[发明专利]一种串联构架的电池化成装置及其应用方法

权利要求书

1.一种串联构架的电池化成装置，其特征在于，包括：

模块化部分功率变换器、电池单体、电池化成管理系统和恒压源，所述模块化部分功率变换器、所述电池单体和所述电池化成管理系统互相之间电路连接，所述恒压源在所述电池化成管理系统的控制下通过所述模块化部分功率变换器给所述电池单体进行供电；

所述恒压源通过所述模块化部分功率变换器实现所述电池单体的恒流充放电控制，所述电池管理系统监测所述电池单体的电压，根据单体电池的状态为所述模块化部分功率变换器下发充电、放电、启动和停止命令。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模块化部分功率变换器包括多个串并联混合连接的隔离型DC-DC变换器子模块，每个隔离型DC-DC变换器子模块包括预充电电路、主继电器、开关器件以及磁性元件。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个串并联混合连接的隔离型DC-DC变换器子模块的具体连接方式为：所有隔离型DC-DC变换器子模块的输入端串联连接；所有DC-DC变换器子模块的输出端并联连接；所有DC-DC变换器子模块并联连接的输出端再串联至所有DC-DC变换器子模块的串联输入端的顶部。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池单体包括多个串联连接的锂离子电池单体。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述模块化部分功率变换器与串联电池单体的连接方式为：模块化功率变换器中的每个隔离型DC-DC变换器子模块的输入端连接一支电池单体，所有隔离型DC-DC变换器子模块的输出端并联在一起，输出端再串联至电压最高的一节电池之上，与串联电池共同构成直流母线，外接恒压源连入直流母线通过模块化功率变换器为串联电池单体充/放电。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池化成管理系统控制模块化部分功率变换器中的各个隔离型DC-DC变换器子模块独立输出功率，实现串联电池单体的恒电流充放电，当某支电池单体充满电/放空电时，电池化成管理系统控制模块化部分功率变换器结束该支电池充电/放电。

7.一种权利要1至6任一项所述的串联构架的电池化成装置的应用方法，其特征在于，包括：

通过恒压源将直流源接入电池化成装置；

闭合模块化部分功率变换器中的隔离型DC-DC变换器子模块中的隔离开关，接通预充电电路等待设定时间后，闭合主继电器；

电池化成管理系统启动，隔离型DC-DC变换器子模块中的开关器件开始工作，直流源在电池化成管理系统的控制下通过模块化部分功率变换器给电池单体进行供电；

当某支电池单体充满/放空后，将该电池单体的电流降为0，其它电池单体继续充电/放电；

当串联支路中全部电池单体均充满/放空，电池化成过程结束，隔离型DC-DC变换器子模块中的开关器件停止工作，主继电器和隔离开关。