[发明专利]电池单元充放电装置

权利要求书

1.一种电池单元充放电装置，其特征在于，包括：

AC/DC隔离变换模块，其输入端接收交流电，输出端连接直流母线，用于将所述交流电变换为直流母线电压，并提供其输出端与输入端之间的电隔离；

非隔离双向DC/DC转换器，其第一端连接所述直流母线，第二端连接电池单元，用于将所述第一端的所述直流母线电压变换为所述第二端的目标电池电压而为电池单元充电，或将电池单元的电池电压变换为所述第一端的所述直流母线电压；

功率多级可调放电装置，连接在所述直流母线与地端之间，具有不同的放电功率等级；以及

控制模块，控制模块连接功率多级可调放电装置、AC/DC隔离变换模块和非隔离双向DC/DC转换器，用于输出控制信号至功率多级可调放电装置内的开关、AC/DC隔离变换模块内的开关和非隔离双向DC/DC转换器内的开关，而控制使得电池单元充放电装置工作在充电模式或放电模式，在充电模式中，AC/DC隔离变换模块内的开关和非隔离双向DC/DC转换器内的开关工作而将交流电变换为目标电池电压而为电池单元充电，在放电模式中，非隔离双向DC/DC转换器内的开关、功率多级可调放电装置内的开关工作而为电池单元放电，并在放电模式中，控制模块控制功率多级可调放电装置内的开关工作而使其根据电池单元需要的放电功率工作在不同的放电功率等级。

2.根据权利要求1所述的电池单元充放电装置，其特征在于，功率多级可调放电装置包括：至少一个包括电阻R和开关S串联形成的开关放电支路，以及非隔离单向DC/DC变流器和电阻串联形成的变流器放电支路，并所述开关放电支路的第一端和所述变流器放电支路的第一端均连接所述直流母线，所述开关放电支路的第二端和所述变流器放电支路的第二端均接地。

3.根据权利要求2所述的电池单元充放电装置，其特征在于，控制模块根据电池单元需要的放电功率控制所述变流器放电支路内的所述非隔离单向DC/DC变流器的输出电压及接通的开关放电支路的个数而使功率多级可调放电装置工作在期望的放电功率等级。

4.根据权利要求3所述的电池单元充放电装置，其特征在于，开关放电支路的接通或断开通过控制模块控制开关放电支路内的开关导通或关断实现。

5.根据权利要求2所述的电池单元充放电装置，其特征在于，开关放电支路及变流器放电支路内的电阻值相同。

6.根据权利要求2所述的电池单元充放电装置，其特征在于，控制模块包括控制芯片、采样电路、驱动控制电路、逻辑控制电路及通讯电路，采样电路采样AC/DC隔离变换模块、非隔离双向DC/DC转换器及功率多级可调放电装置工作状态的信号，而输出AC/DC隔离变换模块的工作状态信号S1、非隔离双向DC/DC转换器的工作状态信号S2及功率多级可调放电装置的工作状态信号S3给控制芯片，并通讯电路连接外部通讯设备，控制芯片通过通讯电路从外部通讯设备获得电池单元的目标电压值，控制芯片根据AC/DC隔离变换模块的工作状态信号S1、非隔离双向DC/DC转换器的工作状态信号S2、功率多级可调放电装置的工作状态信号S3及电池单元的目标电压值控制充放电装置工作在充电模式或放电模式，并在放电模式中控制功率多级可调放电装置的放电功率等级。

7.根据权利要求6所述的电池单元充放电装置，其特征在于，当电池单元的端电压低于目标电压值时，控制芯片根据AC/DC隔离变换模块的工作状态信号S1、非隔离双向DC/DC转换器的工作状态信号S2、功率多级可调放电装置的工作状态信号S3及电池单元的目标电压值输出逻辑控制信号至逻辑控制电路，而由逻辑控制电路控制AC/DC隔离变换模块及非隔离双向DC/DC转换器工作而使电池单元充放电装置工作在充电模式，并输出AC/DC隔离变换模块的开关控制信号C1及非隔离双向DC/DC转换器的开关控制信号C2至驱动控制电路，而驱动控制AC/DC隔离变换模块及非隔离双向DC/DC转换器内的开关工作而使其工作在升压充电模式或降压充电模式，而通过AC/DC隔离变换模块将交流电变换为稳定的直流母线电压，非隔离双向DC/DC转换器将直流母线电压变换为电池单元的目标电压值而为电池单元充电。