[发明专利]一种用于储能堆的电池监控装置

说明书

本发明提供了一种用于储能堆的监控装置，第一电压测量单元与第一接线组、第三接线组并联相接；第二电压测量单元与第二接线组、第四接线组并联相接；所述第一电压测量单元、第二电压测量单元的输出与控制单元的输入相连；第一接线组的正极接线端经过取样切换开关、取样电阻模块与第二接线组的正极接线端相连；取样切换开关的触发端或通信端与控制单元相连；线性放大电路的输入与取样电阻模块相连；所述总线通信模块与控制单元通信相连；第一电控开关触发接线端、第二电控开关触发接线端与总线通信模块的输出并联相接；本发明相对现有技术优化了充电桩储能结构的使用管理。

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及充电桩储能控制应用领域。

背景技术

目前，充电站的各个充电桩供电端并联在母线端，母线端再与电力输入相连，为了保证在电力输入断电情况下充电桩仍能维持一定时间的工作，母线端同时会连接电池等储能装置，为了保证储能容量，会采用多个电池以串联、并联组合连接的方式形成储能堆，并整体与母线端并联相接。储能堆或电池的容量或剩余电量的监测对于充电桩的使用时长非常重要，虽然电池制造商提供有电池的开路电压与电池容量之间的对应关系可参照，由于充电桩使用的不确定，对应电池自放电的不确定，电池内阻随着老化、充放电次数、温度、放电深度等原因发生变化，告知用户储能结构在保证安全放电深度前提下，剩余电量能够满足提供充电桩的最大使用数量存在问题；对于组成储能堆的每一个电池进行电池管理其成本是比较高的，由于储能堆中电池的拓扑连接结构与内阻变化等原因，建立的计算模型非常复杂，且与储能堆整体进行电池管理相同，也存在偏差较大的问题，如同手机电池监控，虽然手机显示电量还剩20％，但实际使用过程中感知到可能为5％；这对于充电桩储能的用户使用体验来说则影响较大，也可能因为储能堆的过度放电对储能堆结构造成影响；采用最新的阻抗跟踪电量计算能够得到较为精确的电池内阻等数据，由于在使用充电桩进行充电过程中才会获取所需参数计算其储能结构的剩余电量，对于尚未使用充电桩的用户则难以提前获知充电桩对应储能结构的容量，且多个充电桩同时使用则会影响单元用电量，存在浪费时间等待后充电桩单元无法满足充电需求，为正常使用带来了困扰。为了解决这个问题，有必要进行深入研究。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种用于储能堆的监控装置，其目的在于优化充电桩储能结构的使用管理，增大足额单元电量的充电桩使用数量。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于储能堆的监控装置，包含第一接线组、第二接线组、第三接线组、第四接线组、第一电控开关触发接线端、第二电控开关触发接线端、采样控制单元与开关模组；其中第一接线组、第二接线组、第三接线组、第四接线组均包含正极接线端、负极接线端；所述采样控制单元包含第一电压测量单元、第二电压测量单元、取样电阻模块、取样切换开关、总线通信模块与控制单元；第一电压测量单元与第一接线组、第三接线组并联相接；第二电压测量单元与第二接线组、第四接线组并联相接；所述第一电压测量单元、第二电压测量单元的输出与控制单元的输入相连；第一接线组的正极接线端经过取样切换开关、取样电阻模块与第二接线组的正极接线端相连；取样切换开关的触发端或通信端与控制单元相连；线性放大电路的输入与取样电阻模块相连，以放大取样电阻模块获取的电压信号；线性放大电路的输出经过模数转换单元与控制单元的输入相连；所述总线通信模块与控制单元通信相连；第一电控开关触发接线端、第二电控开关触发接线端与总线通信模块的输出并联相接。

进一步的，所述总线通信模块包含CAN通信模块、RS232通信模块、RS485通信模块中的其中一种。

进一步的，还包含触发单元，所述触发单元包含开关、传感器或通信模块的其中一种。

进一步的，还包含交互装置；所述交互装置与控制单元相连。

进一步的，所述取样电阻模块包含串联相接的取样电阻R1、取样电阻R2；对应的，所述线性放大电路包含差分放大电路，差分放大电路的其中一个输入端与取样电阻R1