[发明专利]电能量交换设备、电池装置及电池维护系统

权利要求书

1.一种电能量交换设备，用于实现电池组内单体电池之间的电能量交换，以及电池组与外部设备之间的电能量交换，其特征在于，所述电能量交换设备包括：

充放电总线，包括第一端口；所述第一端口用于与外部设备进行充放电；

功率交换总线，包括第二端口；所述第二端口用于与外部设备进行功率交换；

单体电池双向均衡阵列，具有多个单体电池双向均衡模块；每个单体电池双向均衡模块用于与一个单体电池连接；

单体电池充放电模块，包括第三端口和第四端口；所述第三端口与所述充放电总线连接；所述第四端口用于与所述电池组中的任意一个单体电池的两端连接；

电池组充放电模块，包括第五端口和第六端口；所述第五端口能够选择地与所述充放电总线或者所述功率交换总线连接；所述第六端口用于与所述电池组的两端连接；以及

功率开关模块，所述功率开关模块连接于所述充放电总线和所述电池组的总正极之间。

2.根据权利要求1所述的电能量交换设备，其特征在于，所述单体电池双向均衡模块的最大输出电流小于所述电池组充放电模块的最大输出电流，且所述电池组充放电模块的最大输出电流小于所述单体电池充放电模块的最大输出电流。

3.根据权利要求1或2所述的电能量交换设备，其特征在于，所述单体电池双向均衡模块的输出电流小于10安培，所述电池组充放电模块的最大输出电流小于20安培，所述单体电池充放电模块的最大输出电流小于30安培。

4.根据权利要求1或2所述的电能量交换设备，其特征在于，所述单体电池双向均衡模块、所述电池组充放电模块和所述单体电池充放电模块均为DC-DC双向恒流变换模块。

5.根据权利要求1所述的电能量交换设备，其特征在于，还包括选通模块；所述选通模块分别与所述充放电总线、所述功率交换总线和所述电池组充放电模块连接；所述选通模块用于控制所述电池组充放电模块与所述充放电总线连接或者所述电池组充放电模块与所述功率交换总线连接。

6.根据权利要求1所述的电能量交换设备，其特征在于，还包括电池电量检测模块和控制模块；所述电池电量检测模块用于检测所述电池组内的各单体电池的电压；所述控制模块分别与所述电池电量检测模块、所述单体电池双向均衡阵列、所述单体电池充放电模块、所述电池组充放电模块和所述功率开关模块连接；所述控制模块用于根据各单体电池的电压对所述单体电池双向均衡阵列、所述单体电池充放电模块、所述电池组充放电模块和所述功率开关模块的工作状态进行控制。

7.根据权利要求1所述的电能量交换设备，其特征在于，还包括电池交流内阻测量模块；所述电池交流内阻测量模块用于对电池组或者单体电池的交流内阻进行跟踪测量。

8.一种电池装置，包括电池组；所述电池组包括多个相互串联的单体电池；其特征在于，所述电池装置还包括电能量交换设备；所述电能量交换设备采用如权利要求1～7任一所述的电能量交换设备。

9.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括壳体；所述第一端口和所述第二端口固定在所述壳体上。

10.一种电池维护系统，包括控制器，其特征在于，所述电池维护系统还包括多个电能量交换设备，所述电能量交换设备采用如权利要求1～7任一所述的电能量交换设备；各所述电能量交换设备中的充放电总线相互连接后通过总的充放电接口与外部设备进行充放电；各电能量交换设备中的功率交换总线相互连接后通过总的功率交换接口与外部设备进行功率交换；所述控制器用于对各所述电能量交换设备进行控制。