一种高压并联器、储能矩阵及其系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种高压并联器、储能矩阵及其系统。本申请所涉及的一种高压并联器包括动力接线正极端，主通道开关，动力接线负极端、限流单元以及显示单元，其中，所述显示单元包括显示组件和与所述显示组件串联的调节电阻；所述主通道开关包括至少三个接点，所述第一接点与所述动力接线负极端连接；所述第二接点与所述限流单元的一端连接；限流单元的另一端连接动力接线正极端；所述显示单元一端与所述动力接线正极端连接，另一端与所述主通道开关的第三接点连接，即通过主通道开关选择连接限流单元或显示单元。根据本实用新型专利技术的高压并联器结构，能够显示并联电池电压是否存在回流，提高系统安全性和电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高压并联器、储能矩阵及其系统
本技术涉及电气
，具体涉及一种高压并联器、储能矩阵及其系统。
技术介绍
锂电池是迄今为止能量密度最高的二次电源，使用锂电池时，最大的隐患就是电池的安全性管理，图1是现有技术中经常采用的电池管理系统，如图1所示，现有的动力锂电池的成组技术绝大多数均采用“单通道集中式(BMS)”管理模式。以现行的电动汽车、电力储能站为例，其电池管理方式都是先将单体电池并联，形成并联电池组，再把所有的并联电池组进行串联，达到一定的目标电压，最后通过单个通道输出形成系统应用需要的电池系统。在电池管理的过程中，BMS对每个并联电池组进行集中的数据采集，采集内容包括电压、电流、温度等，上传到一个集中的BMS管理系统控制单元中，通过BMS对终端的保护开关进行实时控制。这种传统的电池管理模式虽然表面上看结构简单，智能，但也存在一定问题。目前的上述管理系统存在的几大问题如下：①由于每个并联电池组电量过大，无法实施均衡。②单通道设计模式，在大功率工作的条件下，必然引发通道的负荷压力。③监而不控的模式无法解决电池热失控的根本问题。
技术实现思路
由于本申请的电池簇中采用的是机械保护开关，本身耐压能力很高，在电路中设有灭弧装置，针对一些高压应用，即大于144V的应用，为了解决上述问题，简化管理，专门设计这种并联器。本申请将多个单体电池和一个并联器串联，用显示单元显示是否存在回流。本申请提供了一种高压并联器，动力接线正极端，主通道开关，动力接线负极端、限流单元以及显示单元，其中，所述显示单元包括显示组件和与所述显示组件串联的调节电阻；所述主通道开关包括至少三个接点，所述第一接点与所述动力接线负极端连接；所述第二接点与所述限流单元的一端连接；限流单元的另一端连接动力接线正极端；所述显示单元一端与所述动力接线正极端连接，另一端与所述主通道开关的第三接点连接，即通过主通道开关选择连接限流单元或显示单元。根据本申请一个具体的实施例，所述限流组件包括至少一个NTC以及与所述至少一个NTC串联的至少一个PTC。根据本申请一个具体的实施例，所述限流组件包括至少两个PTC，所述至少两个PTC并联。根据本申请一个具体的实施例，所述主通道开关包括单刀双掷开关。根据本申请一个具体的实施例，所述显示组件包括LED灯、报警器以及显示屏中的一个或多个。本申请提供了一种储能矩阵，包括：至少一个单体电池和至少一个上述任一实施例所述的高压并联器；至少一个所述单体电池串联形成电池串，并与至少一个所述并联器串联连接形成电池簇；至少两个所述电池簇并联形成储能矩阵。本申请提供了一种储能系统，包括：上述实施例所述的储能矩阵，以及多通道管理单元，所述多通道管理单元与所述储能矩阵的所有高压并联器连接，用于控制高压并联器的通断。根据本申请一个具体的实施例，上述储能系统还包括：信息采集单元、运算单元，中心管理单元，其中，所述信息采集单元、所述运算单元，所述多通道管理单元，以及所述中心管理单元依次连接；所述信息采集单元用于采集电池簇所在通路的电压、电流以及温度中的一个或多个信号；所述运算单元用于判断上述一个或多个信号是否在预设范围内；所述多通道管理单元用于接收来自所述中心管理单元的指令，根据指令控制高压并联器的通断；所述中心管理单元用于发出指令，以控制高压并联器的通断。本申请提供了一种使用高压并联器的方法，包括如上所述的储能矩阵，上述方法包括：在预设电压下，将并联电池簇中的所述主通道开关第三接点闭合，将电阻设定为限流状态；当所有所述电池簇电压一致的时候，显示单元通过预设方式提示回流消失，而后将所述开主通道开关的第二接点闭合。本申请提供了一种使用高压并联器的方法，其中，所述预设电压大于144伏，所述预设方式包括灯光，提示音以及显示信息中的一个或多个。相对于现有技术，本技术具有以下优势：1、解决大回流难题。2、提升安全性2～3个数量级，提升电池寿命2～3倍。附图说明通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同或相似的部件。图1所示的为现有技术中的电池管理系统；图2根据本技术一实施例的高压并联器结构示意图；图3所示的为根据本技术一实施例的储能矩阵结构示意图；图4所示的为根据本技术一实施例的储能系统的结构示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员更加清楚地理解本技术的概念和思想，以下结合具体实施例详细描述本技术。应理解，本文给出的实施例都只是本技术可能具有的所有实施例的一部分。本领域技术人员在阅读本申请的说明书以后，有能力对下述实施例的部分或整体作出改进、改造、或替换，这些改进、改造、或替换也都包含在本技术要求保护的范围内。在本文中，术语“实施例”并不表示有关描述仅仅适用于一个特定的实施例，而是表示这些描述还可能适用于另外一个或多个实施例中。本领域技术人员应理解，在本文中，任何针对某一个实施例所做的描述都可以与另外一个或多个实施例中的有关描述进行替代、组合、或者以其它方式结合，所述替代、组合、或者以其它方式结合所产生的新实施例是本领域技术人员能够容易想到的，属于本技术的保护范围。图1所示的现有技术中，单体电池先并联形成电池组，然后串联形成串联电池组，这种单通道设计模式，在大功率工作的条件下，必然引发通道的负荷压力。以电动汽车为例，由于电动汽车的电池组设计电压普遍在300伏以上，对所有的管控开关器件提出了更高的要求，耐压等级的提高代表成本提高和可靠性的下降。另外通道上不仅有上百个焊接点，而汽车所有的驱动功率全部由该通道来实现。这个过程中，通道的工作电流普遍在200～300安培以上，峰值电流甚至上千导致通道过热，进一步的电池过热。这也是引发热失控的原因之一。在现有技术中，由于每个并联电池组电量过大，无法实施均衡，由此会引发电池长期使用和反复充放电过程中的严重的一致性衰减问题。这不仅是现电动汽车及储能站的一大痛点，甚至对于电动自行车、摩托车、三轮车等也或多或少存在此类问题。一致性衰减问题出现的原因是由于电池本身存在“虚压”，在实际安装的过程中电压会发生变化。正因为这个原因，“表面一致的电池”在实际组合的时候实际不一定一致，这钟“一致性衰减”现象已经困惑行业多年。本申请所涉及的储能矩阵具有“串联动态均衡”的特性，与高压并联器结合，在进行并联时候，实现多通道电压动态均衡。图1中，通过电池管理模块11对所有串联的电池组进行监控，这种监而不控的模式无法解决电池热失控的根本问题，监控仅仅是告知，即使采取措施，将外部继电器12开关断开同样无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压并联器，其特征在于，包括：/n动力接线正极端，主通道开关，动力接线负极端、限流单元以及显示单元，其中，/n所述显示单元包括显示组件和与所述显示组件串联的调节电阻；/n所述主通道开关包括至少三个接点，第一接点与所述动力接线负极端连接；第二接点与所述限流单元的一端连接；/n限流单元的另一端连接动力接线正极端；/n所述显示单元一端与所述动力接线正极端连接，另一端与所述主通道开关的第三接点连接，即通过主通道开关选择连接限流单元或显示单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压并联器，其特征在于，包括：
动力接线正极端，主通道开关，动力接线负极端、限流单元以及显示单元，其中，
所述显示单元包括显示组件和与所述显示组件串联的调节电阻；
所述主通道开关包括至少三个接点，第一接点与所述动力接线负极端连接；第二接点与所述限流单元的一端连接；
限流单元的另一端连接动力接线正极端；
所述显示单元一端与所述动力接线正极端连接，另一端与所述主通道开关的第三接点连接，即通过主通道开关选择连接限流单元或显示单元。


2.根据权利要求1所述的高压并联器，其特征在于，所述限流单元包括至少一个NTC以及与所述至少一个NTC串联的至少一个PTC。


3.根据权利要求1所述的高压并联器，其特征在于，所述限流单元包括至少两个PTC，所述至少两个PTC并联。


4.根据权利要求1所述的高压并联器，其特征在于，所述主通道开关包括单刀双掷开关。


5.根据权利要求1所述的高压并联器，其特征在于，所述显示组件包括LED灯、报警器以及显示屏中的一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊朝晖，岳严霜，苏林，卢世佳，
申请(专利权)人：智一新能源发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32