【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源
，具体涉及。
技术介绍
现有电能存储元件主要有电池和电容器，而单个电池或电容器的工作电压和功率都很小，无法满足高电压、大功率负载的运行要求，因此需要将这些储能元件串并联组合起来进行工作。目前，电源在结构上可分为三种形式:单个储能元件或多个储能元件串并联而成的模块(统称为电源模块)，以及由多个电源模块串并联而成的模组。由于电源的原材料、工艺及使用环境存在差异，多个电源模块同时工作时，各电源模块之间的内阻存在一定差异且单体本身内阻也处于不固定状态，进而造成模组中的各电源模块在同样的充放电条件下实际放电量和供电能力的不一致，如果整个模组的不一致性很大，特别是电源老化严重时，将不能维持负载的稳定工作。此外，由于整个模组可以利用的能量往往取决于其中能量最少的电源模块，因此整个模组的可用能量会大量减小，其它电源模块中的能量将不能被利用。现有技术中，当各电源模块出现供电能力不一致时，是通过专门的均衡电路进行电量均衡，但所述均衡电路只能在电源装置处于停机状态或充电状态下工作，无法在动态放电情况下进行工作，特别是当有电源模块发生彻底失效无法放电时，电源装置无法补偿电能缺失，会造成输出能力不稳定，造成负载工作状态变化，严重时会出现安全事故，因此只能使电源装置停止运行并利用有效的电源模块替换失效电源模块，然后再控制电源装置继续工作。但是，当某些负载需要被连续供电时，强制停机以暂停电能的供给将影响负载的正常运行，会因停机造成安全事故或出现经济损失。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供，以实现在不停机的前提下补偿失效电源模块输出电能的目的。为...
【技术保护点】
一种电源模组系统，其特征在于，包括：电源模组、补偿模块和控制器，所述电源模组与所述补偿模块连接，所述控制器分别与所述电源模组和所述补偿模块连接；所述电源模组包括至少两个串联连接的供电模块，所述供电模块包括第一电子开关和电源模块，所述第一电子开关的第一端与隶属于同一供电模块的电源模块的第一端连接，除第一个供电模块中电源模块的第二端、以及最后一个供电模块中第一电子开关的第二端外，其余每个第一电子开关的第二端分别与相邻供电模块中电源模块的第二端连接；所述控制器，用于在控制接通所有第一电子开关后，检测各个电源模块的工作状态，根据所述工作状态判断所述各个电源模块是否失效；如果出现至少一个失效电源模块，则控制断开所述失效电源模块所属供电模块中的第一电子开关，以隔离所述失效电源模块；并控制所述补偿模块输出电能以替换所述失效电源模块输出的电能，所述补偿模块输出的电能为所述失效电源模块在有效状态下输出的电能。
【技术特征摘要】
1.一种电源模组系统，其特征在于，包括:电源模组、补偿模块和控制器，所述电源模组与所述补偿模块连接，所述控制器分别与所述电源模组和所述补偿模块连接； 所述电源模组包括至少两个串联连接的供电模块，所述供电模块包括第一电子开关和电源模块，所述第一电子开关的第一端与隶属于同一供电模块的电源模块的第一端连接，除第一个供电模块中电源模块的第二端、以及最后一个供电模块中第一电子开关的第二端夕卜，其余每个第一电子开关的第二端分别与相邻供电模块中电源模块的第二端连接； 所述控制器，用于在控制接通所有第一电子开关后，检测各个电源模块的工作状态，根据所述工作状态判断所述各个电源模块是否失效；如果出现至少一个失效电源模块，则控制断开所述失效电源模块所属供电模块中的第一电子开关，以隔离所述失效电源模块；并控制所述补偿模块输出电能以替换所述失效电源模块输出的电能，所述补偿模块输出的电能为所述失效电源模块在有效状态下输出的电能。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补偿模块包括与所述供电模块同样数量且一一对应的第一能量变换器； 每个第一能量变换器的负输出端与对应的电源模块的第二端连接，每个第一能量变换器的正输出端与对应的第一电子开关的第二端连接；每个第一能量变换器的负输入端共同连接到第一公共导 线上，以通过所述第一公共导线使每个第一能量变换器的负输入端连接到所述电源模组的总负端，且每个第一能量变换器的正输入端共同连接到第二公共导线上，以通过所述第二公共导线使每个第一能量变换器的正输入端连接到所述电源模组的总正端； 所述第一能量变换器，用于将所述电源模组供给的电能转换为对应失效电源模块在有效状态下输出的电能。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补偿模块包括与所述供电模块同样数量且一一对应的第一能量变换器； 每个第一能量变换器的负输出端与对应的电源模块的第二端连接，每个第一能量变换器的正输出端与对应的第一电子开关的第二端连接；每个第一能量变换器的输入端共同连接到所述外部供电电源； 所述第一能量变换器，用于将所述外部供电电源供给的电能转换为对应失效电源模块在有效状态下应当输出的电能。4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述控制器包括: 第一接通单元，用于控制接通所有第一电子开关； 判断单元，用于在控制接通所有第一电子开关后，检测各个电源模块的工作状态，并根据所述工作状态判断所述各个电源模块是否失效； 断开单元，用于当所述判断单元判断得到的出现至少一个失效电源模块时，断开所述失效电源模块所属供电模块的第一电子开关，以隔离所述失效电源模块； 第一补偿单元，用于控制开启所述失效电源模块对应的第一能量变换器，以利用所述第一能量变换器输出的电能替换对应的失效电源模块在有效状态下应当输出的电能。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补偿模块包括分别为每个供电模块配置的第二电子开关和第三电子开关，以及一个第二能量变换器； 所述第二电子开关的第一端分别与对应的电源模块的第二端连接，所述第三电子开关的第一端分别与对应的第一电子开关的第二端连接，所有第二电子开关的第二端均与所述第二能量变换器的负输出端连接，所有第三电子开关的第二端均与所述第二能量变换器的正输出端连接；所述第二能量变换器的负输入端与所述电源模组的负端连接，所述第二能量变换器的正输入端与所述电源模组的正端连接； 所述第二能量变换器，用于将所述电源模组供给的电能转换为所有失效电源模块在有效状态下输出的总电能。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补偿模块包括分别为每个供电模块配置的第二电子开关和第三电子开关，以及一个第二能量变换器； 所述第二电子开关的第一端分别与对应的电源模块的第二端连接，所述第三电子开关的第一端分别与对应的第一电子开关的第二端连接，所有第二电子开关的第二端均与所述第二能量变换器的负输出端连接，所有第三电子开关的第二端均与所述第二能量变换器的正输出端连接；所述第二能量变换器的输入端与所述外部供电电源连接； 所述第二能量变换器，用于将所述外部供电电源供给的电能转换为所有失效电源模块在有效状态下应当输出的总电能。7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述控制器包括: 第一接通单元，用于控制接通所有第一电子开关； 判断单元，用于在控制接通所有第一电子开关后，检测各个电源模块的工作状态，并根据所述工作状态判断所述各个电源模块是否失效； 断开单元，用于当所述判断单元判断得到的出现至少一个失效电源模块时，断开所述失效电源模块所属供电模块的第一电子开关，以隔离所述失效电源模块； 第二接通单元，用于控制接通所述失效电源模块对应的第二电子开关和第三电子开关; 第二补偿单元，用于控制开启所述第二能量变换器，以利用所述第二能量变换器输出的电能替换各个失效电源模块在有效状态下应当输出的电能。8.根据权利要求4或7所述的系统，其特征在于，所述判断单元， 具体用于检测各个电源模块的SOC值，并计算SOC均值及各个电源模块的SOC值与所述SOC均值之间的SOC差值，将所述SOC差值大于第一设定值的电源模块判定为失效电源模块； 或具体用于检测各个电源模块的电压，并计算电压均值及各个电源模块的电压值与所述电压均值之间的电压差值，将所述电压差值大于第二设定值的电源模块判定为失效电源模块； 或具体用于检测各个电源模块的温度，并计算温度均值及各个电源模块的温度值与所述温度均值之间的温度差值，将所述温度差值大于第三设定值的电源模块判定为失效电源模块； 或具体用于检测各个电源模块的电流，并将电流值大于电流上限值的电源模块判定为失效电源模块； 或具体用于检测各个电源模块的SOC值，并将SOC值大于SOC上限值或小于SOC下限值的电源模块判定为失效电源模块； 或具体用于检测各个电源模块的电压，并将电压大于电压上限值或小于电压下限值的电源模块判定为失效电源模块； 或具体用于检测各个电源模块的温度，并将温度大于温度上限值或小于温度下限...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩尔樑，张守中，张芳，刘信奎，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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