[实用新型]一种最少开关的充放电限流电池组并联控制装置

权利要求书

1.一种最少开关的充放电限流电池组并联控制装置，包括第一一次电源(1)、第一直流电源(2)、负载(4)、第一电池组(6)、第二一次电源(7)、第二直流电源(8)、第M一次电源(10)、第M直流电源(11)、第二电池组(14)、第N电池组(16)，M和N为大于1的整数，其特征在于，还包括第一防反二极管(3)、第一并联单元(5)、第二防反二极管(9)、第M防反二极管(12)、第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)；所述第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)包括母线负端(101)、母线正端(102)、电池负端(103)、电池正端(104)；

所述第一一次电源(1)与第一直流电源(2)输入相连，第一防反二极管(3)的阴极与第一直流电源(2)的输出负极相连，第二一次电源(7)与第二直流电源(8)输入相连，第二防反二极管(9)的阴极与第二直流电源(8)的输出负极相连，第M一次电源(10)与第M直流电源(11)输入相连，第M防反二极管(12)的阴极与第M直流电源(11)的输出负极相连；

所述第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)的电池负端(103)、电池正端(104)分别与第一电池组(6)、第二电池组(14)、第N电池组(16)的正负极相连；

所述第一防反二极管(3)、第二防反二极管(9)、第M防反二极管(12)的阳极与第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)的母线负端(101)和负载(4)的负端通过负直流母线连接到一起；第一直流电源(2)、第二直流电源(8)、第M直流电源(11)的正输出端与第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)的母线正端(102)和负载(4)的正端过正直流母线连接到一起；

所述第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)由双向DC/DC变换器构成，能够实现充电控制、放电控制、充电限流、放电限流。

2.如权利要求1所述的一种最少开关的充放电限流电池组并联控制装置，其特征在于，所述第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)有双开关和三开关两种模式。

3.如权利要求2所述的一种最少开关的充放电限流电池组并联控制装置，其特征在于，所述双开关模式的第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)还包括控制器(100)、第一功率开关(105)、第二功率开关(106)、第一二极管(107)、第二二极管(108)、电感一（109）；

所述第一功率开关(105)、第二功率开关(106)可以由MOSFET或者IGBT等电力电子可控器件组成，以MOSFET为例，第一功率开关(105)的漏极与母线正端(102)相连，母线负端(101)与第二功率开关(106)的漏极以及第一二极管(107)和第二二极管(108)的阳极连接在一起，第二功率开关(106)的源极与电池负端(103)连接，第一二极管(107)的阴极与第一功率开关(105)的源极以及电感一（109）相连，电感一（109）的另外一端与第二二极管(108)的阴极和电池正端(104)连接；

所述第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)仅由两个全控型功率器件和两个功率二极管组成，可以对电池进行充放电进行起停控制，以及充电限流和放电限流的分别控制，通过改变第一功率开关(105)、第二功率开关(106)的占空比可以分别控制充电电流和放电电流的大小，占空比的取值范围分别是0-100％。

4.如权利要求2所述的一种最少开关的充放电限流电池组并联控制装置，其特征在于，所述三开关模式的第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)还包括控制单元(200)、第一功率开关管(201)、第二功率开关管(202)、第三功率开关管(203)、电感二（204）；

所述第一功率开关管(201)、第二功率开关管(202)、第三功率开关管(203)可以由MOSFET或者IGBT等电力电子可控器件组成，以MOSFET为例，第一功率开关管(201)、第二功率开关管(202)、第三功率开关管(203)首尾串联连接，即源极与漏极相连，第一功率开关管(201)的漏极与母线正端(102)连接，第一功率开关管(201)的源极、第二功率开关管(202)的漏极、电感二（204）连在一起，电感的另外一端连电池正端(104)，第二功率开关管(202)的源极、第三功率开关管(203)的漏极、母线负端(101)连在一起，第三功率开关管(203)的源极连接电池负端(103)；

所述第一并联单元(5)、第二并联单元(13)、第N并联单元(15)仅由三个全控型功率器件组成，可以对电池进行充放电进行起停控制，以及充电限流和放电限流的分别控制，通过改变第一功率开关管(201)、第二功率开关管(202)的占空比可以分别控制充电电流和放电电流的大小，占空比的取值范围分别是0-100％，第三功率开关管(203)的占空比的取值只有两个0和100％，控制电池的接通和断开。