CN104993551A - 一种蓄电池串联总线装置及充放电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄电池串联总线装置及充放电控制方法，包括串联总线、单体蓄电池、单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关、单体电压检测点和计算机，多个单体蓄电池切除开关均串联于串联总线上，每个单体蓄电池的两端分别对应每个单体蓄电池切除开关并联连接，每个单体蓄电池投入开关分别对应串联于单体蓄电池的正极和串联总线之间，每个单体电压检测点均连接于单体蓄电池的两端与计算机之间。本发明有效地杜绝了串联蓄电池充电时的过充问题，同时防止了蓄电池使用时过放电现象，有效的保护了蓄电池组，解决了各个单体蓄电池个体的差异，避免了串联蓄电池组充电不满和使用中放电不尽技术难题，延长了蓄电池组的使用寿命。

Description

一种蓄电池串联总线装置及充放电控制方法

技术领域

本发明涉及一种储能蓄电池技术，尤其涉及一种蓄电池串联总线装置及充放电控制方法。

背景技术

蓄电池组以串联形式工作可以提高电压和减少电流，从而减小线路中的损耗，同时克服了并联工作状态下的高压单体蓄电池向低压单体放电的缺陷，提高了效率。而蓄电池的单体由于制作工艺等原因，不同单体之间的电解液密度、电极等效电阻等存在着差异，这些差异会导致即便串联电池组每个单体充、放电电流相同，也会使每个单体的容量产生不同，进而影响整个电池组的工作。单体蓄电池的个体差异在长时间使用后会导致单体的容量各不相同，在充电时往往使容量低的单体蓄电池组电池更容易过充电，从而使电池板硫化加剧，导致电池组的外壳鼓胀、变形，对整个蓄电池组的寿命产生严重的影响，而在使用时，也容易使得串联的单体蓄电池组容量低的过放电，导致内阻较大，电解液浓度非常稀薄，特别是极板孔内及表面几乎处于中性，过放电时内阻有发热倾向，体积膨胀，放电电流较大时，明显发热更有甚者出现发热变形，造成了充电恢复能力差。

传统的串联蓄电池组，由于单体蓄电池容量不一致问题，当充电时，只要蓄电池组有一个单体蓄电池达到额定充电电压，其它单体蓄电池则不能继续充电，否则会导致已经达到充电要求的单体蓄电池发生过充问题，而在使用时即放电时，只要蓄电池组的其中一个单体蓄电池到达终止放电要求时，其它单体蓄电池则均会停止放电，否则会导致已经达到终止放电的单体蓄电池发生过放电。过充和过放电不仅会对蓄电池造成极大的伤害，而且也使容量大的单体蓄电池无法充足和放尽，降低了整组蓄电池的容量。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种蓄电池串联总线装置及充放电控制方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明蓄电池串联总线装置包括串联总线、单体蓄电池、单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关、单体电压检测点和计算机，所述单体蓄电池、所述单体蓄电池切除开关、所述单体蓄电池投入开关、所述单体电压检测点均为多个，多个所述单体蓄电池切除开关均串联于所述串联总线上，每个所述单体蓄电池的两端分别对应每个所述单体蓄电池切除开关并联连接，每个所述单体蓄电池投入开关分别对应串联于所述单体蓄电池的正极和所述串联总线之间，每个所述单体电压检测点均连接于所述单体蓄电池的两端与所述计算机之间。

具体地，所述单体蓄电池切除开关和单体蓄电池投入开关均为继电器、接触器或半导体控制开关中的一种。

本发明蓄电池串联总线装置的充放电控制方法，包括充电控制方法和放电控制方法：

充电控制方法：当串联蓄电池组充电时，计算机自动检测各个单体蓄电池的电压，当某个单体蓄电池电压达到预设充电电压要求时，则单体蓄电池切除开关自动闭合，与其同时该蓄电池投入开关则自动断开，使该组单体蓄电池脱离总线而停止充电，其它单体蓄电池则继续充电；

放电控制方法：蓄电池组在放电时，计算机会自动检测每个单体蓄电池，当发现某个单体蓄电池已经到达预设放电电压时，则切除开关自动闭合，而同时该组蓄电池的投入开关就断开，使该单体蓄电池停止放电。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种蓄电池串联总线装置及充放电控制方法，与现有技术相比，本发明有效地杜绝了串联蓄电池充电时的过充问题，同时防止了蓄电池使用时过放电现象，有效的保护了蓄电池组，解决了各个单体蓄电池个体的差异，避免了串联蓄电池组充电不满和使用中放电不尽技术难题，延长了蓄电池组的使用寿命，使用方便，具有推广应用的价值。

附图说明

图1是本发明的电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括串联总线L、单体蓄电池1、2、、、、n、单体蓄电池切除开关knk₁、k₂、、、、k_n、单体蓄电池投入开关j₁、j₂、、、、j_n、单体电压检测点u₁、u₂、、、、u_n和计算机PC，单体蓄电池n、单体蓄电池切除开关k_n、单体蓄电池投入开关j_n、单体电压检测点u_n均为多个，多个单体蓄电池切除开关k_n均串联于串联总线L上，每个单体蓄电池n的两端分别对应每个单体蓄电池切除开关k_n并联连接，每个单体蓄电池投入开关j_n分别对应串联于单体蓄电池的正极和串联总线之间，每个单体电压检测点u_n均连接于单体蓄电池的两端与计算机之间。

对应的一个单体蓄电池切除开关k_n和一个单体蓄电池投入开关j_n均由计算机控制，其动作为联动控制，当一个单体蓄电池切除开关k_n闭合时，相应的单体蓄电池投入开关j_n自动断开，当单体蓄电池切除开关k_n断开时，单体蓄电池投入开关j_n同时闭合。

当串联蓄电池组充电时，计算机PC会自动检测各个单体蓄电池的电压，当某个单体蓄电池电压达到预设充电电压要求时，则单体蓄电池切除开关k_n自动闭合，与其同时该蓄电池投入开关则自动断开，使该组单体蓄电池脱离总线而停止充电，其它单体蓄电池则继续充电，即任意一个单体蓄电池只要达到预设充电电压要求，则计算机就会控制该组的切除开关自动闭合，而同时该组蓄电池的投入开关就断开，使该单体蓄电池停止充电，直到所有的单体蓄电池均到达预设充电电压要求为止。而蓄电池组在放电时，计算机会自动检测每个单体蓄电池，当发现某个单体蓄电池已经到达预设放电电压时，则切除开关自动闭合，而同时该组蓄电池的投入开关就断开，使该单体蓄电池停止放电，实现了对单体蓄电池的“欠压保护”，直到总线电压不能满足使用要求或最后一个单体放尽为止。这样完全解决了单体蓄电池过充电和使用中的过放电技术问题，同时使每个单体蓄电池能够完全充满和充分放电，解决了各单体蓄电池的容量不一致的问题，大大延长了蓄电池组的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种蓄电池串联总线装置，其特征在于：包括串联总线、单体蓄电池、单体蓄电池切除开关、单体蓄电池投入开关、单体电压检测点和计算机，所述单体蓄电池、所述单体蓄电池切除开关、所述单体蓄电池投入开关、所述单体电压检测点均为多个，多个所述单体蓄电池切除开关均串联于所述串联总线上，每个所述单体蓄电池的两端分别对应每个所述单体蓄电池切除开关并联连接，每个所述单体蓄电池投入开关分别对应串联于所述单体蓄电池的正极和所述串联总线之间，每个所述单体电压检测点均连接于所述单体蓄电池的两端与所述计算机之间。

2.根据权利要求1所述的蓄电池串联总线装置，其特征在于：所述单体蓄电池切除开关和单体蓄电池投入开关均为继电器、接触器或半导体控制开关中的一种。

3.一种蓄电池串联总线装置的充放电控制方法，其特征在于：包括充电控制方法和放电控制方法：

充电控制方法：当串联蓄电池组充电时，计算机自动检测各个单体蓄电池的电压，当某个单体蓄电池电压达到预设充电电压要求时，则单体蓄电池切除开关自动闭合，与其同时该蓄电池投入开关则自动断开，使该组单体蓄电池脱离总线而停止充电，其它单体蓄电池则继续充电；

放电控制方法：蓄电池组在放电时，计算机会自动检测每个单体蓄电池，当发现某个单体蓄电池已经到达预设放电电压时，则切除开关自动闭合，而同时该组蓄电池的投入开关就断开，使该单体蓄电池停止放电。