[发明专利]一种光电原理的储能系统电芯均衡系统

权利要求书

1.一种光电原理的储能系统电芯均衡系统，其特征在于，所述均衡系统包括系统检测控制模块、光电转换模块以及光线控制模块，

系统检测控制模块：检测电芯开路电压、判断电芯释放、保持、补电的需求，控制光电转换模块的开启与关闭，控制光线控制模块的光线方向；

光电转换模块：将电芯的多余电荷通过LED方式转为光能力，将其他电芯输送的光能力转换为电荷充入低电荷电芯；

光线控制模块：通过凸透镜与反光镜的角度调节，完成光线的方向控制，形成高电荷电芯至低电荷电芯的导通通道。

2.根据权利要求1所述的光电原理的储能系统电芯均衡系统，其特征在于，系统检测控制模块内部分为电源系统、主控系统、ADC采集系统、充放电控制接口与光线控制接口，其电源系统负责为系统检测模块、光电转换模块、光线控制模块提供统一的低压电源；主控模块以DSP芯片为核心，负责判定电芯的电荷量，负责充放电控制指令下发，负责光线转换的角度指令下发；ADC采集系统，负责采集所有电芯的输出电压；充放电控制系统负责传递指令到光电转换模块；光线控制接口负责传递指令到光线控制接口。

3.根据权利要求2所述的光电原理的储能系统电芯均衡系统，其特征在于，光电转换模块内部分为控制接口、LED发光模块、光电感应模块以及DC/DC充电模块，其控制接口主要负责接收系统检测控制模块的充放电控制指令；LED发光模块负责给高电荷的电芯放电，讲电能转换为光能；光电感应模块负责接收光能，转换为电能，提供开路充电电压源；DC/DC充电模块负责将光电感应模块的电压进行滤波、整流，给低电荷电芯充电。

4.根据权利要求3所述的光电原理的储能系统电芯均衡系统，其特征在于，光线控制模块内部分为控制接口、光学镜头组件以及镜头控制系统，其控制接口主要负责接收系统检测控制模块的光线方向指令；光学镜头组件的凸透镜负责将LED点光源变换成平行光线，并且通过反光镜改变平行光线的方向；镜头控制系统负责调整凸透镜以及反光镜的角度。

5.根据权利要求3或4所述的光电原理的储能系统电芯均衡系统，其特征在于，所述系统检测控制模块根据电芯的电荷情况，选定高电荷电芯A向低电荷电芯B转移能量；电芯A经过LED发光系统，电能转为光能量(点光源)，光能量(点光源)通过凸透镜转为光能量(平行光)，光能量(平行光)通过反射镜专变光线方向至B电芯的光电感应模块，B电芯的光电感应模块讲光能量转为电能，B电芯的DC/DC模块将接受到的电能整流后给B电芯充电，转换为B电芯的电荷。

6.根据权利要求5所述的光电原理的储能系统电芯均衡系统，其特征在于，基于电芯动态均衡系统，以12电芯接入为一个管理单元，其中电芯A、电芯B、电芯C的电荷量较高，电芯E、电芯F、电芯G、电芯H的电荷量较低，其他电芯电荷近似相同；

整个管理单元内动态均衡过程如下：

第一阶段：启动系统检测控制模块，通过ADC采集系统，判定各电芯电荷情况，下指令，电芯A释放电荷，电芯E接收电荷，

第二阶段：光线控制模块调节凸透镜与反光镜的角度，光线传输方向为电芯A至电芯E，电芯A的LED发光系统与电芯E的光电感应模块开始工作，传输能量；系统判定电芯E的电荷量已到均值，关闭电芯A的LED发光系统，停止传输电能，

第三阶段：系统检测控制模块，通过ADC采集系统，判定各电芯电荷情况，下指令，电芯A释放电荷，电芯F接收电荷，

第四阶段：光线控制模块调节凸透镜与反光镜的角度，光线传输方向为电芯A至电芯F，电芯A的LED发光系统与电芯F的光电感应模块开始工作，传输能量；系统判定电芯A与电芯F的电荷量已到均值，关闭电芯A的LED发光系统，停止传输电能，

第五阶段：系统检测控制模块，通过ADC采集系统，判定各电芯电荷情况，下指令，电芯B释放电荷，电芯G接收电荷，

第六阶段：光线控制模块调节凸透镜与反光镜的角度，光线传输方向为电芯B至电芯G，电芯B的LED发光系统与电芯G的光电感应模块开始工作，传输能量；系统判定电芯B与电芯G的电荷量已到均值，关闭电芯B的LED发光系统，停止传输电能，

第七阶段：系统检测控制模块，通过ADC采集系统，判定各电芯电荷情况，下指令，电芯C释放电荷，电芯H接收电荷，

第八阶段：光线控制模块调节凸透镜与反光镜的角度，光线传输方向为电芯C至电芯H，电芯C的LED发光系统与电芯H的光电感应模块开始工作，传输能量；系统判定电芯C与电芯H的电荷量已到均值，关闭电芯C的LED发光系统，停止传输电能，

第九阶段：系统检测控制模块，通过ADC采集系统，判定各电芯电荷均处于近似均等情况，本轮的电芯均衡控制完成。