[实用新型]一种串联开关的多路不同种类电池组并联控制装置

说明书

本实用新型提出了一种串联开关的多路不同种类电池组并联控制装置，包括负载、电池组、直流电源、一次电源，还包括放电开关串联单元或者充电开关串联单元；所述放电开关串联单元包括电源端、负载端、电池端；所述充电开关串联单元包括电源端、负载端、电池端；与现有技术相比，本实用新型电池组的充电控制和放电控制独立进行，并且可以多路直接供电，其结构简单、成本低、应用灵活。能够对不同种类、不同平台电压、不同厂家批次、不同寿命状态的电池组进行并联运行控制。此外，还可以使用多组隔离的一次电源向电池组充电以及向负载供电。

技术领域

本实用新型涉及一种电池保护及控制领域，属于锂电池等相关电池的管理系统，特别是对多种不同电池组并联充放电控制的应用系统。

背景技术

随着锂电池和储能技术的发展，对电池管理系统的要求也越来越高。不同种类的电池和不同厂家、批次、状态的电池经常会在一些应用场景中使用，因此多电池组并联充放电控制系统在电池组并联应用的安全性和寿命方面显得尤为重要。

由于不同种类的电池平台电压不同，因此如果把两组不同种类的电池直接并在一起会使得平台电压高的电池充不满，而平台电压低的电池放不出。同样种类的电池由于厂家、批次、状态的不同，其特性曲线也存在差异，因此也会引起同样问题。

目前对电池进行充放电控制方面，特别是并联控制方面主要采用两个反向串联的MOSFET组成双向电子开关或者采用机械开关与电子开关并联的控制方式，结构简单，成本较低，但是功能较为单一，不适合复杂供电系统中的应用。例如中国专利CN101830269A、CN203261014U、CN104242253A、CN104617613A、CN107425561A、 CN105119361A分别公开了几种不同形式的双向开关电池组控制电路及其控制方法。这些方案仅能控制双向开关对充电或者放电进行起停控制。由于两个电力电子器件组成的双向开关，本质上与一个机械开关如接触器等功能相同，因此无法实现多组电池并联中的独立控制，特别是对于多个新能源供电的系统中，该功能尤其重要，可以对电池的充电电流进行限制和保护，对电池的寿命和安全性都具有重要的意义。

中国专利CN107154665A公开了一种采用DC/DC变换器的电池控制装置，该装置采用了三组双向电子开关，另外还采用了两个高速电力电子开关和电感组成的DC/DC变换器，结构非常复杂，成本高，而且控制系统也非常复杂。所占电池组的成本比例太高，不合适多组电池的应用。

中国专利CN205945144U公开了一种采用DC/DC变换器的电池控制装置，该装置结构比较简单，但是只能对电池组的充电过程进行控制，无法控制放电过程，特别是当电池过放电时，该控制器无法对电池进行保护，容易引起锂电池的安全问题。

综上所述，现有技术中简单的双向开关控制模式比较简单，成本低，但是功能单一，只能控制充放电的起停，无法在复杂的储能系统中得到应用。带有DC/DC变换器的系统结构过于复杂，控制难度大，而且成本高，尤其在小功率系统中所占成本比例较大，因此不适合多电池组的并联应用。此外现有的技术中均没有考虑多个一次电源供电应用场景。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了提供一种串联开关的多路不同种类电池组并联控制装置，与现有技术相比，本实用新型电池组的充电控制和放电控制独立进行，并且可以多路直接供电，其结构简单、成本低、应用灵活。能够对不同种类、不同平台电压、不同厂家批次、不同寿命状态的电池组进行并联运行控制。此外，还可以使用多组隔离的一次电源向电池组充电以及向负载供电。

本实用新型采用的技术方案为：

为了达到上述目的，本实用新型的一种串联开关的多路不同种类电池组并联控制装置，包括负载、电池组、直流电源、一次电源，还包括放电开关串联单元或者充电开关串联单元；所述放电开关串联单元包括电源端一、负载端一、电池端一；所述充电开关串联单元包括电源端二、负载端二、电池端二；