CN105656168A - 一种不间断零环流安全快速切换电池组 - Google Patents

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司红磊
李青海
陈强
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Abstract

本发明公开了一种不间断零环流安全快速切换电池组，包括至少两路电压有差异的充放电电路并联连接在检测电路和总断路器之间，每路所述的充放电电路均包括电池、放电继电器、充电继电器、第一二极管、第二二极管和断路器，所述的电池的负极与检测电路连接，所述的电池的正极串联连接放电继电器、充电继电器和断路器，所述的放电继电器和充电继电器分别并联连接第一二极管和第二二极管，所述的第一二极管和第二二极管反向连接在一起。通过上述方式，本发明提供的不间断零环流安全快速切换电池组，不仅可以完全避免两个/多个电压有差异的电池之间的环流问题真正的实现电池零环流并联，而且可以实现电池的不断电快速切换。

Description

一种不间断零环流安全快速切换电池组
技术领域
本发明涉及储能的领域，尤其涉及一种不间断零环流安全快速切换电池组。
背景技术
在储能行业里，多路电压有明显差异的电池并联使用及系统不断电快速更换都是一个难点，因为，两个电压有差异的电池并联在电池之间会形成环流，即能量从电压高的电池流向电压低的电池，假设两个电池的电压和内阻分别为U1、U2和R1、R2，则二者之间的环流I=（U1-U2）/(R1+R2)，电池的内阻一般是毫欧级的接近于零，因此可能形成数十安培、数百安培甚至更高的环流，基本可以认为是一种短路情况，轻则电池及系统中其它器件烧坏系统无法正常工作、重则引起安全事故。
因此，目前储能行业内对于电池的并联通常为通过电压筛选让电压相近（差别5mV左右认为相同）的电池并联，而电池组的并联有不少方法，比如通过BMS检测电池组的电压当二者压差小于一定数值的时候再将电池组并联到一起，此种控制方法一方面不能随时并联，另外一方面此方法只是将环流尽量减小也不能完全避免环流问题，更没法做到两组/多组电池组不间断零环流安全快速切换。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种不间断零环流安全快速切换电池组，解决了电压有差异的电池之间并联的环流问题且实现了零环流，对于工作中的储能系统，可以实现多路电池并联使用中的一组或多组更换/维护而系统又不用断电，操作简单方便快捷最，重要的是不会有环流安全。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种不间断零环流安全快速切换电池组，包括至少两路电压有差异的充放电电路并联连接在检测电路和总断路器之间，每路所述的充放电电路均包括电池、放电继电器、充电继电器、第一二极管、第二二极管和断路器，所述的电池的负极与检测电路连接，所述的电池的正极串联连接放电继电器、充电继电器和断路器，所述的放电继电器和充电继电器分别并联连接第一二极管和第二二极管，所述的第一二极管和第二二极管反向连接在一起。
在本发明一个较佳实施例中，每路充放电电路中所述的电池为不同电压的电池。
在本发明一个较佳实施例中，所述的不同电压的电池并联充电时，检测电路控制每路充放电电路中的充电继电器闭合，放电继电器保持断开。
在本发明一个较佳实施例中，所述的不同电压的电池并联放电时，检测电路控制每路充放电电路中的放电继电器闭合，充电继电器保持断开。
本发明的有益效果是：本发明的不间断零环流安全快速切换电池组，不仅可以完全避免两个/多个电压有差异的电池之间的环流问题真正的实现电池零环流并联，而且可以实现电池的不断电快速切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明不间断零环流安全快速切换电池组的一较佳实施例的电路框图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例包括：
一种不间断零环流安全快速切换电池组，包括至少两路电压有差异的充放电电路并联连接在检测电路和总断路器之间，每路所述的充放电电路均包括电池、放电继电器、充电继电器、第一二极管、第二二极管和断路器，所述的电池的负极与检测电路连接，所述的电池的正极串联连接放电继电器、充电继电器和断路器，所述的放电继电器和充电继电器分别并联连接第一二极管和第二二极管，所述的第一二极管和第二二极管反向连接在一起。其中，每路充放电电路中所述的电池为不同电压的电池。
本发明提供的不间断零环流安全快速切换电池组实现了以下功能：
1）不同电压的电池（组）并联充电：，检测电路控制每路充放电电路中的充电继电器闭合，放电继电器保持断开，这样利用二极管的单向导通性电池（组）只能充电、无法对外/其它电池（组）放电，避免了电池（组）间的环流；
（2）不同电压的电池（组）并联放电：检测电路控制每路充放电电路中的放电继电器闭合，充电继电器保持断开，这样利用二极管的单向导通性所有的电池（组）只能放电无法充电，避免了电池间的环流；
（3）系统不断电放电时快速更换电池：假设有n路电池给某一负载供电，其中某一路或多路需要更换新的电池上去，首先将需要更换下来的电池的断路器断开，将待更换的电池取下，检测电路将每路充放电电路中的充电继电器断开、放电继电器维持闭合，更换新的电池组上去并将该路断路器闭合放电即可；
（4）系统不断电充电时快速更换电池：假设有n路电池由同一个充电机一起充电，其中某一路或多路需要更换新的待充电电池上去，首先将需要更换下来的电池的断路器断开，将待更换的电池取下，检测电路将每路充放电电路中的的放电继电器断开、充电继电器维持闭合，更换新的电池组上去并将该路断路器闭合充电即可。
解决了电压有差异的电池之间并联的环流问题且实现了零环流，对于工作中的储能系统，可以实现多路电池并联使用中的一组或多组更换/维护而系统又不用断电，操作简单方便快捷最重要的是不会有环流安全。
综上所述，本发明的不间断零环流安全快速切换电池组，不仅可以完全避免两个/多个电压有差异的电池之间的环流问题真正的实现电池零环流并联，而且可以实现电池的不断电快速切换。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种不间断零环流安全快速切换电池组，其特征在于，包括至少两路电压有差异的充放电电路并联连接在检测电路和总断路器之间，每路所述的充放电电路均包括电池、放电继电器、充电继电器、第一二极管、第二二极管和断路器，所述的电池的负极与检测电路连接，所述的电池的正极串联连接放电继电器、充电继电器和断路器，所述的放电继电器和充电继电器分别并联连接第一二极管和第二二极管，所述的第一二极管和第二二极管反向连接在一起。
2.根据权利要求1所述的不间断零环流安全快速切换电池组，其特征在于，每路充放电电路中所述的电池为不同电压的电池。
3.根据权利要求2所述的不间断零环流安全快速切换电池组，其特征在于，所述的不同电压的电池并联充电时，检测电路控制每路充放电电路中的充电继电器闭合，放电继电器保持断开。
4.根据权利要求3所述的不间断零环流安全快速切换电池组，其特征在于，所述的不同电压的电池并联放电时，检测电路控制每路充放电电路中的放电继电器闭合，充电继电器保持断开。
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