[发明专利]一种可调整电池组串联结构的直流降压放电和单相逆变放电控制电路及其控制方法

权利要求书

1.一种可调整电池组串联结构的直流降压放电和单相逆变放电控制电路,电池组由电池单元相互连接构成，每个所述电池单元的正极连接正极输出端，负极连接负极输出端，相邻电池单元的正极输出端连接相邻电池单元的负极输出端构成串联的电池组，其特征在于：每个所述电池单元的正极输出端和负极输出端之间通过第二开关元件连接，所述正极输出端与电池单元正极或者负极输出端与电池单元负极之间设有第一开关元件，位于所述电池组首尾位置的电池单元的正极输出端和负极输出端作为电池组的供电接口，电路设有控制器，所述供电接口设有通信连接端口，所述控制器通过通信连接端口与用电装置的控制单元连接，所述控制器输出驱动信号至PWM调制器，所述PWM调制器输出驱动信号至每个第一开关元件和第二开关元件。

2.根据权利要求1所述的放电控制电路，其特征在于：所述第一开关元件和第二开关元件均为场效应管。

3.根据权利要求1或2所述的放电控制电路，其特征在于：所述供电接口设有供电电压采集单元，所述供电电压采集单元输出电压信号至电池管理单元。

4.根据权利要求3所述的放电控制电路，其特征在于：每个电池单元均盘绕有水冷管路，每个所述水冷管路上均设有一个冷却电磁阀，每个所述冷却管路的两端接入到冷却支管上，所述冷却支管上与每个冷却管路连接的两个连通位置之间均设有一个支管电磁阀，所述冷却支管的两端接入到冷却主管上，所述冷却主管上与每个冷却支管连接的两个连通位置之间均设有一个主管电磁阀，所述冷却主管两端连接冷却水箱，且冷却主管其中一端设有冷却泵，控制器输出控制信号至冷却控制器，所述冷却控制器经冷却控制单元输出驱动信号至冷却电磁阀、支管电磁阀、主管电磁阀以及冷却泵。

5.根据权利要求4所述的放电控制电路，其特征在于：每个所述电池单元均设有一个采集该电池单元温度的温度传感器，所述温度传感器输出温度信号至控制器。

6.基于权利要求1-5中任一所述放电控制电路的控制方法，其特征在于：

供电前，保持所述电池单元的第一开关元件断路，第二开关元件通路，所有电池单元保持旁通状态；

控制器实时获取控制单元发出供电需求信号，所述供电需求包括电压需求和模式需求；

控制器根据电压需求查表获得需要转入供电状态的电池单元的目标数量；

控制器根据模式需求进行控制目标数量的电池单元执行直流放电或单相逆变放电；

直流放电：通过将所有计划转入供电状态的电池单元的第一开关元件通路，第二开关元件断路，使当前转入供电状态的电池单元达到目标数量；

单相逆变放电：控制转入供电状态的电池单元以相同的频率同步循环操作：第一开关元件通路同时第二开关元件断路，之后第二开关元件通路同时第一开关元件断路。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：电池组供电过程中，电池管理单元实时获取目标电压信号后，若目标电压信号发生变化，则根据电压需求查表获得需要转入供电状态的电池单元的目标数量，之后执行调整操作增减供电状态的电池单元的数量。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于：电池组供电过程中，电池管理单元实时获取供电接口的输出电压，若供电接口的输出电压与目标电压差值超过设定安全值，则调整电池单元的目标数量，供电接口的输出电压过大则减少电池单元的目标数量，供电接口的输出电压过小则增加电池单元的目标数量。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：若某个电池单元的当前温度超过温度上限，则启动冷却泵；

当启动冷却泵后，支管阀门和主管阀门保持常开，冷却阀门保持常闭，当前某个或多个温度超过温度上限的电池单元，则打开为上述电池单元冷却的冷却管路上的冷却电磁阀，闭合上述冷却管路两端之间的支管电磁阀，同时闭合上述冷却支管两端之间的主管电磁阀。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：当启动冷却泵后，当某个或多个电池单元的温度由超过温度上限降低到温度下限，则闭合该电池单元冷却管路上的冷却电磁阀，打开该冷却管路两端之间的支管电磁阀，当冷却支管上所有支管电磁阀均打开后，则打开该冷却支管两端之间的主管电磁阀。