CN201918762U - 一种能量双向流动的电池充放电系统 - Google Patents

一种能量双向流动的电池充放电系统 Download PDF

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阮世良
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Abstract

本实用新型公开了一种能量双向流动的电池充放电系统,包括:隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器及DSP控制器;隔离变压器的一端与电网连接,另一端依次通过高频整流单元、DC-DC双向变换器与电池连接,DSP控制器分别与隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器连接;由DSP控制器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器的充电或放电状态。本实用新型可以由DSP控制器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器的充电或放电状态,可以实现对电池的充电和放电功能,两种功能集成在一起,使用方便,用户体验佳。

Description

一种能量双向流动的电池充放电系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电源变换技术,尤其涉及一种能量双向流动的电池充放电系统。 背景技术
[0002] 电池是传统的二次能源,在绿色能源要求的背景下,大功率电池的需求日益广泛; 电池充电时将电能转换为化学能储存在电池中,放电时将化学能转化为电能输出,在大功 率电池的生产过程或者对电池进行激活或检验过程中,需要对电池进行多次的充放电过程。
[0003] 传统的方法是采用单独的充电器进行充电,放电时采用电阻或电子负载进行放 电,这样将浪费大量能源,目前也有放电时采用回馈电网的设备进行放电,以实现节约能源 的目的,但需要两套设备分别实现充电和放电功能,用户使用不方便,体验不佳。
实用新型内容
[0004] 本实用新型提供了一种能量双向流动的电池充放电系统,其能实现充电和放电功 能,使用方便,用户体验佳。
[0005] 本实用新型的技术方案是:
[0006] 一种能量双向流动的电池充放电系统,包括:隔离变压器、高频整流单元、DC-DC 双向变换器及DSP控制器;
[0007] 隔离变压器的一端与电网连接,另一端依次通过高频整流单元、DC-DC双向变换器 与电池连接,DSP控制器分别与隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器连接;由DSP 控制器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器的充电或放电状态;
[0008] 隔离变压器对电网电压进行降压后输出到高频整流单元,或对高频整流单元输出 的电压进行升压后输出到电网;高频整流单元将隔离变压器输出的交流电压整流为直流电 压后输出到DC-DC双向变换器,或将DC-DC双向变换器输出的直流电压转换为交流电压后 输出到隔离变压器;DC-DC双向变换器将高频整流单元输出的直流电压转换为充电电压对 电池进行充电,或将电池输出的直流电压进行转换后输出到高频整流单元。
[0009] 本实用新型的隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器可以实现能量双向流 动,由DSP控制器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器的充电或放电状态,可 以实现对电池的充电和放电功能,两种功能集成在一起,使用方便,用户体验佳。
附图说明
[0010] 图1是本实用新型在一实施例中的结构原理图。 具体实施方式
[0011] 下面结合附图对本实用新型的具体实施例做一详细的阐述。
[0012] 如图1,本实用新型的能量双向流动的电池充放电系统,包括:隔离变压器、高频
3整流单元、DC-DC双向变换器及DSP控制器;
[0013] 隔离变压器的一端与电网连接,另一端依次通过高频整流单元、DC-DC双向变换器 与电池连接,DSP控制器分别与隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器连接;由DSP 控制器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器的充电或放电状态;
[0014] 隔离变压器对电网电压进行降压后输出到高频整流单元,或对高频整流单元输出 的电压进行升压后输出到电网;高频整流单元将隔离变压器输出的交流电压整流为直流电 压后输出到DC-DC双向变换器,或将DC-DC双向变换器输出的直流电压转换为交流电压后 输出到隔离变压器;DC-DC双向变换器将高频整流单元输出的直流电压转换为充电电压对 电池进行充电,或将电池输出的直流电压进行转换后输出到高频整流单元。
[0015] 在DSP控制器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器处于充电状态 时,即恒流充电状态,隔离变压器对电网电压进行降压后输出到高频整流单元,高频整流 单元将隔离变压器输出的交流电压整流为直流电压后输出到DC-DC双向变换器,DC-DC双 向变换器将高频整流单元输出的直流电压转换为充电电压对电池进行充电;在DSP控制 器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器处于放电状态时,即恒流放电状态, DC-DC双向变换器将电池输出的直流电压进行转换后输出到高频整流单元,高频整流单元 将DC-DC双向变换器输出的直流电压转换为交流电压后输出到隔离变压器,隔离变压器对 高频整流单元输出的电压进行升压后输出到电网。
[0016] 由此可见,本实用新型可以由DSP控制器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC 双向变换器的充电或放电状态,可以实现对电池的充电和放电功能,两种功能集成在一起, 使用方便,用户体验佳。
[0017] 其中,隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器采用DSP控制,因此可以方便 的采用智能控制模式,特别在DC-DC双向变换器,在各种工作模式下采用不同的控制模式, 如电压单环,电压电流双环控制等,最终实现良好的控制特性。
[0018] 隔离变压器可以实现与电网的隔离,并将电网电压变换为适当的交流电压,供高 频整流单元使用;根据系统需要,该隔离变压器可以为三相或单相变压器,其功率和电压由 系统要求确定;另外高频整流单元也可以为单相高频整流电路或三相高频整流电路,需要 根据隔离变压器来定。
[0019] 在隔离变压器和高频整流单元分别为三相变压器、三相高频整流电路时,DC-DC双 向变换器可以为三相错相的Buck/Boost电路,输出特性为恒流充电模式,或者恒流放电模 式,具体由DSP控制器决定;当输出电压低于设定值时,该部分电路工作在Buck模式,当输 出电压高于设定值或设定为恒流放电模式时,该部电路分工作在Boost状态。
[0020] 以上所述的本实用新型实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何 在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型 的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1. 一种能量双向流动的电池充放电系统,其特征在于,包括:隔离变压器、高频整流单 元、DC-DC双向变换器及DSP控制器;隔离变压器的一端与电网连接,另一端依次通过高频整流单元、DC-DC双向变换器与电 池连接,DSP控制器分别与隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器连接;由DSP控制 器控制隔离变压器、高频整流单元、DC-DC双向变换器的充电或放电状态;隔离变压器对电网电压进行降压后输出到高频整流单元,或对高频整流单元输出的电 压进行升压后输出到电网;高频整流单元将隔离变压器输出的交流电压整流为直流电压后 输出到DC-DC双向变换器,或将DC-DC双向变换器输出的直流电压转换为交流电压后输出 到隔离变压器;DC-DC双向变换器将高频整流单元输出的直流电压转换为充电电压对电池 进行充电,或将电池输出的直流电压进行转换后输出到高频整流单元。
2.根据权利要求1所述的能量双向流动的电池充放电系统,其特征在于:所述高频整 流单元为单相高频整流电路或三相高频整流电路。
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