[实用新型]主动均衡电路和能源管理系统有效

专利信息
申请号: 201821039056.8 申请日: 2018-06-29
公开(公告)号: CN208337215U 公开(公告)日: 2019-01-04
发明(设计)人: 冯汉春;王宁 申请(专利权)人: 天津金星奥宇科技有限公司
主分类号: H02J7/00 分类号: H02J7/00
代理公司: 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人: 陈晓云
地址: 301700 天津市武清区*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 储能元件 均衡 均衡管理模块 能源管理系统 主动均衡电路 电源转换单元 本实用新型 均衡模块 切换单元 储能 电路 电源输入接口 接收处理器 参数发送 管理性能 均衡电路 均衡信号 能源管理 输入电源 处理器 充电 采集 发送 管理
【说明书】:

实用新型提供了一种主动均衡电路和能源管理系统,涉及能源管理技术领域,该均衡电路包括:均衡管理模块,以及与均衡管理模块连接的均衡模块;均衡模块包括电源转换单元和切换单元;切换单元包括多个切换电路;每个切换电路均包含电源输入接口和均衡接口;电源转换单元用于与输入电源连接,给储能元件充电;均衡管理模块用于采集储能元件的储能参数,将储能参数发送至处理器,以及,接收处理器下发的均衡命令,向均衡接口发送均衡信号,对储能元件进行均衡管理。本实用新型提供的主动均衡电路和能源管理系统,有助于减少电子元件的数量,在提升对储能元件组均衡管理性能的同时,也极大地降低了均衡的成本。

技术领域

本实用新型涉及能源管理技术领域,尤其是涉及一种主动均衡电路和能源管理系统。

背景技术

储能元件可以将可再生能源大规模地接入电动车、电动船、电驱动机器人、电驱动飞行器、及其固定及移动能源等领域。特别是需要有快速或高功率充放电的储能电源等领域,需要大量的储能元件串并联组合而成,以达到所需电压及容量等级。

而现有的储能元件因设计环境以及储能元件本身性能差异等因素,在使用中,很容易出现一致性逐渐变差的问题,造成储能元件成组后的性能降低,影响了储能效果。具体表现为:储能元件剩余电量(SOC,State of Charge,剩余电量)估算变差;储能元件组寿命缩短,达不到单个储能元件寿命;个别储能元件离散化逐渐加重,严重影响储能元件组整体高功率充放电性能。

因此,通常采用均衡管理的方式对储能元件组进行管理。目前,对储能元件均衡管理通常有两类:能量耗散型被动均衡方式,将电压高于平均值的储能元件分别用电阻消耗,使各储能元件电压基本一致,实现均衡管理,这种均衡管理方式能源利用效率最低;主动均衡方式,采用多路DC/DC隔离变换器实现能量流流动,或者采用一个储能元件分时供电方式;还有采用多绕组高频隔离变压器整流后分别供电。

但是上述均衡方式与目前通用的均衡管理芯片不能很好衔接,导致所用元件过多,体积过大,进而造成主动均衡成本较高的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种主动均衡电路和能源管理系统,以缓解上述主动均衡成本较高的技术问题。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种主动均衡电路,包括:均衡管理模块,以及与均衡管理模块连接的均衡模块;均衡模块包括电源转换单元和切换单元;切换单元包括多个切换电路,其中,切换电路用于与储能元件连接;每个切换电路均包含电源输入接口和均衡接口;切换电路通过电源输入接口与电源转换单元连接,切换电路通过均衡接口与均衡管理模块连接;电源转换单元用于与输入电源连接,将输入电源转换成多路输出电源,并将多路输出电源分别传输至切换电路,给储能元件充电;均衡管理模块用于采集储能元件的储能参数,将储能参数发送至处理器,以及,接收处理器下发的均衡命令,向均衡接口发送均衡信号,对储能元件进行均衡管理。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述切换电路包括依次连接的第一开关支路和第二开关支路;电源输入接口的正极接口设置在第一开关支路;电源输入接口的负极接口设置在第二开关支路;均衡接口设置在第二开关支路的输入端;第二开关支路通过均衡接口接收均衡信号,根据均衡信号控制第一开关支路的通断状态,对储能元件进行均衡管理。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,第一开关支路为开关管开关支路,开关管为PNP型开关管。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,第二开关支路为开关管开关支路,开关管为NPN型开关管。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,上述均衡管理模块包括均衡管理芯片;均衡管理芯片设置有多个均衡引脚;每个切换电路的均衡接口均连接至均衡引脚。

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