一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，克服了现有技术对直流母线电压的以来、兼容性差、系统稳定性差的问题，包括能源交互模块、用于驱动能源交互模块的驱动模块和用于控制能源交互模块的信息交互模块；所述的能源交互模块连接在直流母线侧与电池侧之间；所述的信息交互模块、驱动模块和能源交互模块依次连接；所述的能源交互模块包括MOS管电路和电感L1、电容C19和电容C30，电容C19与电容C30和MOS管电路并联。本实用新型专利技术可以对储能电池的充电电流进行有效调节，保证电池寿命；摆脱了对不同类型的开关电源的依赖。源的依赖。源的依赖。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置


[0001]本技术涉及储能
，尤其是涉及一种用于智能电池箱能源交互的储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置。

技术介绍

[0002]现有的电池箱储能主要采用以下两种技术方案：1.电池箱体直接挂在直流母线上，由直流母线直接给电池箱体充电，放电状态，直流母线电压低于电池电压后，电池将对外供电；2.充电过程中，电池外挂一个DCDC转换器,将直流母线电压变换成电池充电电压，给电池充电，当电池放电时，直流母线电压降低，电池直接对负载供电。
[0003]上树这两种方案存在以下缺点：对直流母线电压有依赖，直流母线电压必须要低于电池电压，储能电池才能完全放电。充电过程，直流母线电压要高于电池电压。直流母线电压调节范围很大，对系统的稳定性，有一定的影响。而且开关电源模块可能是不同厂家，兼容性很差，经济性能比较差。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术的上述缺点所要解决的技术问题如下：
[0005]1.直流母线电压在电池电压的中间，需要解决电池电压低于直流母线电压，无法放电；直流母线电压低于电池电压，无法充电的问题；
[0006]2.解决储能电池箱体的无法满充满放的问题；
[0007]3.解决智能电池箱与不同厂家开关电源模块兼容性差的问题；
[0008]为此，提供一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，可以匹配各类厂家提供的多种型号的开关电源，提高系统的兼容性，实现能源交互，而且与直流母线电压解耦，系统稳定性增强。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0010]一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，包括能源交互模块、用于驱动能源交互模块的驱动模块和用于控制能源交互模块的信息交互模块；所述的能源交互模块连接在直流母线侧与电池侧之间；所述的信息交互模块、驱动模块和能源交互模块依次连接；所述的能源交互模块包括MOS管电路和电感L1、电容C19和电容C30，电容C19与电容C30和MOS管电路并联。
[0011]本技术的核心部分为能源交互模块，该部分是整个直流变换正直进行能源交互的核心。在能源交互的过程中，采用四开关buck
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boost的高频开关电源技术，实现能源的双向变换，充电状态中，直流母线电压不变，DCDC将直流母线电压调整为匹配电池的电压，对电池进行充电，在这个过程中，会经历电池电压小于直流母线电压，到等于直流母线电压，再到高于直流母线电压的过程。
[0012]全过程由控制芯片U1完成；放电状态中，直流母线电压不变。DCDC将电池电压调整为略高于直流母线电压，这时将由电池组对外放电，开关电源不再输出功率，这过程中，电
池电压将经历高于直流母线电压，等于直流母线电压，小于直流母线电压的过程。
[0013]以上是一次储能充放电的过程中，能源交互的过程。
[0014]作为优选，能源交互模块中的MOS管电路包括第一MOS管模块和第二MOS管模块，所述的第一MOS管模块包括两个MOS管，所述的第二MOS管模块包括两个MOS管。
[0015]作为优选，所述的第一MOS管模块包括MOS管Q3和MOS管Q4，所述的第二MOS管模块包括MOS管Q1和MOS管Q2，MOS管Q1漏极与电容C19一端连接，MOS管Q1源极分别与MOS管Q2漏极和电感L1一端连接，电容C19另一端分别与MOS管Q2源极、MOS管Q4源极和电容C30一端连接，电容C30另一端与MOS管Q3漏极连接，MOS管Q3源极分别与MOS管Q4漏极和电感L1另一端连接。
[0016]在充电状态下：当直流母线电压高于电池电压时，MOS管Q1、MOS管Q2和电感L1组成降压拓扑，对电池充电；当直流母线电压低于电池电压时，MOS管Q3、MOS管Q4和电感L1组成升压拓扑，对电池进行充电。
[0017]在放电状态下：当直流母线电压高于电池电压时，MOS管Q3、MOS管Q4和电感L1组成降压拓扑，对直流母线放电；当直流母线电压高于电池电压时，MOS管Q1、MOS管Q2和电感L1组成降压拓扑，对直流母线进行放电。
[0018]作为优选，所述的驱动模块包括MOSFET驱动芯片U4和MOSFET驱动芯片U5，MOSFET驱动芯片U4连接在信息交互模块与MOS管Q2源极之间，MOSFET驱动芯片U5连接在信息交互模块与MOS管Q4源极之间。
[0019]作为优选，所述的信息交互模块包括控制芯片U1，MCU U2和CAN U3；控制芯片U1分别与直流母线侧和电池侧连接，控制芯片U1还与MCU U2连接，MCU U2还与CAN U3连接。
[0020]信息交互模块中，该双向直流变换装置的直流电压、电流是可编程的，可按照用户或者BMS设定的参数进行充电或者放电。通过CAN通讯与BMS或运维后台进行通讯，上传本地信息或者接受外部控制指令。
[0021]作为优选，还包括电容C21、电容C22、电容C20、电阻R12、共模电感L2、电阻R18和电阻R19；直流母线侧正极电压V_Bus分别与电容C21一端、电容C20一端和共模电感L2输入端正极连接，电容C21另一端与电容C22一端连接，电容C22另一端分别与直流母线侧负极电压GND_Bus、电容C20另一端和共模电感L2输入端负极连接，共模电感L2输出端正极分别与电阻R18一端和电容C19一端连接，电阻R18另一端分别与电阻R19一端和信息交互模块连接，电阻R19另一端分别与信息交互模块和电阻R12一端连接，电阻R12另一端分别与信息交互模块和电容C19另一端连接。
[0022]作为优选，还包括电阻R15、电阻R16和电阻R17；电容C30一端与电阻R17一端和电池侧正极电压V_Bat+连接，电阻R17另一端分别与信息交互模块和电阻R6一端连接，电阻R6另一端分别与电阻15一端、信息交互模块和电池侧负极电压V_Bat
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连接，电阻R15另一端分别与信息交互模块和电容C30另一端连接。
[0023]因此，本技术具有如下有益效果：
[0024]1.在储能电池低于直流母线时，可以对外进行放电，实现满充满放；
[0025]2.可以对储能电池的充电电流进行有效调节，保证电池寿命；
[0026]3.摆脱了对不同类型的开关电源的依赖，无需花费人力和物力去匹配不同厂家的开关电源。
附图说明
[0027]图1是本实施例的电路原理图。
[0028]图中：1、能源交互模块 2、信息交互模块 3、驱动模块。
具体实施方式
[0029]下面结合附图与具体实施方式对本技术做进一步的描述。
[0030]实施例：
[0031]本实施例提供了一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，如图1所示，在直流母线侧与电池侧中间为能源交互模块1，能源交互模块1与驱动模块3连接，驱动模块受控于信息交互模块2。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，其特征是，包括能源交互模块、用于驱动能源交互模块的驱动模块和用于控制能源交互模块的信息交互模块；所述的能源交互模块连接在直流母线侧与电池侧之间；所述的信息交互模块、驱动模块和能源交互模块依次连接；所述的能源交互模块包括MOS管电路和电感L1、电容C19和电容C30，电容C19与电容C30和MOS管电路并联。2.根据权利要求1所述的一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，其特征是，能源交互模块中的MOS管电路包括第一MOS管模块和第二MOS管模块，所述的第一MOS管模块包括两个MOS管，所述的第二MOS管模块包括两个MOS管。3.根据权利要求2所述的一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，其特征是，所述的第一MOS管模块包括MOS管Q3和MOS管Q4，所述的第二MOS管模块包括MOS管Q1和MOS管Q2，MOS管Q1漏极与电容C19一端连接，MOS管Q1源极分别与MOS管Q2漏极和电感L1一端连接，电容C19另一端分别与MOS管Q2源极、MOS管Q4源极和电容C30一端连接，电容C30另一端与MOS管Q3漏极连接，MOS管Q3源极分别与MOS管Q4漏极和电感L1另一端连接。4.根据权利要求1所述的一种储能电池箱用的双向的可升降压的直流变换装置，其特征是，所述的驱动模块包括MOSFET驱动芯片U4和MOSFET驱动芯片U5，MOSFET驱动芯片U4连接在信息交互模块与MOS管Q2源极之间，MOSFET驱动芯片U5连接在信息交互模块与MOS管Q4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成杰，孙胜前，雷达，李正斌，
申请(专利权)人：岳阳耀宁新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：