电池能量均衡电路、装置及储能系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电池能量均衡电路、装置及储能系统。一种电池能量均衡电路，包括：为储能电池组的每一电池并联一充电支路；每一充电支路包括：充电支路的第一端与充电器的第一输出端连接，所述充电器的第二输出端通过开关与该充电支路的第二端连接；所述充电器的第一输入端与储能电池组的第一端连接，所述充电器的第二输入端与储能电池组的第二端连接；所述充电器在充电支路中的开关闭合时为充电支路对应的电池充电。本申请能够提高储能电池组的能量利用效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电路领域，尤其涉及一种电池能量均衡电路、装置及储能系统。
技术介绍
储能系统是一种将电能存储到储能元件中，并在需要的时候释放电能的系统。电能的来源可以是从电网获得的电能，也可以是由太阳能、风能发电等产生的能量。储能系统和用电设备相连，为用电设备供电。特别地，储能系统可以作为用电设备的备用电源，也即:当电网正常时，由电网为用电设备供电，当遇到电网电能供给不足或停电的情况时，储能系统为用电设备供电。储能系统主要由储能电池组和电池管理系统两部分组成。储能电池组用来储存能量，而电池管理系统则用来对储能电池组进行控制，例如可以对储能电池组的电压、电流、温度进行监测，进行储能电池组的充电、放电控制；进行储能电池组的过压、过流和过温保护等。另外，由于储能电池组一般由多节电池组成，还需要对储能电池组中的电池能量进行均衡，以保证电池都有统一的特性。储能电池组由若干节电池组合而成，能量存储在电池中。如图1所示，若干节电池通过串联和并联的方式组合起来构成所述储能电池组。储能电池组对外提供的总电压等于串联的单个电池的电压之和，储能电池组的总电流等于并联的若干组电池的电流之和。例如图1中的储能电池组包括B组并联的电池，每一组电池包括Y节电池，单节电池的电压为X，则，储能电池组对外提供的总电压为XY ;而每一组电池的电流为A，B组电池并联后提供的总电流为AB。在对储能电池组进行充电时，由于每一节电池的特性都会存在一定的差异，会导致每节串联的电池能量不相等，能量高的电池会向能量低的电池充电，从而加速电池的老化，降低储能电池组的使用寿命。因此，储能系统中都要对电池的电量进行均衡，让每节电池能量相等，从而延长储能电池组以至储能系统的总体使用寿命。现有的电池能量均衡方法如图1A所示，给储能电池组中的每节电池并联一个电阻，并且，为储能电池组设置电池电压检测器(图中未示出)，该电池电压检测器用于检测储能电池组中每节电池的电压，将各节电池的电压提供给控制器(图中未示出)，当控制器确定某节电池的电压高于其他电池的电压时，接通这节电池和并联电阻的通路，让电池的电流流过与其并联的电阻，通过电阻的发热将电池多余的能量消耗掉，直到此电池和其他电池的电压相等为止。但是，该种进行储能电池组中电池能量均衡的电路，需要通过电阻消耗电池多余的能量，从而造成了储能电池组中能量的额外损耗，降低了储能电池组的能量利用率。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种电池能量均衡电路、装置及储能系统，能够提高储能电池组的能量利用效率。本申请实施例提供一种电池能量均衡电路，包括:为储能电池组的每一电池并联一充电支路；每一充电支路包括:充电支路的第一端与充电器的第一输出端连接，所述充电器的第二输出端通过开关与该充电支路的第二端连接；所述充电器的第一输入端与储能电池组的第一端连接，所述充电器的第二输入端与储能电池组的第二端连接；所述充电器在充电支路中的开关闭合时为充电支路对应的电池充电。所述充电器包括:耦合器和整流器；其中，稱合器的第一输入端作为充电器的第一输入端，稱合器的第二输入端作为充电器的第二输入端；耦合器的第一输出端连接整流器的第一输入端，耦合器的第二输出端连接整流器的第二输入端；整流器的第一输出端作为充电器的第一输出端，整流器的第二输出端作为充电器的第二输出端。所述耦合器通过耦合变压器实现。所述整流器包括:整流器的第一输入端通过反接的第一二极管连接整流器的第一输出端，还通过第二二极管连接整流器的第二输出端；整流器的第二输入端通过反接的第三二极管连接整流器的第一输出端，还通过第四二极管连接整流器的第二输出端。还包括:所有充电支路中充电器的第二输入端均通过总开关连接储能电池组的第二端。本申请实施例还提供一种电池能量均衡装置，包括:根据储能电池组中各个电池的电压确定需要充电的电池的确定单元，以及，控制所述需要充电的电池对应的充电支路中的开关闭合的第一控制单元；所述确定单元的输出端与第一控制单元的输入端连接。确定单元包括:根据储能电池组中各个电池的电压计算电池电压平均值的计算子单元，以及，将电压小于所述平均值的电池确定为需要充电的电池的第一确定子单元；所述计算子单元的输出端与第一确定子单元的输入端连接。确定单元包括:从储能电池组各个电池的电压中确定数值最大的电压的第二确定子单元，以及，将该数值最大的电压对应的电池之外的所有电池确定为需要充电的电池的第三确定子单元;第二确定子单元的输出端与第三确定子单元的输入端连接。还包括:根据各个电池的电压确定需要对电池进行能量均衡时控制总开关闭合的第二控制子单元，所述第二控制子单元的输出端与确定单元的输入端连接。本申请实施例还提供一种储能系统，包括储能电池组，还包括:权利要求1至5任一项所述的电池能量均衡电路。还包括:检测储能电池组中各个电池的电压的电池电压检测器，和，控制需要充电的电池对应的充电支路中的开关闭合的微处理器；其中，电池电压检测器每一对进行电压检测的输入端与储能电池组中各个电池的两端对应连接；电池电压检测器的输出端连接微处理器的输入端；微处理器的各个输出端分别对应连接电池能量均衡电路中各个充电支路的开关的控制端。微处理器的用于控制电池能量均衡电路总开关的输出端还连接总开关的控制端。所述微处理器包括权利要求6至9任一项所述的装置。本申请实施例中，为储能电池组的每一电池并联一充电支路；每一充电支路包括:充电支路的第一端与充电器的第一输出端连接，所述充电器的第二输出端通过开关与该充电支路的第二端连接；所述充电器的第一输入端与储能电池组的第一端连接，所述充电器的第二输入端与储能电池组的第二端连接；所述充电器在充电支路中的开关闭合时为充电支路对应的电池充电。从而，每一充电支路中的充电器通过储能电池组的能量为对应的电池充电，相对于现有技术，没有电阻对储能电池组中的能量进行额外的消耗，从而降低了储能电池组中能量的消耗，提高了储能电池组的能量利用效率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为储能电池组结构示意图；图1A为现有技术中的电池能量均衡电路结构图；图2为本申请电池能量均衡电路第一实施例示意图；图2A为本申请电池能量均衡电路第二实施例示意图；图3为本申请充电器结构示意图；图3A为本申请充电器实现结构实例；图4为本申请电池能量均衡方法第一实施例示意图；图4A为本申请电池能量均衡方法第二实施例示意图；图5为本申请电池能量均衡装置第一实施例示意图；图5A为本申请电池能量均衡装置第二实施例示意图；图6为本申请储能系统结构示意图；图6A为本申请电池电压检测器与微处理器的连接结构实例；图6B为本申请微处理器与电池能量均衡电路的连接结构示意图；图6C为本申请电池电压检测器的实现结构实例。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池能量均衡电路，其特征在于，包括：为储能电池组的每一电池并联一充电支路；每一充电支路包括：充电支路的第一端与充电器的第一输出端连接，所述充电器的第二输出端通过开关与该充电支路的第二端连接；所述充电器的第一输入端与储能电池组的第一端连接，所述充电器的第二输入端与储能电池组的第二端连接；所述充电器在充电支路中的开关闭合时为充电支路对应的电池充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯汉春，尹博，戴翔，陆卫平，
申请(专利权)人：恩力能源科技南通有限公司，
类型：实用新型
国别省市：