[发明专利]一种混联充放电电桥及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电桥，更具体地说，它涉及一种混联充放电电桥及其控制方法。

背景技术

现阶段锂电池的功率密度和安全性已基本能达到车辆船泊上作为纯电动力使用的要求，但是大容量可充锂电池能否成熟地在车辆船泊上作为纯电动力使用，关键是大功率锂电池充放电平衡和充电电源的范围宽窄的问题，但是当前的电子元件技术难以以低成本可靠地实现大容量可充锂电池的充放电监测保护及使用，电池寿命短已是大容量可充锂电池在车辆船泊上作为纯电动力使用成本居高的主要原因。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种造价较低、使用灵活的一种混联充放电电桥，以解决现有可充电池在使用中产生的性能难以保障的现象。

本发明目的是通过下述的技术方案予以实现：

一、混联充放电电桥，包括至少两个电容单元；电容单元由电容器1的正极通过正极充放电开关4与正极充放电公共端16连接，电容器1的负极通过负极充放电开关7与负极充放电公共端17连接；第一个电容单元电容器1的负极或正极与第二个电容单元电容器2的正极或负极之间通过串联充放电开关11连接，构成最少电容单元的混联充放电电桥，如此类推，第二个电容单元电容器2的负极或正极与第三个电容单元电容器3的正极或负极之间通过串联充放电开关12连接，继续连接构成多个电容单元的混联充放电电桥。

二、混联充放电电桥的控制方法，所述的混联充放电电桥中，所有电容单元的总数可以用等份分成1组或多组：每个分组相邻的电容单元之间的串联充放电开关处于断开状态，每个分组中的电容单元之间的串联充放电开关处于闭合状态；串联充放电开关处于断开状态和不连接串联充放电开关的电容单元的电容器的正极充放电开关和负极充放电开关处于闭合状态；电容器的正极、负极所接的串联充放电开关闭合的电容器单元，所接的正极充放电开关和负极充放电开关处于断开状态。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1)利用混联充放电电桥可根据需要达到多种不同类型的充放电方式，使充放电容器的充放电适应性大大增强：

2)平衡维护所有电容器充放电，使电容器的维护自动简单化。

3)通过开关控制故障电容器，快速分离不影响其它电容单元正常工作。

附图说明

图1是本发明实施例1的示意图；

图2是本发明实施例2的示意图；

图中：电容器1、2、3；正极充放电开关4、5、6；负极充放电开关7、8、9；串联充放电开关11、12、14、15；正极充放电公共端16；负极充放电公共端17；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1所示，本发明此实施例应用于混联充放电轿车锂离子动力电池电桥，步骤如下：

主要元件：电容器使用3.6V/1.2Ah锂离子电池7560只，轿车供电电压直流300V；电容单元中：正极充放电开关4、负极充放电开关7、串联充放电开关11均采用10000V3A高压干簧管型常开型继电器；正极充放电公共端16、负极充放电公共端17采用400A耐压10000V电缆；匹配充电电源直流280V～6000V，自动调节300V±30V输出电压。

混联充放电电桥由7560个电容单元构成；电容单元由电容器1的正极通过正极充放电开关4与正极充放电公共端16连接，电容器1的负极通过负极充放电开关7与负极充放电公共端17连接；电容器1的负极与电容器2的正极通过串联充放电开关11连接，如此类推，电容器2的负极与电容器3的正极通过串联充放电开关12连接，继续连接构成7560个电容单元的混联充放电电桥；7560个电容单元的混联充放电电桥的控制方法：将7560电容单元的总数按照控制目标需要的电压进行分组，控制目标电压除以电容单元锂离子电池电压，得到每组电容单元的个数，然后将7560个电容单元除以每组电容单元的个数，结果就是分组的组数，如果结果有余数则返回的将每组电容单元的个数的整数+1～3或-1～3，直至结果是整数的等份分组为止(此过程由单片机自动编程实现)。

每个分组相邻的电容单元之间的串联充放电开关处于断开状态，每个分组中的电容单元之间的串联充放电开关处于闭合状态；串联充放电开关处于断开状态和不连接串联充放电开关的电容单元的电容器的正极充放电开关和负极充放电开关处于闭合状态；电容器的正极、负极所接的串联充放电开关闭合的电容器单元，所接的正极充放电开关和负极充放电开关处于断开状态。