【技术实现步骤摘要】
本技术涉及可充电电池的储能系统及充放电装置领域,尤其涉及一种并联充放电装置及其多电池储能系统。
技术介绍
1、目前,市场上电池储能产品的应用场景繁多,如移动电源、应急电源和户外电源等。
2、现有技术中,一方面,大多数的电池储能产品都是整体式的。也就是说,蓄能电池部分和功率转换部分被配置在同一外壳内。部分电池储能产品也有外挂电池的,但其结构基本上是配置一个主电池在产品内部,而外挂的是副电池。
3、另一方面,为了提升电池储能产品的放电效率,不可避免地需要将多个电池单体进行并联放电。然而,由于电池单体在厂家、批次、当前运行状态、当前寿命等的差异,因此这些电池单元直接进行并联充放电时,轻则导致部分单体电池不能正常运行,严重则会造成电池起火甚至爆炸。例如,对于外挂式的储能产品,主电池因长期使用而寿命下降,若直接与外挂的副电池并联充放电,将引起安全问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请的主要目的在于提供一种并联充放电装置,可允许多个电池接入,同时能安全地控制每个电池是否连接为并联结构,从而确保用户可按需接入多个电池并确保并联充放电的安全。
2、本申请的主要目的还在于提供一种使用了上述并联充放电装置的多电池储能系统,可实现需要数量的多个电池单体以并联方式进行安全的充电或放电,同时每个电池单体电路结构简单。
3、为了实现上述目的,本技术采用如下的技术方案:
4、在第一方面,本技术提供了一种并联充放电装置,包括控制模块,并联母线,以及至
5、每个所述接入模块均包括电连接端口和开关单元,所述电连接端口用于接入电池并连接到并联母线的输入端,所述开关单元设置在电连接端口和并联母线的输入端之间,以断开或导通电池与并联母线的输入端的连接,所述并联母线的输出端设置有充放电端口;
6、所述控制模块电连接于各接入模块,以获取各个已接入电池的电压信息,所述控制模块电连接与各开关单元的控制端,以根据电压信息而控制开关单元的通或断。
7、上述装置可选地,所述控制模块用于在充电模式下控制电池电压最低的开关单元导通,以及控制其余与最低电压差异不超过阈值的开关单元导通;和/或,控制模块用于在放电模式下控制电池电压最高的开关单元导通,以及控制其余于最高电压差异不超过阈值的开关单元导通。
8、上述装置可选地,所述控制模块包括采集单元,比较判断单元,驱动单元和存储单元;
9、所述采集单元用于电连接到各个接入模块的正极线路,并将获取电池的电压信息提供给比较判断单元;
10、所述存储单元用于存储预设的电压差异的阈值;
11、所述比较判断单元用于判断并联母线是运行在充电模式还是放电模式,并用于比较出最高电压或最低电压,比较出与最高电压或最低电压之间差异,以及比较出差异与预设阈值之间大小关系,以发送控制指令给驱动单元;
12、所述驱动单元用于在充电模式下驱动最低电压所对应的开关单元导通,驱动与最低电压比较差异不超出阈值的开关单元导通,驱动与最低电压比较差异超出阈值的开关单元断开,并用于在放电模式下驱动最高电压所对应的开关单元导通,驱动与最高电压比较差异不超出阈值的开关单元导通,驱动与最高电压比较差异超出阈值的开关单元断开。
13、上述装置可选地,所述开关单元由至少两个的相互串联的开关件组成。
14、上述装置可选地,所述开关件为场效应管,或者晶体管,或者继电器。
15、可选地,上述装置还包括功率变换电路,所述功率变换电路用于将从并联母线接入的电池经功率转换后放电和将接入的电力经功率转换后对接入并联母线的电池单元进行充电。
16、上述装置可选地,所述功率变换电路包括dc-ac逆变电路,所述dc-ac逆变电路的一端连接于并联母线输出端,所述dc-ac逆变电路另一端作为充放电端口,所述控制模块连接于dc-ac逆变电路的控制端。
17、上述装置可选地,所述功率变换电路包括dc-dc变换电路,所述dc-dc变换电路的一端连接于并联母线输出端,所述dc-dc变换电路另一端作为充放电端口,所述控制模块连接于dc-dc变换电路的控制端。
18、在第二方面,本技术提供了一种包括上述并联充放电装置的多电池储能系统,还包括至少两个电池单元,所述电池单元的输出端设置有电连接件,所述电连接件能匹配于任一电连接端口。
19、上述系统可选地,各个所述电池单元的额定输出电压相同。
20、与现有技术相比,本技术有益效果如下:
21、(1)本技术的并联充放电装置,可从其设置的多个接入模块接入电池,每个电池由接入模块连接到并联母线的输入端且由并联母线输出端经充放电端口统一进行充放电,同时每个接入模块中设置了控制电池是否接入并联母线的开关单元,而开关单元是由控制模块根据已接入电池的电压信息控制通断,从而实现用户可以自行平衡充电效率需求和携带重量考量自行配置电池的数量,并且实现多个电池单元能以相接近的电压进行并联充放电,并确保充放电过程的安全。
22、(2)本技术的储能系统还配置了多块电池单元,每个电池单元可以接插的方式连接到并联充放电装置,同时电池单元结构简单,无需进行改变,并在储能系统上实现俺需要多电池接入和确保多电池并联充放电的安全。
23、下面结合附图对本技术作进一步的说明。
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1.一种并联充放电装置,其特征在于,包括控制模块(10),并联母线(20),以及至少两个接入模块(30);
2.根据权利要求1所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述控制模块(10)用于在充电模式下控制电池电压最低的开关单元(32)导通,以及控制其余与最低电压差异不超过阈值的开关单元(32)导通;和/或,控制模块(10)用于在放电模式下控制电池电压最高的开关单元(32)导通,以及控制其余于最高电压差异不超过阈值的开关单元(32)导通。
3.根据权利要求2所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述控制模块(10)包括采集单元(101),比较判断单元(102),驱动单元(103)和存储单元(104);
4.根据权利要求1所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述开关单元(32)由至少两个的相互串联的开关件组成。
5.根据权利要求4所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述开关件为场效应管,或者晶体管,或者继电器。
6.根据权利要求1所述的一种并联充放电装置,其特征在于,还包括功率变换电路,所述功率变换电路用于将从并联母线(
7.根据权利要求6所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述功率变换电路包括DC-AC逆变电路(60),所述DC-AC逆变电路(60)的一端连接于并联母线(20)输出端,所述DC-AC逆变电路(60)另一端作为充放电端口(40),所述控制模块(10)连接于DC-AC逆变电路(60)的控制端。
8.根据权利要求6所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述功率变换电路包括DC-DC变换电路(70),所述DC-DC变换电路(70)的一端连接于并联母线(20)输出端,所述DC-DC变换电路(70)另一端作为充放电端口(40),所述控制模块(10)连接于DC-DC变换电路(70)的控制端。
9.一种包括权利要求1至8任一项所述并联充放电装置的多电池储能系统,其特征在于,还包括至少两个电池单元(50),所述电池单元(50)的输出端设置有电连接件,所述电连接件能匹配于任一电连接端口(31)。
10.根据权利要求9所述的多电池储能系统,其特征在于,各个所述电池单元(50)的额定输出电压相同。
...【技术特征摘要】
1.一种并联充放电装置,其特征在于,包括控制模块(10),并联母线(20),以及至少两个接入模块(30);
2.根据权利要求1所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述控制模块(10)用于在充电模式下控制电池电压最低的开关单元(32)导通,以及控制其余与最低电压差异不超过阈值的开关单元(32)导通;和/或,控制模块(10)用于在放电模式下控制电池电压最高的开关单元(32)导通,以及控制其余于最高电压差异不超过阈值的开关单元(32)导通。
3.根据权利要求2所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述控制模块(10)包括采集单元(101),比较判断单元(102),驱动单元(103)和存储单元(104);
4.根据权利要求1所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述开关单元(32)由至少两个的相互串联的开关件组成。
5.根据权利要求4所述的一种并联充放电装置,其特征在于,所述开关件为场效应管,或者晶体管,或者继电器。
6.根据权利要求1所述的一种并联充放电装置,其特征在于,还包括功率变换电路,所述功率变换电路用于将从并联母线(20)接入的电池经功...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘淼,刘时雨,覃锦军,黎曾权,赵世兴,郭兵,
申请(专利权)人:深圳市格瑞普电池有限公司,
类型:新型
国别省市:
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