CN107370222A - 一种能量互补式分容柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能量互补式分容柜，包括AC/DC单向电源模块、能量补偿模块、至少两个充/放电路,AC/DC单向电源模块通过充/放电路对其中一个或一组电池充电，所述电池充满电后释放电能对其它电池充电，直至所有电池完成充/放电，电池未充满则通过能量补偿模块补充，多余的电量存储在能量补偿模块中。本发明在电池分容时，利用电池放电释放的电能给其他电池充电，有效利用了电池释放的电能，减少了交流电转换成直流电的过程，而且电池分容过程中没有直流电转换成交流电的过程，减小了能量的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及电池分容技术领域，具体为一种能量互补式分容柜。
背景技术
随着新能源汽车等新能源设备的越来越多，对电池的需求也越来越多，在电池的PACK过程中，分容是必不可少的工艺环节之一。分容的基本原理简而言之就是对电池的容量及相关参数进行分选，让容量特性一样的电池被分到一个组中。
如中国发明专利公开号为CN204668962U提供的一种电池分容柜，其核心技术在于，AC/DC转换降压器将市电转换成低压直流电，在充电电池充电阶段利用直流供电总线上的电能对充电电池充电，将充电电池释放的电能回送到直流供电总线上以便其他电池分容设备使用，电池多余的电量通过逆变并网电路逆变回送到商业电网。此分容过程要经过AC/DC及DC/AC的转换，由于转换时的能量损失，约有50％的能耗在这一过程中变为热量等损失掉，同时由于分容柜功率大、数量多，所以因此带的损失十分巨大。
如中国发明专利公开号为CN2802739提供的一种节能型电池充放电系统，其核心技术在于，充电时，储电装置通过双向恒流开关电源将电能充给待充放电的电池或电池组；放电时，待充放电的电池或电池组通过双向恒流开关电源将电能存储在储电装置中。电池的充放电操作都通过储电装置执行，极大的影响了储电装置的使用寿命，甚至引发危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能量互补式分容柜，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种能量互补式分容柜，包括：
AC/DC单向电源模块，其与电网输入连接，用于将电网提供的交流电转换成直流电；
能量补偿模块，其与AC/DC单向电源模块输入连接，其与控制模块电性连接，用于存储电能并为电池补充电能；以及
至少两个充/放电路，其之间并联连接，其与AC/DC单向电源模块输入连接，其与能量补偿模块双向电性连接，每个充/放电路与一个电池电性连接，AC/DC单向电源模块通过充/放电路对其中一个或一组电池充电，所述电池充满电后释放电能通过充/放电路对其它电池充电，电池未充满则通过能量补偿模块补充，多余的电量存储在能量补偿模块中，电池之间通过充/放电路执行充电、放电操作，直至所有电池完成充/放电。
优选的，所述能量互补式分容柜还包括：
容量计算模块，其与控制模块电性连接，用于计算电池容量；
电压检测模块，其与电池、控制模块双向电性连接，用于检测每个电池电压。
优选的，所述能量补偿模块包括：
能量储存模块，用于储存电能；
能量检测模块，其与能量储存模块电性相连，用于检测能量储存模块中的剩余电量；
继电器，其与容量检测模块电性相连，用于在能量储存模块电量不足时，转换至AC/DC单向电源模块为电池补充电能。
优选的，所述能量储存模块为铅酸电池、锂电池和镍氢电池的一种或多种。
优选的，所述控制模块采用型号为STM32F103单片机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在电池分容时，AC/DC单向电源模块通过充/放电路对其中一电池或一组充电完成后，利用电池放电释放的电能给其他电池充电，电量不足时通过能量补偿模块补充电量，多余的电量存储在能量补偿模块中，有效利用了电池释放的电能，减少了交流电转换成直流电的过程，而且电池分容过程中没有直流电转换成交流电的过程，减小了能量的损耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为能量补偿模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
一种能量互补式分容柜，包括AC/DC单向电源模块、能量补偿模块、至少两个充/放电路、容量计算模块以及电压检测模块。
能量补偿模块包括能量储存模块、能量检测模块和继电器。
AC/DC单向电源模块将电网侧的交流电转换成直流电，将能量存储模块充满电，能量储存模块采用锂电池组。电池分容时，在充电过程中，AC/DC单向电源模块通过充/放电路对其中一个或一组电池充电，电池充满电后释放电能通过充/放电路对其它电池充电，电池之间通过充/放电路执行充电、放电操作，直至所有电池完成充/放电。因为电路中能量的损耗和电池间容量的差异，当电池未充满时，能量存储模块释放电能补充，电池中多余的电量通过充/放电路释放，存储在能量存储模块中。
充/放电过程中，控制模块通过充/放电路调节充电的电流或电压、放电的电流，设置电池的最高充电电压、最低放电电压，控制模块采用型号为STM32F103单片机。电压检测模块实时检测电池的电压，达到最高充电电压时停止充电，达到最低放电电压时停止放电，防止出现过充、过放的情况损害电池。电池完成至少一次充、放电循环后，控制模块控制容量计算模块记录放电的电流大小和放电时间的长短，计算出电池容量。
能量检测模块在充/放电过程中检测能量储存模块中的剩余电量，当能量储存模块中的电量低于设定值时，如5％，继电器工作，转换至AC/DC单向电源模块为电池补充电能，同时控制模块控制AC/DC单向电源模块为能量存储模块充电，当能量存储模块充满电后继续工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种能量互补式分容柜，其特征在于，包括:
AC/DC单向电源模块，其与电网输入连接，用于将电网提供的交流电转换成直流电；
能量补偿模块，其与AC/DC单向电源模块输入连接，其与控制模块电性连接，用于存储电能并为电池补充电能；以及
至少两个充/放电路，其之间并联连接，其与AC/DC单向电源模块输入连接，其与能量补偿模块双向电性连接，每个充/放电路与一个电池电性连接，AC/DC单向电源模块通过充/放电路对其中一个或一组电池充电，所述电池充满电后释放电能通过充/放电路对其它电池充电，电池未充满则通过能量补偿模块补充，多余的电量存储在能量补偿模块中，电池之间通过充/放电路执行充电、放电操作，直至所有电池完成充/放电。
2.根据权利要求1所述的一种能量互补式分容柜，其特征在于，所述能量互补式分容柜还包括：
容量计算模块，其与控制模块电性连接，用于计算电池容量；
电压检测模块，其与电池、控制模块双向电性连接，用于检测每个电池电压。
3.根据权利要求1所述的一种能量互补式分容柜，其特征在于，所述能量补偿模块包括：
能量储存模块，用于储存电能；
能量检测模块，其与能量储存模块电性相连，用于检测能量储存模块中的剩余电量；
继电器，其与容量检测模块电性相连，用于在能量储存模块电量不足时，转换至AC/DC单向电源模块为电池补充电能。
4.根据权利要求3所述的一种能量互补式分容柜，其特征在于：所述能量储存模块为铅酸电池、锂电池和镍氢电池的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种能量互补式分容柜，其特征在于：所述控制模块采用型号为STM32F103单片机。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110224468A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-10 | 奕顺龙能源科技(北京)有限公司 | 电池充放电设备 |
| CN110620426A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-27 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种电源切换装置和方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203942314U (zh) * | 2014-06-20 | 2014-11-12 | 佛山市贝瑞尔电气科技有限公司 | 电能回馈型电池充放电与分容设备 |
| CN104158273A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 东莞市冠佳电子设备有限公司 | 电池化成分容系统 |
| TW201502550A (zh) * | 2013-07-04 | 2015-01-16 | Chen Tech Electric Mfg Co Ltd | 具能量回生功能之電池測試系統 |
| CN104934998A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 深圳敏正科技有限公司 | 电池分容柜及电池分容方法 |
| CN204809356U (zh) * | 2015-07-15 | 2015-11-25 | 何琼 | 一种节能型电池化成设备 |
| CN207134844U (zh) * | 2017-09-13 | 2018-03-23 | 合肥亮天新能源科技有限公司 | 一种能量互补式分容柜 |
-
2017
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201502550A (zh) * | 2013-07-04 | 2015-01-16 | Chen Tech Electric Mfg Co Ltd | 具能量回生功能之電池測試系統 |
| CN203942314U (zh) * | 2014-06-20 | 2014-11-12 | 佛山市贝瑞尔电气科技有限公司 | 电能回馈型电池充放电与分容设备 |
| CN104158273A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-19 | 东莞市冠佳电子设备有限公司 | 电池化成分容系统 |
| CN104934998A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 深圳敏正科技有限公司 | 电池分容柜及电池分容方法 |
| CN204809356U (zh) * | 2015-07-15 | 2015-11-25 | 何琼 | 一种节能型电池化成设备 |
| CN207134844U (zh) * | 2017-09-13 | 2018-03-23 | 合肥亮天新能源科技有限公司 | 一种能量互补式分容柜 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110224468A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-10 | 奕顺龙能源科技(北京)有限公司 | 电池充放电设备 |
| CN110620426A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-27 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种电源切换装置和方法 |
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