[发明专利]一种串联负载隔离式的电池成组系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种串联负载隔离式的电池成组系统及控制方法；解决储能型电池模块大倍率充放电的问题；系统包括至少一个储能能量模块和至少一个动力能量模块，所有的所述储能能量模块和动力能量模块都串联在一起后连接负载或充电装置；所有的所述储能能量模块和动力能量模块都通过通讯线路与主控制器通讯，所述主控制器控制所述储能能量模块和动力能量模块中开关的开断；所述储能能量模块的能量密度大于所述动力能量模块的能量密度；所述储能能量模块的功率密度小于所述动力能量模块的功率密度。本发明中储能电池将在一定的小的功率输出范围内工作，其避免了传统电池成组方案中电池输出功率随工况剧烈变化的情况。

技术领域

本发明涉及储能放电技术领域，尤其涉及一种串联负载隔离式的电池成组系统及控制方法。

背景技术

某些电池可以以高倍率充放电但能量密度比较低，而某些电池有较高的能量密度但充放电分倍率较低。在电池需要较大功率输出的情况下储能型电池将承受较大的充放电电流，这将给储能型电池带来温度上升、寿命减少等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种串联负载隔离式的电池成组系统及控制方法，采用两种或两种以上电池，超出的充放电功率将由冲放电倍率较高的动力电池来承担。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种串联负载隔离式的电池成组系统，包括至少一个储能能量模块和至少一个动力能量模块，所有的所述储能能量模块和动力能量模块都串联在一起后连接负载或充电装置；

所有的所述储能能量模块和动力能量模块都通过通讯线路与主控制器通讯，所述主控制器控制所述储能能量模块和动力能量模块中开关的开断；

所述储能能量模块的能量密度大于所述动力能量模块的能量密度；所述储能能量模块的功率密度小于所述动力能量模块的功率密度。

所述储能能量模块包括储能型电池模块和储能DC/DC电路，所述储能型电池模块的输出连接所述储能DC/DC电路，所有的所述储能DC/DC电路的输出串联在一起。

所述动力能量模块包括动力型电池模块和动力DC/DC电路，所述动力型电池模块的输出连接所述动力DC/DC电路，所有的所述动力DC/DC电路的输出串联在一起。

所述储能型电池模块包括多个并联和/或串联的单体电池。

所述动力型电池模块包括多个并联和/或串联的单体电池。

所述动力DC/DC电路包括，所述动力型电池模块的负极连接开关管S1的一端，开关管S1的另一端同时连接电感L的一端和开关管S2的一端，开关管S2的另一端连接反向开关K11的一端和正向开关K21的一端，正向开关K21的另一端同时连接输出电容的一端和反向开关K12的一端，反向开关K11的另一端同时连接输出电容的另一端和正向开关K22的一端，反向开关K12的另一端和正向开关K22的另一端同时连接动力型电池模块的正极；开关管S1和开关管S2都与所述主控制器连接。

当系统放电时，正向开关K21和K22闭合，反向开关K11和K12关断，动力能量模块实现放电或退出系统两种模式；正向开关K21和K22关断，反向开关K11和K12闭合，动力能量模块实现充电或退出系统两种模式。

当系统充电时，正向开关K21和K22闭合，反向开关K11和K12关断，动力能量模块实现充电或退出系统两种模式；正向开关K21和K22关断，反向开关K11和K12闭合，动力能量模块实现放电或退出系统两种模式。

采用所述一种串联负载隔离式的电池成组系统的控制方法，包括：当系统需要小功率输出时，输出功率全部由储能能量模块输出；

当系统需要大功率输出时，储能能量模块以最大功率输出，动力能量模块则输出剩余的功率；