[发明专利]一种多模式串并联转换电路

说明书

本发明涉及一种多模式串并联转换电路，包括两条总母线，多个蓄电池、多个由Mos管连接而成的多模式串并联转换电路，以及若干组一上一下与母线连接的双向开关。蓄电池之间通过多模式串并联电路转换结构进行连接，通过控制多模式串并联转换电路以及与蓄电池相连的双向导通开关与上下母线的开关通断来实现蓄电池之间的多种模式连接，从而使得对蓄电池充电时，可以采用不同的充电策略来达到蓄电池之间的均衡充电。

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，具体是一种多模式串并联转换电路。

背景技术

近年来我国电动汽车行业发展迅速，随着车辆的使用将会产生大量的退役电池。据中国汽车技术研究中心预测，到2020年底，我国乘用车储能电池累计报废量将达到12-17万吨。车用储能电池的报废渐入高峰期，这些电池的处理已成为汽车行业亟需面对并解决的问题。如果能充分梯次利用这些旧电池，可以为电厂作为充电蓄能媒介调节电网峰谷用电，亦可作为公司企业备用储能设备，经济前景十分广阔，具有丰富的实用价值。

但是未经检测、筛选的退役电动汽车储能电池直接再利用存在以下两个方面的问题：一方面，电动汽车储能电池特性随容量衰减程度而不同，退役电池各项性能指标差异较大，影响电池组放电容量；另一方面，存在问题的电池未被检验出并再次使用，将增加其他整个电池系统的安全风险，降低电池组的安全性和可靠性。如何检测出问题电池，并对可再利用电池进行梯次利用并均衡充电就成了关键的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述问题，本发明提供一种多模式串并联转换电路，在不改变单体电池的空间位置的情况下，不使用电阻电感元器件，仅仅靠开关来实现各单体电池的重组，并能够通过开关的通断实现单体电池之间的多种连接模式，以此满足不同充电策略对电池组的充电和电源的最优化利用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供的一种多模式串并联转换电路，包括正极母线、接地母线和多个蓄电池，蓄电池的正负极通过双向开关分别连接正极母线和接地母线，相邻两个蓄电池之间连接多模式串并联转换电路本体；

多模式串并联转换电路本体包括第一模块和第二模块，第一模块包括Mos管Sb11，Mos管Sb11的漏极连接蓄电池B1的正极，Mos管Sb11的源极连接Mos管Sc11的源极，Mos管Sc11的源极连接其中一双向开关，Mos管Sc11的漏极连接Mos管Sd11的源极，Mos管Sd11的漏极连接蓄电池B2的正极，Mos管Sd11和Mos管Sc11连接的公共端连接Mos管Se11的源极，Mos管Se11的漏极连接Mos管Sf11的源极，Mos管Sf11的漏极连接蓄电池B1的正极；

蓄电池B1的负极连接第二模块，第二模块与第一模块对称设置，第二模块的Mos管Sd21的漏极通过Mos管Sh1连接Mos管Sd11的漏极，第二模块的Mos管Se21和Mos管Sf21的公共端连接Mos管Sg1的漏极，Mos管Sg1的源极连接右侧多模式串并联转换电路本体的Mos管Se12和Mos管Sf12公共端；

多个多模式串并联转换电路本体的电路结构相同。

工作原理：

1、通过控制Mos管通断，实现多个蓄电池的全串联连接。当电路模式工作在全串联模式时，其全串联连接通路将超过一条，当某个Mos管发生故障时，可以通过控制Mos管通断实现全串联模式的正常工作，此时形成的蓄电池组将具有大电压负载输出的特性。

2、通过控制Mos管通断，可以实现多个蓄电池的全并联连接。当电路模式工作在全并联模式时，其全并联连接通路将超过一条，当某个Mos管发生故障时，可以通过控制Mos管通断实现全并联模式的正常工作，此时形成的蓄电池组将具有大容量高载荷带载能力的特性。