[发明专利]一种基于电池组自重构的系统及其智能控制方法

摘要

本发明涉及一种基于电池组自重构的系统及其智能控制方法，其系统特征在于系统包括电池阵、控制部分及输出输入部分；其自重构控制方法特征在于在整个电池组充放电过程中，存在从“主路电池组集合”切入到“暂时切除电池组集合”的过程、从“主路电池组集合”切入到“故障电池组集合”的过程、从“暂时切除电池组集合”切入到“主路电池组集合”的过程、“均衡模式”过程；然后根据相应的切换条件，动态的将电池在“主路电池组集合”、“暂时切除电池组集合”、“故障电池组集合”之间进行切换。本发明的有益效果如下：解决电池组充放电的不均衡问题、能够灵活配置输出或者输入电压的等级、能够以灵活的电池组配置进行充放电、能够提高电池组的使用寿命。

主权项

1.一种基于电池组自重构的系统，其特征在于：包括电池阵、控制部分及输出输入部分；所述电池阵包括电池组、均衡单元；所述的电池组包括单体电池单元、开关Sn，n＝1、2...N；N：电池阵中单体电池的数目；所述的单体电池单元包括单体电池及开关Kn，n＝1、2...N‑1；N：电池阵中单体电池的数目；所述的单体电池与开关Kn串联连接；所述的开关Sn与单体电池单元并联连接；所述的均衡单元包括DC模块1、二极管Dn，n＝1、2...2N；N：电池阵中单体电池的数目；以及开关Cn，n＝1、2...2N；N：电池阵中单体电池的数目；所述的DC模块1输出端的正极与二极管D2n+1的正极连接，n＝0、1、2...N‑1；N：电池阵中单体电池的数目；所述的二极管D2n+1的负极与开关C2n+1的一端串联连接，n＝0、1、2...N‑1；N：电池阵中单体电池的数目；所述的开关C2n+1另一端与所述的单体电池单元的正极连接，n＝0、1、2...N‑1；N：电池阵中单体电池的数目；所述的DC模块1输出端的负极与二极管D2n的负极连接，n＝1、2...N；N：电池阵中单体电池的数目；所述的二极管D2n的正极与开关C2n的一端串联连接，n＝1、2...N；N：电池阵中单体电池的数目；所述的开关C2n另一端与所述的单体电池的负极连接，n＝1、2...N；N：电池阵中单体电池的数目；所述开关C2n、开关C2n+1是联动的；所述的输出输入部分包括宽电压范围的DC‑DC模块2、换向开关；所述的输出输入部分的输入端的正极为Vin(+)、负极为Vin(‑)，输出端的正极为Vout(+)、负极为Vout(‑)；所述的宽电压范围的DC‑DC模块2的输入端的正极为Vi(+)、负极为Vi(‑)；所述的宽电压范围的DC‑DC模块2的输出端的正极为Vo(+)、负极为Vo(‑)；所述的输出输入部分的Vin(+)通过电流传感器与所述的电池阵的正极连接；所述的输出输入部分的Vin(‑)与所述电池阵的负极连接；所述的换向开关包括JM_i、JM_i’，其中i＝1、2、3、4；所述的开关JM_4的一端与Vin(+)连接，另一端与Vi(+)连接；所述的开关JM_2的一端与Vout(+)连接，另一端与Vi(+)连接；所述的开关JM_3的一端与Vin(+)连接，另一端与Vo(+)连接；所述的开关JM_1一端与Vout(+)连接，另一端与Vo(+)连接；所述的开关JM_4’的一端与Vin(‑)连接，另一端与Vi(‑)连接；所述的开关JM_3’的一端与Vout(‑)连接，另一端与Vi(‑)连接；所述的开关JM_2’的一端与Vin(‑)连接，另一端与Vo(‑)连接；所述的开关JM_1’一端与Vout(‑)连接，另一端与Vo(‑)连接；所述的开关JM_i、JM_i’为MOSFET；所述的开关JM_i、JM_i’为联动开关；当系统进入充电模式时，开关JM_2、JM_2’、JM_3、JM_3’闭合，开关JM_1、JM_1’、JM_4、JM_4’断开；当系统进入放电模式时，开关JM_1、JM_1’、JM_4、JM_4’闭合，开关JM_2、JM_2’、JM_3、JM_3’断开；所述的开关Kn、开关Sn、开关Cn为MOSFET；所述开关Kn、开关Sn是互斥的。