[发明专利]一种电池组充放电装置

说明书

本发明公开了一种电池组充放电装置，包括第一串联电池组、第一开关电路、第二串联电池组、第二开关电路、第一开关、第一电感、第二开关，所述第一开关电路与所述第一串联电池组并联，所述第一开关电路的输出端经所述第一开关连接到所述第一电感的第一端，所述第二开关电路与所述第二串联电池组并联，所述第二开关电路的输出端经所述第二开关连接到所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接第一交流端，所述第一串联电池组和所述第二串联电池组的串联中点连接第二交流端。本发明的充放电电路简单易控制，并且达到了很高的效率。

技术领域

本发明涉及电池充电领域，且特别是有关于高效率的电池组充放电装置。

背景技术

相比于单个电池，电池组因其能提供更高的电压和更大的容量在电动汽车、电网和电力等领域中使用广泛。在生产过程中，由于制造设备和制造工艺受限，单个电池的各项性能参数很难保持一致。在充放电过程中，由于单个电池之间存在电压和容量差异，造成了电池组充放电不均衡的问题。这种不均衡会造成电池老化、电池寿命缩短、能源利用效率低下，同时会造成安全隐患，严重情况下甚至会引发燃烧和爆炸。

为了保证电池组的使用安全，在实际应用时，通常会在电池组中加入电池优化器。现有技术方案多是在电池串后并联一个电池优化器，再将均衡后的直流电压接入后级DC/AC变换电路，产生交流电。

发明内容

本发明旨在提供高效的电池组充放电装置，本发明的技术方案是为每个电池设置了一个电池优化器，解决了电池串联不均衡的问题。同时，在电池优化器后设置了开关电路，通过控制开关的通断产生趋近正弦波的梯形波，连接到交流负载或交流电源，省略了后级DC/AC变换电路。

本发明一种电池组充放电装置的实施例中，所述一种电池组充放电装置，包括第一串联电池组、第一开关电路、第一开关、第二串联电池组、第二开关电路、第二开关、第一电感，所述第一串联电池组包括多个电池优化器和多个电池，所述电池分别与所述电池优化器的第一端并联，多个所述电池优化器的第二端串联，所述第一开关电路包括多个第三开关，所述第三开关的第一端分别与所述电池优化器的第二端的正极连接，多个所述第三开关的第二端并接后经过第一开关连接到所述第一电感的第一端，所述第二串联电池组包括多个电池优化器和多个电池，所述电池分别与所述电池优化器的第一端并联，多个所述电池优化器的第二端串联，所述第二开关电路包括多个第四开关，所述第四开关的第一端分别与所述电池优化器的第二端的负极连接，多个所述第四开关的第二端并接后经过所述第二开关连接到所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接第一交流端，所述第一串联电池组和所述第二串联电池组串联，第二交流端连接所述第一串联电池组和所述第二串联电池组的串联中点。

本发明一种电池组充放电装置的实施例中，所述第一串联电池组包括至少4个所述电池优化器和至少4个所述电池，所述第二串联电池组包括至少4个所述电池优化器和至少4个所述电池。

本发明一种电池组充放电装置的实施例中，所述电池优化器为一降压升压变换电路。

本发明一种电池组充放电装置的实施例中，第一交流端和第二交流端之间并联交流负载，所述电池为所述交流负载供电，在所述交流负载正半周，所述第一开关导通，轮流导通多个所述第三开关，在所述第一电感的第一端得到梯形波；在所述交流负载负半周，所述第二开关导通，轮流导通多个所述第四开关，在所述第一电感的第一端得到梯形波。

本发明一种电池组充放电装置的实施例中，所述电池优化器的输出电压稳定，所述第三开关或所述第四开关的脉冲宽度变化。

本发明一种电池组充放电装置的实施例中，所述第三开关或所述第四开关的脉冲宽度固定，所述电池优化器的输出电压变化。