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专利号: 2021100472712
申请人: 温州职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是包括有:电池模块选择器(1)、升压转换器(2)、再生开关(3)、模式选择器(4)、充电备用开关(5)、数据采集模块、状态计算模块、以及开关动作控制模块;

所述电池模块选择器(1)与升压转换器(2)连接;

所述电池模块选择器(1)包括有多组依次串联设置的电池组,所述电池组负极端均串联有进口开关,所述电池组的正极端均串联有出口开关,多组所述进口开关相互并联设置,多组所述出口开关也相互并联设置;

所述升压转换器(2)包括有电感L、开关Sb、负载电阻、电容C、二极管D3以及二极管D2;

所述出口开关远离电池组的一端均与电感L的第一端连接,所述电感L的第二端分别与二极管D2的正极端以及开关Sb的第一端连接;

所述二极管D2的负极端分别与电容C和负载电阻的第一端连接;

所述开关Sb的第二端分别与电容C的第二端、负载电阻的第二端、二极管D3的正极端、以及进口开关远离电池组的一端连接;

所述二极管D3的负极端串联于若干电池组的末尾端;

所述再生开关(3)分别与电池模块选择器(1)和升压转换器(2)连接,用于使升压转换器(2)对电池组进行反向充电;

所述充电备用开关(5)与升压转换器(2)连接,用于充当升压转换器(2)的备用电源;

所述模式选择器(4)分别与充电备用开关(5)、升压转换器(2)、电池模块选择器(1)连接,用于切换供电模式;

所述数据采集模块与电池模块选择器(1)连接,用于采集各电池组的参数;

所述状态计算模块与数据采集模块连接,用于接收数据采集模块采集的各电池组参数,并做出实时状态判定;

所述开关动作控制模块分别与电池模块选择器(1)、升压转换器(2)、再生开关(3)、模式选择器(4)、充电备用开关(5)以及状态计算模块连接,用于根据状态计算模块做出的状态判定,确定输出的控制信息。

2.根据权利要求1所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是:所述再生开关(3)包括有开关Sre,所述开关Sre的第一端与二极管D2的负极端连接,所述开关Sre的第二端与二极管D3的负极端连接。

3.根据权利要求2所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是:所述模式选择器(4)包括有切换开关,所述切换开关的一端与二极管D2的负极端连接,所述切换开关的第二端与开关Sre的第一端连接,所述切换开关的第三端与开关Sre的第二端连接。

4.根据权利要求3所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是:所述充电备用开关(5)包括有外接电源和开关Sch,所述外接电源的负极端与电池组的开头端连接,所述外接电源的负极端与开关Sch的第一端连接,所述开关Sch的第二端与电感L连接。

5.根据权利要求4所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置,其特征是:当所述电池组设置有三组时,所述电池模块选择器(1)包括有电池组b1、电池组b2、电池组b3、进口开关S1、进口开关S2、进口开关S3、出口开关S4、出口开关S5、出口开关S6、以及二极管D1;

所述电池组b1、电池组b2、电池组b3依次串联设置,所述电池组b1的负极端与进口开关S1的一端、二极管D1的正极端、外接电源的负极端连接;

所述电池组b2的负极端与电池组b1的正极端、进口开关S2的一端、出口开关S4的一端连接;

所述电池组b3的负极端与电池组b2的正极端、进口开关S3的一端、出口开关S5的一端连接;

所述电池组b3的正极端与二极管D3的负极端、出口开关S6的一端、开关Sre的第二端、切换开关的第三端连接;

所述进口开关S1、进口开关S2、进口开关S3的另一端均与二极管D3的正极端连接;

所述出口开关S4、出口开关S5、出口开关S6的另一端均与二极管D1的负极端、电感L的一端连接。

6.根据权利要求1‑5任意一条所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置的操作方法,其特征是:S1,获取储能系统各电池组的SOC值;

S2,将所述各电池组SOC值做差进行比较;

S3,判断所述各电池组SOC的差值是否小于等于阈值;

S4,当所述电池组间SOC差值小于等于阈值,则判定所述电池组之间不需要SOC均衡;

S5,当所述电池组间SOC的差值大于阈值,则判定所述电池单体之间需要进行SOC均衡操作。

7.根据权利要求6所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置的操作方法,其特征是:所述均衡操作具体包括有:

S51,获取各电池组的SOC值;

S52,判断个电池组SOC值的大小关系;

S53,SOC值高的电池组接入,为负载提供能量的同时向其他SOC值低的电池组充电;

S54,SOC值高的电池组与SOC值次高的电池组电量均衡时,SOC值次高的电池组停止充电;

S55,SOC值高的电池组和SOC次高的电池组一并向其他SOC值低的电池组充电;

S56,直至所有电池组均衡时,完成SOC值的动态均衡。

8.根据权利要求7所述的一种电池模块的SOC均衡控制装置的操作方法,其特征是:还包括有步骤S6,记录各电池组的供能时长;

S7,记录各电池组的供能速率;

S8,生成各电池组的均衡报单。