[发明专利]锂电池充电系统及工作方法

说明书

本发明涉及一种锂电池充电系统及其工作方法，本锂电池充电系统包括：倍压充电单元、与所述倍压充电单元电性相连的充电机、锂电池组；其中所述充电机适于提供输入电压，所述倍压充电单元适于调整输入电压的电压等级后，以向所述锂电池组进行充电；所述锂电池组还适于通过所述倍压充电单元对所述充电机的直流母线进行供压；本发明通过调整输入电压的电压等级后对锂电池组进行充电，并将锂电池组与充电机的直流母线连接在一起进行能量互流，充分利用了充电机的充电范围，在提高实用性的同时还节约了使用成本；实现能量相互支援，提高了可靠性和稳定性；实现多种不同电压等级的电压输出，以应对多种电压等级的动力锂电池组。

技术领域

本发明涉及一种锂电池能源领域，尤其涉及一种锂电池充电系统及工作方法。

背景技术

地铁车辆以电能为动力能源。地铁在建设和运营阶段，虽然牵引供电的安全性和可靠性得到了足够重视，但仍不可避免出现地铁车辆供电短时中断或长时间瘫痪。此时地铁车辆无法正常启动，地铁运营商基本都会采用工程维护车实施救援，将地铁车辆牵引至下一个站台。但是整个过程最快也需花费几十分钟，故会导致其它运营车辆的延误。

为了避免对后续地铁车辆运营产生影响。一些主机厂在地铁车辆中增加应急牵引功能，提高DC110V蓄电池容量，甚至单独配备动力锂电池组用于蓄电池牵引。当地铁车辆处于紧急情况时，地铁列车自行应急牵引至下一站台，便于乘客安全撤离。

但是，动力锂电池组通常需要使用单独的充电装置充电，但是该充电装置使用的次数很少，而且充电单元的可替换性较差，一个电压等级对应一种充电装置，再而动力锂电池组和蓄电池单元之间没有实现能量之间互联，这无疑会降低动力锂电池组的使用次数。

因此，亟需开发一种新的锂电池充电系统及工作方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池充电系统及工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锂电池充电系统，其包括：倍压充电单元、与所述倍压充电单元电性相连的充电机、锂电池组；其中所述充电机适于提供输入电压，所述倍压充电单元适于调整输入电压的电压等级后，以向所述锂电池组进行充电；所述锂电池组还适于通过所述倍压充电单元对所述充电机的直流母线进行供压。

进一步，所述倍压充电单元包括：与充电机输出端相连的DC/DC隔离变换器，以及与该DC/DC隔离变换器相连的倍压变换模块；所述倍压变换模块的输出端与锂电池组相连。

进一步，所述倍压充电单元包括：两路并联设置的DC/DC隔离变换器，且与充电机输出端相连；以及与两DC/DC隔离变换器分别相连的倍压变换模块；两倍压变换模块的输出端串联后与锂电池组相连。

进一步，所述倍压充电单元包括：倍压变换模块；所述倍压变换模块包括：第一级倍压模块、第二级倍压模块、第三级倍压模块；所述第一级倍压模块适于对输入电压进行第一级倍压；所述第二级倍压模块适于连接所述第一级倍压模块，以对第一级倍压后电压进行第二级倍压；所述第三级倍压模块适于连接所述第二级倍压模块，以对第二级倍压后电压进行第三级倍压后输出至所述锂电池组。

进一步，所述第一级倍压模块包括：倍压电路；所述倍压电路包括：输入电感、半桥IGBT单元和母线电容；其中所述输入电感的一端连接半桥IGBT单元的中点处，另一端作为输入端；所述母线电容与半桥IGBT单元的两输出端并联。

进一步，所述第二级倍压模块包括两个倍压电路；所述第一级倍压模块中半桥IGBT单元的两输出端分别连接第二级倍压模块中两倍压电路的输入电感；两个倍压电路形成三个输出端，即两个倍压电路的一输出端合并作为公共输出端，且分别与两输出端之间并联有母线电容。

进一步，所述第三级倍压模块包括三个倍压电路；所述第二级倍压模块的三输出端分别连接第三级倍压模块中三倍压电路的输入电感；三个倍压电路形成两输出端以连接所述锂电池组。