[发明专利]一种电池充放电管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别是指一种电池充放电管理系统。

背景技术

现有电池组，组内各电池单元基本都是串联使用。由各电池单元串联的电池组，输出时虽可输出较高的输出电压，但充电时两端也需较高的充电电压。充电电压较低时，无法对电池组进行充电，造成充电过程中低电压电量的浪费，特别是电动汽车系统中，汽车惯性或减速运行下，动能转化的电能通常需回收存储至电池组中，然而，低速下的低电压电量因无法回收存储，而造成能源流失，这是现有电动汽车续航能力差的主要原因之一。且为获得较高的充电电压，充电电路中通常需加入升压电路，升压电路虽一定程度上可将充电电压提高，但升压后可得到的电压也受限于一定的升压倍率，且升压后其充电电流大大降低，充电的速度缓慢，甚至会出现因电流过低而无法充电的情况。同时，各电池单元串联，充电电路唯一，电路中电流统一分配，充电速度受限，易出现欠充、充不饱的现象，即造成各电池单元充放电不均衡，影响电池组使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池充放电管理系统。

一种电池充放电管理系统，包括控制单元和电池组充放电单元，电池组充放电单元包括逆变电路和若干充放电基本单元，每个充放电基本单元包括组成单个电池组中的一个电池单元、变压器、整流电路和充电保护模块，电池组充电输入端经逆变电路后与所有充放电基本单元的变压器的输入侧串联形成外环充电回路，外环充电回路上还设有电流检测模块和电压检测模块，每个充放电基本单元中，变压器的输出侧依次与整流电流、充电保护模块、电池单元连接后形成内环充电回路，每个充放电基本单元中的电池单元两端还引出有电池单元放电输出端，所有充放电基本单元的电池单元放电输出端串联输出，电池组充放电单元的逆变电路的控制端、电流检测模块和电压检测模块分别与控制单元连接。

进一步地，充电保护模块包括充电过流保护模块和温度检测保护模块。现有充电保护模块通常仅包括充电过流保护模块或充电过压保护模块，其仅可防止过流或过压充电带来的危险，而不能防止其他如温度影响带来的危险，本发明充电保护模块不仅包括充电过流保护模块，可防止过流充电带来的危险，还包括了温度检测保护模块，可充电过程中温度过高带内的危险，多方面防护，提高充电的安全性。

进一步地，充电过流保护模块中设有过流信号输出模块，过流信号输出模块与控制单元连接。如此，方便控制单元将各电池单元充电正常与否的情况发送至警报模块或显示模块进行警报或显示、告知。

进一步地，充电保护模块包括满电停充保护模块，满电停充保护模块用于在电池组相应的电池单元电量充满时，断开对该电池单元的充电。如此，避免该电池单元过充，发生爆炸的危险。

进一步地，每个充放电基本单元还包括位于电池单元放电输出端前端的低电位退出放电模块，所述低电位退出放电模块包括电池单元放电输出端单侧线路上的控制开关Q1、连接于电池单元放电输出端两侧线路间且位于控制开关Q1后端的控制开关Q2，充放电基本单元中的电池单元两端电位正常时，相应低电位退出放电模块的控制开关Q1导通、控制开关Q2截止；充放电基本单元中的电池单元两端电位过低时，相应低电位退出放电模块的控制开关Q1截止、控制开关Q2导通。现有电池充电管理系统中，因未设置低电位退出放电模块，在单个电池单元损坏时，会导致整个电池组无法使用，本发明通过低电位退出放电模块的设置，使单个电池单元损坏电位过低时，立即退出放电应用，而不影响整个电池组的使用。

进一步地，低电位退出放电模块中还包括低电位信号输出模块，低电位信号输出模块与控制单元连接。如此，方便控制单元将各电池单元损坏与否的情况发送至警报模块或显示模块进行警报或显示、告知。

进一步地，控制单元还与一显示模块连接，显示模块用于信息显示。如此方便对电池组充放过程中的相关信号进行显示，诸如电流检测模块和电压检测模块检测到的外环充电回路中的电流、电压的情况、各电池组充放电单元中各电池单元的工作信息显示。

进一步地，显示模块显示的信息包括各电池组充放电单元中各电池单元的工作信息，各电池组充放电单元中各电池单元的工作信息于显示模块上呈阵列显示。各电池组充放电单元中各电池单元的工作信息在显示模块上呈阵列显示，方便操作人员快速的识别各电池组充放电单元中各电池单元的工作信息。

进一步地，电池组充放电单元的数量为若干，若干电池组充放电单元分成若干组，每一组内的所有电池组充放电单元串联，所有组分别经一Boost模块稳压后并联输出。本发明通过若干电池组充放电单元的串并联设计，使所形成电池的总容量扩大，以满足各种用电需求。