[发明专利]可任意配置串联蓄电池组蓄电池单体个数的装置及方法

说明书

可任意配置串联蓄电池组蓄电池单体个数的装置及方法，属于供电电源电池技术领域，包括主控单元、采集与控制执行单元、直流适配单元以及远传接口，所述直流适配单元一端与直流供电母线连接，另一端与采集与控制执行单元串联；所述采集与控制执行单元设置为一个以上，且一个以上的采集与控制执行单元相互串联，采集与控制执行单元与主控单元连接；所述主控单元与远传接口连接；所述远传接口与后台操作系统连接。本发明可以做到串联蓄电池组的蓄电池单体冗余备份、超常规配置蓄电池组，既保障供电又保护电池，同时也可以实现废旧电池的梯次利用。

技术领域

本发明属于供电电源电池技术领域，特别是涉及到一种可任意配置串联蓄电池组蓄电池单体个数的控制装置。

背景技术

蓄电池广泛应用于军事、航天、通信、交通、新能源储能、金融、工农业生产等诸多领域，蓄电池的使用总量庞大。目前使用的蓄电池电池存在某些行业蓄电池实际使用寿命远低于设计寿命，更远远低于理论寿命；淘汰下来的蓄电池绝大多数具有梯次利用继续使用价值。超出规定环境温度使用蓄电池以及蓄电池过充电、过放电、欠充电等都缩短蓄电池使用寿命。由于没有技术手段应对只能被动地任蓄电池使用时间缩短，被动地淘汰绝大多数有梯次利用价值蓄电池，造成严重的资源浪费，产生沉重的经济、环境负担。

在实际使用中将多个单体蓄电池串联成蓄电池组使用。制造蓄电池物质决定了蓄电池的自然属性，通常一个单体蓄电池电压低，不能满足用电设备电压要求，需要用多单体蓄电池串联成组匹配用电设备。受工艺水平限制，制造蓄电池时不能做到完全一致，蓄电池编组后组内单体间存在差异。现有的铅酸蓄电池直流后备电源供电系统中，充电设备只能采集电池组组端电压和串联电流，在充电时不能避免蓄电池组内某个或某几个蓄电池单体过充电，同时又有某个或某几个蓄电池单体欠充电。后备电源在供电时，现有的设备只能参考蓄电池组组端电压进行控制，不能避免蓄电池组内某个或某几个蓄电池单体过放电，也不能避免某个或某几个蓄电池单体不能充分释放电能。蓄电池组每发生一次供电充电循环，蓄电池单体之间差异都会增大，加速某个或几个蓄电池单体劣化，缩短整组蓄电池使用寿命。也是由于蓄电池单体之间的差异，蓄电池组充电时必然有部分蓄电池单体过充电，又有部分蓄电池单体欠充电现象，过度充电导致蓄电池发热失水干枯，欠充电导致电池硫化。蓄电池组放电时存在部分单体过放电，且存在多数单体有效储能不能充分释放现象。过充电、欠充电、过放电都会加速蓄电池劣化，提前终结蓄电池组使用寿命。要克服前述弊端的有效方法，是对蓄电池组内每个蓄电池单体进行充放电控制，防止过充电过放电现象发生，也就防止了蓄电池组内单体之间的差异增大从而达到延长电池寿命目的。目前现有电池保护技术强调目标是使串联电池组内每个单体电池电压相等，也叫电池均衡技术。实现电池组的均衡电路主要可概括为能量耗散型和能量转移型两大类。仅局限于所谓电池均衡技术不能实现目前提前淘汰电池梯次利用。

现有串联应用电池组，只要供电规格固定，电池组单体电池数量就固定，单体电池没有备份，一旦电池组中有某个单体故障，电池组将不能对外供电，用电设备断电风险不可控。只能通过再增加一组厂家相同、型号相同、批次相同的电池组并联来加强供电可靠性。两个串联电池组并联后，若有某电池组中有单体蓄电池发生故障另一电池组也会因此故障电池影响加速终结寿命。虽然硬件成本翻倍，用电设备断电风险没有实质改变。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可任意配置串联蓄电池组蓄电池单体个数的装置及方法，能实现电池梯次利用，既可以做到串联蓄电池单体蓄电池冗余备份，又能在保障供电的同时保护电池。

可任意配置串联蓄电池组蓄电池单体个数的控制装置，其特征是：包括主控单元、采集与控制执行单元、直流适配单元以及远传接口，所述直流适配单元一端与直流供电母线连接，另一端与采集与控制执行单元串联；所述采集与控制执行单元设置为一个以上，且一个以上的采集与控制执行单元相互串联，采集与控制执行单元与主控单元连接；所述主控单元与远传接口连接；所述远传接口与后台操作系统连接；