[发明专利]并联蓄电池组电压差异控制技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种并联蓄电池组电压控制技术，在蓄电池组的并联运行中，通过控制每个蓄电池组的充放电电压，使并联蓄电池组工作在健康状态；并可根据需要，实现并联蓄电池组的差异化充放电，在差异化的充放电中，检测蓄电池组的性能参数和状态；从而提高并联蓄电池组的性能，延长并联蓄电池组的使用寿命，提高并联蓄电池组状态检测的灵活性，为节约并联蓄电池组运营成本、提高经济效益奠定技术基础。本发明属于电气工程技术领域。 

背景技术

蓄电池组在使用过程中，由于容量或可靠性的原因，需要并联运行，既在同一电压的母线上，根据需要并联连接若干组蓄电池，形成蓄电池组的并联运行方式。在这种蓄电池组的并联运行方式中，蓄电池组充放电电压一样。由于各个单体蓄电池的个性差异，在充放电和蓄电状态中，各个单体电池的端电压也具有差异性，由单体电池组成的蓄电池组间的电压也具有差异性。这种电压差异性会使并联蓄电池组在充放电过程中电流不平衡，在蓄电状态时荷电不均匀。在并联蓄电池组处于浮充状态时，由于浮充电压一样，必然会产生并联蓄电池组存储电量与单体蓄电池电压过高间的矛盾，也就是说，要想让并联蓄电池组尽可能多地存储能量，浮充电压应尽可能高，但当提高浮充电压时，其中的某些单体蓄电池端电压会超过容许值，工作在过充状态，使该单体蓄电池快速老化失效，从而导致整个并联蓄电池组产生故障；如果按照并联蓄电池组中的单体蓄电池的容许电压控制整个并联蓄电池的浮充电压，必然会导致浮充电压较低，并联蓄电池组整体储能过低，使蓄能装置得不到最大限度的使用；在并联蓄电池组放电过程中，也同样存在放电量与单体蓄电池过放相矛盾这样的问题；同时在并联蓄电池组的充放电过程中，充放电电流不均衡，也成为并联蓄电池组产生故障的隐患。 

发明人在对并联蓄电池组运行分析的基础上，提出了并联蓄电池组电压差异控制技术。该并联蓄电池组电压差异控制技术能在使并联蓄电池组存储电能功能得到充分利用的同时尽可能使蓄电池工作在健康状态，从而提高并联蓄电池组的利用率和延长并联蓄电池组的使用寿命，为并联蓄电池组经济运行提供技术支持。 

发明内容

为了提高并联蓄电池组的使用效率、延长并联蓄电池组的寿命，本发明提出并联蓄电池组电压差异控制技术。该并联蓄电池组电压差异控制技术通过控制每个蓄电池组的充放电电压，使并联运行的每个蓄电池组的充放电得到个性化控制，从而实现并联蓄电池组的充放电电流均衡、储能均衡，以及差异化充放电从而对并联蓄电池组参数和状态进行检测，满足并联蓄电池组经济运行的需要。 

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是： 

在并联蓄电池组中，每个蓄电池组用两组硅链分别与充电母线（或充电电源，以下简称充电母线）和放电母线（或负载，以下简称放电母线）相连接，与充电母线相连接的硅链中二极管导电方向为由充电母线指向蓄电池组，与放电母线相连接的硅链中二极管导电方向为由蓄电池组指向放电母线。硅链由二极管串联构成，每个二极管并联一个旁路机械开关，机械开关具有根据指令进行自动通断的功能。通过控制机械开关的通断，即可控制每个蓄电池组的电压，实现并联蓄电池组的电压差异控制。

在充电过程中，如果某个蓄电池组的充电电流偏大，说明该蓄电池组充电电压高，断开与充电母线相连接的硅链中二极管的旁路机械开关，使二级管串接入电路中，从而降低该蓄电池组的充电电压，调整断开旁路机械开关的数量即可调整该蓄电池组端电压到合理水平。同样，当某个蓄电池组充电电流偏小，说明该蓄电池组的充电电压低，接通与充电母线相连接的硅链中的二极管的旁路机械开关，使二级管被短接，从而升高该蓄电池组的充电电压，调整断开旁路机械开关的数量也可调整该蓄电池组充电电压到合理水平。 

在放电过程中，如果某个蓄电池组的放电电流偏大，说明该蓄电池组端电压高，断开与放电母线相连接的硅链中的二极管的旁路机械开关，使二级管串接入电路中，从而使该蓄电池的等效负载电阻增加，降低放电电流，调整断开旁路机械开关的数量即可调整该蓄电池组放电电流到合理水平。同样，当某个蓄电池组放电电流偏小，说明该蓄电池组的端电压低，接通与放电母线相连接的硅链中的二极管的旁路机械开关，使二级管被短接，从而使该蓄电池组等效负载电阻减小，调整断开旁路机械开关的数量也可调整该蓄电池组端放电电流到合理水平。 

在某些时候，需要对并联蓄电池组中的某组蓄电池进行维护检测，需要使该组蓄电池充放电电流与其它组蓄电池有较大差异，调节硅链硅链中二级管的旁路开关的通断数量，调节该蓄电池充放电电压，从而调节充放电电流，形成与其它蓄电池组的差异充放电，完成对该组蓄电池的维护检测。