统包括：
[0008]多组多个级联的可控电源，每组所述多个级联的可控电源并联于母线；
[0009]主控单元，连接每个所述可控电源，用于向每个所述可控电源输入控制信号，所述控制信号用于使多个所述可控电源开启或关闭。
[0010]在上述实现过程中，每组多个级联的可控电源组成了多条支路，多条支路上的可控电源接收主控单元的控制信号，根据控制信号开启或关闭所在的可控电源，进一步控制每组多个级联的可控电源的所在支路的电流流向，实现整个电池充放电系统的充电放电。由于该电池充放电系统具有多组多个级联的可控电源，因此该系统能够一次对多组多个级联的可控电源内部的电池子单元进行充放电，相对与现有技术的电源连接方式，能够提高
充放电效率以及产能。并且，由于多组支路之间能量可内部循环，大大降低了配电要求和对电网的冲击，同时降低了用电成本。
[0011]进一步地，每个所述可控电源包括：
[0012]电池子单元，用于存储电能；
[0013]辅控子单元，连接所述主控单元，用于接收所述主控单元的控制信号，根据所述控制信号发出驱动信号；
[0014]电力变换子单元，连接所述辅控子单元，用于接收所述辅控子单元发出的驱动信号，使所述电池子单元充电或放电；
[0015]滤波子单元，连接在所述电力变换子单元和所述电池子单元之间。
[0016]在上述实现过程中，可控电源的内部由电池子单元、辅控子单元、电力变换子单元以及滤波子单元构成。电池子单元是可控电源的主要组成部分，用于存储、释放电量。辅控子单元与主控单元连接，接收主控单元的控制信号，根据控制信号进一步向电力变换子单元发出驱动信号，驱动电力变换子单元的开启或关闭，从而使电池子单元进行充电或者放电。滤波子单元连接在电力变换子单元以及电池子单元中间，消除电源中的电压波动。基于上述实施方式，主控单元能控制每组级联的可控电源的工作状态，从而控制每个可控电源的输出电压大小，进一步控制该电池充放电系统各支路的充电放电电流。
[0017]进一步地，所述每组所述多个级联的可控电源的一端通过电抗器与母线连接。
[0018]在上述实现过程中，当母线电压与级联的可控电源输出电压存在压差时，电抗器使支路上产生电流，同时，电抗器还能抑制电流的突变。
[0019]进一步地，所述电力变换子单元包括：
[0020]第一功率器件和第二功率器件，所述第一功率器件和所述第二功率器件形成半桥拓扑结构。
[0021]在上述实现过程中，第一功率器件以及第二功率器件形成了半桥结构，完成直流电与直流电或交流电之间的转换。
[0022]进一步地，所述电力变换子单元还包括：
[0023]第三功率器件和第四功率器件，所述第一功率器件、所述第二功率器件、所述第三功率器件和所述第四功率器形成全桥拓扑结构。
[0024]在上述实现过程中，第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件和第四功率器件形成全桥拓扑结构，完成直流电与直流电或交流电之间的转换。
[0025]进一步地，所述每组所述多个可控电源中的可控电源的数量相同或者不同。
[0026]在上述实现过程中，相比与现有技术的连接方式，系统灵活性更强。
[0027]进一步地，所述多组多个级联的可控电源形成的各个支路中的电流之和为0。
[0028]在上述实现过程中，多组多个级联的可控电源形成的各支路的电流之和为0时，电池充放电系统完全实现内部可控电源之间相互充放电，提高了整个系统的使用效率。电源的充放电属于电池充放电系统内部可控电源之间的能量迁移，不需要从外界获得额外电量。
[0029]进一步地，所述电池充放电系统还包括：
[0030]电压转换单元，并联于母线，用于使所述母线之间保持固定的电压值；
[0031]母线电容，并联于所述母线。
[0032]在上述实现过程中，主控单元发送信号到电压转换单元，使电压转换单元将母线的正极和负极之间保持固定的电压值，可以理解的是，由于主控单元可以控制每个可控电源的工作状态。每组多个级联的可控电源处于充电还是放电的状态与固定的电压值无关；当多组多个级联的可控电源所形成的各支路的电流之和小于0时，可以判定当前该组多个级联的可控电源处于充电的状态，当多组多个级联的可控电源所形成的各支路的电流之和大于0时，可以判定当前该组多个级联的可控电源处于放电的状态。基于上述实施方式，该电池充放电系统可以与外界进行能量交换。
[0033]进一步地，电压转换单元为AC/DC转换器、DC/DC转换器中的一种。
[0034]在上述实现过程中，根据不同的应用场景将AC/DC转换器、DC/DC转换器作为电压转换单元的一种，电池充放电系统即可以与外部交流电进行能量交换，也可以与外部直流电进行能量交换。
[0035]基于上述实施方式，增加了该电池充放电系统的应用灵活性。
[0036]第二方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池充放电系统，其特征在于，包括：多组多个级联的可控电源，每组所述多个级联的可控电源并联于母线；主控单元，连接每个所述可控电源，用于向每个所述可控电源输入控制信号，所述控制信号用于使多个所述可控电源开启或关闭。2.根据权利要求1所述的电池充放电系统，其特征在于，每个所述可控电源包括：电池子单元，用于存储电能；辅控子单元，连接所述主控单元，用于接收所述主控单元的控制信号，根据所述控制信号发出驱动信号；电力变换子单元，连接所述辅控子单元，用于接收所述辅控子单元发出的驱动信号，使所述电池子单元充电或放电；滤波子单元，连接在所述电力变换子单元和所述电池子单元之间。3.根据权利要求1所述的电池充放电系统，其特征在于，所述每组所述多个级联的可控电源的一端通过电抗器与母线连接。4.根据权利要求2所述的电池充放电系统，其特征在于，所述电力变换子单元包括：第一功率器件和第二功率器件，所述第一功率器件和所述第二功率器件形成半桥拓扑结构。5.根据权利要求4所述的电池充放电系统，其特征在于，所述电力变换子单元还包括：第三功率器件和第四功率器件，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐瑭，文鹏，王文龙，陆文文，孙路，
申请(专利权)人：科大国创新能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：