[发明专利]一种电池组充放电控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池组充放电控制系统，具体涉及一种可以根据电池组内各电池单元参数进行充放电电池单元选择及切换的电池控制系统。

背景技术

现有电池充电系统内电池单元连接方式单一，不能同时满足电池组快速充电需求和高电压放电需求，也不能通过电池参数的检测实现故障电池的隔离，另外，对电池组充电时，没有考虑在充电时间或充电系统提供电量有限的情况下，对电池充电的问题，当充电时间或充电系统提供电量有限时，不可能使得电池组内每个电池单元达到满充，而随机进行充电电池单元的选择或依次对充电电池单元进行选择，容易造成电池组内电池电量不均衡问题，降低了电池寿命，电池长时间在较高温度条件下充电，容易发生电池爆炸等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种电池组充放电控制系统，既可以实现电池的并联充电，串联放电，并且在电池充放电时，对故障有效电池隔离，通过对充电电池单元的选择保证电池在充电后，能达到电量均衡，又可以使电池充电时，温度可控，提高了电池的寿命和保障了充电的安全。

本发明提供的技术方案为：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。

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。