[发明专利]一种大容量电池组充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种大容量电池组充电系统，具体涉及一种可以根据电池电量和温度进行充电切换的充电系统。

背景技术

现有电池充电系统都是对电池组直接充电，没有考虑在充电时间或充电系统提供电量有限的情况下，对电池充电的问题，当充电时间或充电系统提供电量有限时，不可能使得电池组内每个电池单元达到满充，而随机进行充电电池单元的选择或依次对充电电池单元进行选择，容易造成电池组内电池电量不均衡问题，降低了电池寿命，另外，电池长时间在较高温度条件下充电，容易发生电池爆炸等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种大容量电池组充电系统，既可以保证电池在充电后，能达到电量均衡，又可以使电池充电时，温度可控，提高了电池的寿命和保障了充电的安全。

本发明提供的技术方案为： 一种大容量电池组充电系统，它包括：总开关、整流器、直流-直流变换器、控制器、分开关、电池电量检测装置、电池温度检测装置和直流-直流变换器检测装置，其特征在于：其中，总开关用于将充电系统输入的充电交流电源与整流器隔离，在故障情况下，断开电源以对系统内元件进行保护，整流器用于将充电交流电转换成直流电，直流-直流变换器用于将整流器输出的直流电转换成适合大容量电池组充电的直流电，电池电量检测装置用于检测电池组内每个电池单元的电量，并将检测的电量值输入至控制器,电池温度检测装置用于检测电池组内每个电池单元的温度，并将检测的温度值输入至控制器,并将检测的电量值输入至控制器，直流-直流变换器检测装置用于检测直流-直流变换器输出的电压和电流，并将检测到的电压值和电流值输入至控制器，控制器还用于接收用户输入的充电允许时间和充电系统最大允许输出充电功率，并根据所述充电允许时间和所述最大允许输出充电功率计算出充电允许时间内充电系统最大输出电量，控制器还根据所述检测的电量值和电池组总电量值计算出电池充电需求电量，控制器根据所述充电允许时间内充电系统最大输出电量、所述电池充电需求电量和电池单元的温度，选择性投切分开关以对充电电池进行选择。

交流输入电源与总开关一端相连，总开关另一端与整流器一端相连，整流器另一端与直流-直流变换器一端相连，直流-直流变换器另一端分别与多个分开关一端相连，大容量电池组中的每个电池单元对应一个用于充电控制的分开关，多个分开关另一端连接电池单元，控制器通过总线与直流-直流变换器相连，用于对直流-直流变换器的工作状态进行检测，并对其输出控制指令，控制器与电池单元相连，用于检测每个电池单元的电量，控制器与多个分开关相连，用于控制分开关的通断。

直流-直流变换器包括直流电正输入端201、直流电负输入端202、电容203、电容204、开关205、开关206、变压器207、二极管208、二极管209、二极管210、二极管211、电感212、电容213、直流电正输出端214、直流电负输出端215，其中，直流电正输入端201与整流器正输出端相连和直流电负输入端202与整流器负输出端相连，直流电正输入端201还分别与电容203和开关205一端相连，电容203另一端还分别与变压器207初级侧和电容204一端相连，电容204另一端分别与直流电负输入端202和开关206一端相连，开关205另一端分别与开关206和变压器207初级侧另一端相连，变压器207次级侧一端分别与二极管208的阳极和二极管209的阴极相连，变压器207次级侧另一端分别与二极管210的阳极和二极管211的阴极相连，电抗器212一端分别与二极管208的阴极和二极管210的阴极相连，电抗器212另一端分别与电容213和直流电正输出端214相连，电容213另一端分别与直流电负输出端215、二极管209的阳极、二极管211的阳极相连，直流电正输出端214分别与每个电池单元对应的分开关相连、直流电负输出端215分别与每个电池单元对应的分开关相连。

直流-直流变换器为保证在直流母线电压最低时仍能输出所要求的最大电压，变压器变比按照如下方式确定：，公式中：为直流母线电压最低时仍能输出的最大电压，为二极管208、二极管209、二极管210、二极管211的管压降，为直流母线最低电压，为初级侧绕组匝数，为次级侧绕组匝数。

直流-直流变换器中由二极管208、二极管209、二极管210和二极管211组成的不控整流桥按照如下方式进行参数选择：（1）电压：，为整流桥的额定工作电压，为整流桥输入的线电压；（2）电流：，为整流桥的额定工作电流，为负载平均电流。