[发明专利]基于梯次利用电池设计的电源

说明书

本发明公开了基于梯次利用电池设计的电源，包括ACDC模块、DCDC充电模块、电池保护模块、输出开关控制模块、电量指示模块、USB放电电源以及可调电压电源，所述ACDC模块的输入端接220V交流电，所述ACDC模块的输出端、DCDC充电模块、电池保护模块及输出开关控制模块连接到一起，电池保护模块与回收电池连接，所述电量指示模块以及USB放电电源均与输出开关控制模块连接，所述USB放电电源与可调电压电源连接；本发明的优点在于：利用回收电池的能量设计基于梯次利用电池的移动电源与UPS。

技术领域

本发明涉及电源设计领域，更具体涉及基于梯次利用电池设计的电源。

背景技术

随着电动汽车的普及，动力电池尤其是锂离子动力电池，回收之后不一定马上进行报废处理，还可以进行梯次利用。在风能、太阳能的储能当中，这些回收的动力电池还可以使用相当长一段时间。随着我国电动汽车规模不断扩大，动力电池梯次利用的市场空间也会逐步扩大。我国动力电池的回收技术相对落后，特别是梯次利用技术在2015年以前几乎是空白。目前只有少量梯次利用示范项目，真正有梯次利用产业化项目的企业还很少。其原因在于，一方面，由于动力电池报废量还较少，梯次利用有一定难度；另一方面，动力电池梯次利用需要相关的技术积累和相关的实验验证，目前还很不成熟，仍在探索之中。

中国专利公开号CN113285504A，公开了一种一体化移动电源装置，包括动力单元、保护单元、UPS充电单元、输出单元、BMS电池管理单元、显示屏单元、风冷单元，所述动力单元、保护单元、UPS充电单元、输出单元、BMS电池管理单元、显示屏单元、风冷单元安装在一体箱内，箱体上面设计有操作面板，操作面板上安装有显示单元；该装置体积小，重量轻，移动方便，有效的解决了直流系统只有一组蓄电池时如何对蓄电池组进行核容实验的要求；配合便携式UPS系统，可临时替代充电柜及蓄电池柜给直流系统负荷供电，也可为各种需要交流供电场所提供备用电源，从而提高了该移动电源装置的便携性和稳定性，该专利申请体积小种量轻从而便于移动，且通过UPS系统提供备用电源，但是其没有对电池的梯次利用进行介绍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术缺乏基于梯次利用的电池设计的电源。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：基于梯次利用电池设计的电源，包括ACDC模块、DCDC充电模块、电池保护模块、输出开关控制模块、电量指示模块、USB放电电源以及可调电压电源，所述ACDC模块的输入端接220V交流电，所述ACDC模块的输出端、DCDC充电模块、电池保护模块及输出开关控制模块连接到一起，电池保护模块与回收电池连接，所述电量指示模块以及USB放电电源均与输出开关控制模块连接，所述USB放电电源与可调电压电源连接；

DCDC充电模块包括主控单元以及与主控单元连接的限流单元和滤波单元，DCDC充电模块通过主控单元对ACDC模块输出的电流进行同步整流，实现BUCK变换，通过限流单元进行限流保护，并将输出电流限制到预设范围，最后通过滤波单元输出稳定的电源，通过BUCK变换和限流保护实现对与电池保护模块连接的回收电池进行充电。

本发明可以低成本的利用回收电池进行设计，DCDC充电模块通过主控单元对ACDC模块输出的电流进行同步整流，实现BUCK变换，通过限流单元进行限流保护，并将输出电流限制到预设范围，最后通过滤波单元输出稳定的电源，通过BUCK变换和限流保护实现对与电池保护模块连接的回收电池进行充电从而形成一个充电电源，实现两段式充电，先恒流再恒压，USB放电电源与该充电电源连接给外部设备充电，可调电压电源能够实现该充电电源的可调输出，电池保护模块与回收电池连接形成另外一个充电电源，在ACDC模块所在电网断电的情况下，采用回收电池进行供电，实现不间断供电，有效利用回收电池的能量设计基于梯次利用电池的移动电源与UPS。

进一步地，所述ACDC模块包括芯片X1和电容C30，所述芯片X1的第一引脚接220V交流电的火线，芯片X1的第二引脚接220V交流电的零线，电容C30的正极与芯片X1的第四引脚连接，电容C30的负极与芯片X1的第三引脚连接并接地。