[发明专利]一种电池组充放电控制系统

权利要求书

1.一种电池组充放电控制系统，它包括：总开关、整流器、直流-直流变换器、控制器、电池电量检测装置、电池温度检测装置和直流-直流变换器检测装置、电池串联放电开关、电池旁路开关和电池并联充电开关，其特征在于：其中，总开关用于将充电系统输入的充电交流电源与整流器隔离，在故障情况或停止充电时，断开电源以对系统内元件进行保护，整流器用于将充电交流电转换成直流电，直流-直流变换器用于将整流器输出的直流电转换成适合大容量电池组充电的直流电，电池电量检测装置用于检测电池组内每个电池单元的电量，并将检测的电量值输入至控制器,电池温度检测装置用于检测电池组内每个电池单元的温度，并将检测的温度值输入至控制器,直流-直流变换器检测装置用于检测直流-直流变换器输出的电压和电流，并将检测到的电压值和电流值输入至控制器，电池串联放电开关、电池旁路开关和电池并联充电开关由控制器控制通断，当电池组放电时，控制器控制电池串联放电开关闭合，实现电池组内各电池单元串联放电，放电过程中，控制器实时检测电池组内各电池单元电量和温度，据此判断电池单元是否适合继续放电，当电池不适合继续放电时，控制器控制不适合继续放电的电池单元所对应的电池并联充电开关断开，并闭合所述不适合继续放电的电池单元所对应的电池旁路开关，当电池组充电时，控制器控制电池串联放电开关和电池旁路开关断开，并接收用户输入的充电允许时间和充电系统最大允许输出充电功率，并根据所述充电允许时间和所述最大允许输出充电功率计算出充电允许时间内充电系统最大输出电量，控制器还根据所述检测的电量值和电池组总电量值计算出电池充电需求电量，控制器根据所述充电允许时间内充电系统最大输出电量、所述电池充电需求电量和电池单元的温度，选择性投切电池并联充电开关以对充电电池单元进行选择，将被选中的充电电池单元所对应的并联充电开关闭合。

2.根据权利要求1所述的电池组充放电控制系统，其特征在于：交流输入电源与总开关一端相连，总开关另一端与整流器一端相连，整流器另一端与直流-直流变换器一端相连，直流-直流变换器另一端分别与各电池单元对应的电池旁路开关和电池并联充电开关相连，控制器与直流-直流变换器相连，用于对直流-直流变换器的工作状态进行检测并对其输出控制指令，控制器分别与电池串联放电开关、电池旁路开关和电池并联充电开关相连，对开关通断进行控制，电池并联充电开关采用双极开关，其中一极连接在开关所对应的电池单元正极和直流-直流变换器正母线之间，另一极连接在开关所对应的电池单元负极和直流-直流变换器负母线之间，电池旁路开关一端连接在开关所对应的电池单元正极，另一端连接在开关所对应的电池单元负极，电池串联放电开关一端连接在相邻电池单元的正负极之间。

3.根据权利要求2所述的电池组充放电控制系统，其特征在于：直流-直流变换器包括直流电正输入端201、直流电负输入端202、电容203、电容204、开关205、开关206、变压器207、二极管208、二极管209、二极管210、二极管211、电感212、电容213、直流电正输出端214和直流电负输出端215，其中，直流电正输入端201与整流器正输出端相连和直流电负输入端202与整流器负输出端相连，直流电正输入端201还分别与电容203和开关205一端相连，电容203另一端还分别与变压器207初级侧和电容204一端相连，电容204另一端分别与直流电负输入端202和开关206一端相连，开关205另一端分别与开关206和变压器207初级侧另一端相连，变压器207次级侧一端分别与二极管208的阳极和二极管209的阴极相连，变压器207次级侧另一端分别与二极管210的阳极和二极管211的阴极相连，电抗器212一端分别与二极管208的阴极和二极管210的阴极相连，电抗器212另一端分别与电容213和直流电正输出端214相连，电容213另一端分别与直流电负输出端215、二极管209的阳极、二极管211的阳极相连，直流电正输出端214分别与每个电池单元对应的电池并联充电开关相连、直流电负输出端215分别与每个电池单元对应的电池并联充电开关相连。

4.根据权利要求3所述的电池组充放电控制系统，其特征在于：直流-直流变换器为保证在直流母线电压最低时仍能输出所要求的最大电压，变压器变比按照如下方式确定：，公式中：为直流母线电压最低时仍能输出的最大电压，为二极管208、二极管209、二极管210、二极管211的管压降，为直流母线最低电压，为初级侧绕组匝数，为次级侧绕组匝数。