[发明专利]一种三电平电池组的充放电电路

说明书

一种三电平电池组的充放电电路，在锂电池组的正极至中性极间的正极组和中性极至负极间的负极组的两端分别并联设有第一分流单元和第二分流单元，并由BMS控制单元监测正极组和负极组的电压，在正极组电压高于负极组电压时，控制第一开关闭合和第二开关断开，在正极组电压低于负极组电压时，控制第一开关断开和第二开关闭合，从而实现锂电池组正负两端充电电压的均衡。本发明的充放电电路，采用单电平的充电机配合组间均衡电路，实现了对三电平电池组的均衡充电，有效地延长了电池组的放电时间和使用寿命。

技术领域

本发明涉及UPS行业的锂电池技术领域，更具体来讲，涉及一种三电平电池组的充放电电路。

背景技术

带中线的三电平电池组与UPS母线连接，在放电时由于UPS端负载水平的波动，使得电池组的正极和负极放电不均衡，而在充电时，正极和负极又通过同一充电回路一起充电。久而久之，电池正、负两端的放电电压不一致，从而使电池组放电能力变差。若考虑采用对正极和负极各设一充电回路分开充电，不仅导致硬件成本过高，还增大了装置的体积，与小型精细化的设计方向相去甚远。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种三电平电池组的充放电电路。

为实现上述目的，本发明提供了一种三电平电池组的充放电电路，用于在UPS设备中对电池组进行充放电；所述UPS设备具有母线，其具有高电位端、低电位端和中电位端，并电连接电池组以在充放电时分别作为电源和负载；所述电路包括：

锂电池组，包括多个电池单元，并具有正极、负极和中性极，其分别与母线的高电位端、低电位端和中电位端电连接；所述正极至中性极间的电池单元构成正极组，所述中性极至负极间的电池单元构成负极组；

直流充电机，其输入端电连接母线的高电位端和低电位端，其输出端电连接锂电池组的正极和负极，以建立充电回路；其还控制所述充电回路的闭合或断开，并调整充电电压和充电电流；

第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极和负极分别连接锂电池组的正极和母线的高电位端，所述第二二极管的正极和负极分别连接母线的低电位端和锂电池组的负极，以建立放电回路；

第一分流单元和第二分流单元；所述第一分流单元包括第一分流电阻和第一开关，其并联设于正极组的两端；所述第二分流单元包括第二分流电阻和第二开关，其并联设于负极组的两端；

BMS控制单元，其电连接锂电池组以检测其充电电压，并电连接第一开关和第二开关；其在正极组电压高于负极组电压时，控制第一开关闭合，第二开关断开；其在正极组电压低于负极组电压时，控制第一开关断开，第二开关闭合。

在某一实施例中：所述第一开关和第二开关为继电器或接触器。

在某一实施例中：所述BMS控制单元电连接每个电池单元，以分别获取其充电电压，并经累加计算获得所述正极组电压和负极组电压。

在某一实施例中：还包括电流传感器，其电连接所述BMS控制单元，并设于所述充电回路上，用以检测锂电池组的充电电流；

所述BMS控制单元还电连接所述直流充电机，以根据所检测的充电电流和充电电压控制直流充电机闭合或断开充电回路，或调整充电电压和充电电流。

在某一实施例中：所述BMS控制单元通过CAN总线与直流充电机进行通信。

在某一实施例中：还包括直流断路器，其设于母线和锂电池组间，用于控制母线和锂电池组间电连接的通断。

在某一实施例中：所述直流断路器为三极断路器，其分别用于控制所述正极与高电位端、负极与低电位端、中性极与中电位端间电连接的通断。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：