[实用新型]一种串联蓄电池组的充放电均衡系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种串联蓄电池组的充放电均衡技术。

背景技术

蓄电池组广泛应用于电力、电信、建筑、电动汽车、舰船、航天等领域中，作为系统的后备电源使用，蓄电池组大多采用串联的连接方式，由于电池的品质差异，导致多次充放电后，部分电池容量下降，甚至存在部分损坏的现象。如果串联的电池组中存在损坏的电池，在放电时，会导致系统过早启动放电保护，而停止放电，此时大部分好的电池，仍有很多富裕的容量没有被释放，而使得的系统没有起到应有的备用电源的作用。在充电时，由于容量低电池更早充满，导致系统进入浮充状态，这样容量大的电池就不能充满。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用串联蓄电池组的充放电均衡系统，该系统在充电时，能够对不同容量的电池进行个性化充电，确保每个电池均能充满。在放电时，还能够对容量低的电池进行电流补偿，使得低容量的电池能延长放电时间，高容量的电池能容量尽可能释放。在极端情况下，放电时若有个别电池开路，本系统仍能持续放电，直至电池容量放尽。

本实用新型所述系统输入为直流，将电池组的输出接入的系统的充电输入端时，系统可实现在放电过程中的均衡控制。由于本方案无需要开关电源、变压器，因此系统具有功能强大，成本低的优势。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种串联蓄电池组的充放电均衡方法，包括N个串联的蓄电池和连接在N个串联的蓄电池两端的电源，其特征在于：设置一个控制器，控制器控制连接N-1个电流发生器，电流发生器并接在两个蓄电池之间，电流发生器可以对所并接端输入或输出电流，电流发生器有一输出电流端连接电源的正极端或负端。电源对N个串联的蓄电池充电放时，蓄电池的动态检测数据送控制器，连接在蓄电池上下两端的电流发生器在控制器的控制下，按照蓄电池充放电的额定电流曲线动态地调整充放电的电流值，满足该蓄电池充放电最优状态。N个串联的蓄电池的首个蓄电池仅由其后端连接的电流发生器动态地调整充放电的电流值。N个串联的蓄电池的末个蓄电池仅由其前端连接的电流发生器动态地调整充放电的电流值。实现权利要求1所述方法的串联蓄电池组的充放电均衡系统，包括系统控制单元1、电流发生器2、蓄电池3(或蓄电池模块9)，其特征在于：蓄电池组由若干节蓄电池3(或蓄电池模块9)串联组成，每个蓄电池3(或蓄电池模块9)分别接有一个电流发生器2。电流发生器2连接充电输入正极5和充电输入负极8，每个电流发生器2的M脚和P脚连接到控制单元。包括正向电流开关11和正向续流器12，反向电流开关13和反向续流器14及均流器15，其特征在于：均流器15的一端连接到输出脚O脚，另外一端连接正向电流开关11、正向续流器12、反向电流开关13、反向续流器14。正向电流开关11与正向续流器12并联。反向电流开关13与反向续流器14。正向电流开关11的控制端连接到P脚。反向电流开关13的控制脚连接到M脚。其中正向电流开关、反向电流开关，可以用MOS管实现。正向续流器、反向续流器可以用二极管实现。其中正向电流开关、正向续流器可以用具有集成续流二极管的MOS管实现， 反向电流开关，反向续流器可以用具有集成续流二极管的MOS管实现。均流器15可以用电感实现。还可以采用分级结构，将权利要求书2所述串联蓄电池组的充放电均衡系统看作一个蓄电池模块9，多个蓄电池模块9按照权利要求书2所述充放电均衡系统的结构进行连接，形成级联嵌套的系统结构。

本实用新型具有以下有益效果：1、结构简单，电流发生器2中，正向电流开关11和正向续流器12、反向电流开关13和反向续流器14可以采用集成续流二极管的MOS管，此时电流发生器2只有三个元件，结构简单，价格低廉，功能强大。2、该系统在充电时，能够对不同容量的电池进行个性化充电，确保每个电池均能充满。3在放电时，如果将蓄电池组的输出连接到充电输入5能够对容量低的电池进行电流补偿，使得低容量的电池能延长放电时间，高容量的电池能容量尽可能释放。在极端情况下，放电时若有个别电池开路，本系统仍能持续放电，直至电池容量放尽。3、本技术还可以分级连接，将一组如图一所示的电路看成为一个蓄电池模块9，替代图一中的蓄电池3，后形成更大规模的蓄电池组，如图三所示，由于每个电池模块9内部的电流发生器2内的 MOS管只需承受蓄电池模块9的充电电压，而无需承受图三中总的充电输入电压，因此可以选择导通电阻更小，耐压更低，成本更低的MOS管，因此这种分级的系统连接结构，可进一步降低系统的成本。

附图说明

附图1为本实用新型的系统原理图。

附图2为本实用新型的电流发生器原理图。