[实用新型]一种锂离子储能单元及单元组

说明书

技术领域

本实用新型属于后备电源储能技术领域，具体涉及一种锂离子储能单元及单元组。

背景技术

传统UPS（不间断电源）系统一般选用铅酸电池作为后备储能单元，但同样容量的电池组，铅酸电池的缺点是体积大、质量重，极大的占用空间，作为铅酸电池的代替，锂电池由于其体积小、能量密度高，在空间日益紧张的今天具有较大的经济价值和社会价值。尤其是波士顿公司的三元锂离子电池，具有较高的能量密度，能量密度可达207Wh/kg；具有较宽的温度范围，可以在-20℃～60℃范围内充电，可以在-40℃～70℃范围内放电；具有较高的使用寿命，100%DOD（100%放电）其循环寿命不小于1000次，90%DOD其循环寿命不小于2000次，80%DOD其循环寿命不小于3000次。

不像铅酸电池那样直接串联起来形成不同电压等级的电池组，三元电池需要成组装配后才可以使用，并且，由于锂电池不能长期浮充，外部一般需要配置电池管理系统（BMS）来控制充电机，确保电池不被过充。

在日常维护中，为了对每个电池组进行充放电测试和维护，还要在电池外部设置充电机，再加上同样设在电池外部的电池管理系统，使锂离子电池的外部接线多且杂，容易发生线路故障，不便使用和后期维护；并且，现有技术中对电池组内的所有单体电池的充电工作只由一个充电机完成，这样会导致单体电池充电不均衡，不利于电池的使用寿命。因此，如何合理设计一套能量密度高、功能齐全、便于使用和维护的储能单元，成为三元锂离子电池在使用推广领域面临的重大问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂离子储能单元及单元组，用于解决现有锂离子电池外设充电机和BMS导致连接线路容易发生故障的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种锂离子储能单元，包括五个单元方案：

单元方案一，所述储能单元包括两个以上串联的锂离子单体电池形成的电池组、电池管理系统和一个以上的充电电路；所述电池管理系统采样连接所述电池组，所述电池管理系统还包括用于连接上位机的通讯接口；所述充电电路的输出端连接对应个数的锂离子单体电池，充电电路的输入端用于连接充电电源。

单元方案二，在单元方案一的基础上，所述充电电路为整流电路，所述充电电源为交流电源。

单元方案三，在单元方案一的基础上，所述充电电路为直流变换电路，所述充电电源为直流电源。

单元方案四，在单元方案一的基础上，所述通讯接口为CAN接口。

单元方案五，在单元方案一的基础上，所述电池管理系统包括用于外接低压直流电源的电源接口。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种锂离子储能单元组，包括五个单元组方案：

单元组方案一，包括两个以上串并联的储能单元，每个储能单元包括两个以上串联的锂离子单体电池形成的电池组、还包括电池管理系统和一个以上的充电电路；所述电池管理系统采样连接所述电池组，所述电池管理系统还包括用于连接上位机的通讯接口；充电电路的输出端连接对应个数的单体电池，充电电路的输入端用于连接充电电源。

单元组方案二，在单元组方案一的基础上，所述充电电路为整流电路，所述充电电源为交流电源。

单元组方案三，在单元组方案一的基础上，所述充电电路为直流变换电路，所述充电电源为直流电源。

单元组方案四，在单元组方案一的基础上，所述通讯接口为CAN接口。

单元组方案五，在单元组方案一的基础上，所述电池管理系统包括用于外接低压直流电源的电源接口。

本实用新型的有益效果是：通过在储能单元内部设置电池管理系统、电池组及与其相应连接的充电电路，实现电池充电及管理的一体化，本实用新型的储能单元连接线路短、结构简单，且容易实现，有效解决了现有锂离子电池外设充电机、BMS导致连接线路容易发生故障的问题。

附图说明

图1是锂离子储能单元组示意图；

图2是锂离子储能单元示意图；

图3是储能单元充电电路程序逻辑控制图；

图4是储能单元电池管理系统程序逻辑控制图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

本实用新型的一种锂离子储能单元组的实施例：