CN202474990U - 一种无环流的电池组装置 - Google Patents

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文锋
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Abstract

本实用新型涉及一种无环流的电池组装置，由多个串联电池组并联组成，放电二极管和充电二极管的一端相连并连接到串联电池组的一端母线上，另一端分别与负载和充电机相连。另外，串联电池组一端的母线上安装有电池管理系统，同时安装有受电池管理系统控制的保护器。本实用新型的一种无环流的电池组装置，利用二极管的单向导电性，因此有效的解决了并联电池组的电流环流问题；在每个串联电池组安装有电池管理系统和保护器，可对电池组使用状态进行实时监控、诊断和保护；安装的充电机可以满足后备电源的浮充工作状态。

Description

一种无环流的电池组装置
技术领域
本实用新型涉及一种电池组装置，尤其是一种无环流的电池组装置。 
背景技术
随着环境和能源问题的日益突出，对供电系统可靠性的要求也日益剧增，储能用电池系统的轻量化和高效化已成为储能系统的一个重要课题。 
蓄电池作为储能系统已经在很多场合得到应用，现有的蓄电池主要包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。目前储能方面采用的蓄电池主要是铅酸电池。长期以来，铅酸电池以其工艺成熟、性能稳定以及售价低廉等优点得到了广泛的应用；但由于其重量和体积大、充电时间长以及寿命短，使得铅酸电池不能满足现代储能系统高效应用的要求。锂离子电池是20世纪90年代发展起来的先进蓄电池，是将来理想的动力源。锂离子电池以其工作电压平台高、能量密度大、无环境污染、工作温度范围宽广、自放电率低、无记忆效应、充放电效率高、寿命长等优点得到人们的广泛认同。 
随着锂离子电池的出现和不断推广，锂离子电池已经开始在储能系统里面不断得到推广应用。在储能系统应用中，蓄电池一般都需要的容量较大，这就需要电池单体进行串并联的方式来满足系统的容量需求。由于锂电池的内阻比较小，当大容量、高电压等级的电池组进行并联时，如果电池组之间的参数如电压有一定的差异，就会在电池组之间发生环流，而且环流的电流得大小是不受控的，这对锂离子电池的寿命有较大影响，也会对其它的辅助电气元件产生较大影响。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种无环流的电池组装置。 
为解决上述技术问题，本实用新型的一种无环流的并联电池组装置，由多个串联电池组并联组成，所述的串联电池组的母线上安装有放电二极管D1,所述的放电二极管D1连接于串联电池组和负载之间，串联电池组的电流单方向的流向负载。 
作为上述方案的进一步改进，所述的串联电池组的母线上还安装有充电二极管D2，充电机通过充电二极管D2与串联电池组连接，充电机电流单方向的流向串联电池组、并可通过充电二极管D2和放电二极管D1单方向的流向负载。 
作为上述方案的进一步改进，所述的串联电池组安装有电池管理系统，该电池管理系统用以完成电池运行参数测量、高压控制、热管理控制及电池紧急保护控制等。 
作为上述方案的进一步改进，所述的串联电池组的母线上安装有受电池管理系统控制的保护器。在电池管理系统工作过程中，会对电池工作数据进行采集，并根据预先设定的故障阈值进行数据分析和故障判断，并依据电池保护要求对保护用接触器进行控制。 
本实用新型所取得的有益效果：在串联电池组的母线上安装了二极管，由于二极管的单向导电性，因此有效的解决了并联电池组的电流环流问题；另外，在每个串联电池组安装有电池管理系统和保护器，可对电池组使用状态进行实时监控、诊断和保护；安装的充电机可以满足后备电源的浮充工作状态，可以解决用锂离子电池组替代目前普遍使用的铅酸电池组。 
附图说明
图1为本实用新型基本电路原理图。 
图2为本实用新型具体实施例系统原理图。 
具体实施方式
如图1，本实用新型基本电路原理图，由多个串联电池组E并联组成，串联电池组E的母线上安装有放电二极管D1,所述的放电二极管D1阳极接串联电池组E的正极，阴极通过开关K连接负载R，在各个串联电池组E的支路和负载E干路间均安装有开关K，连接于串联电池组和负载之间。 
电路工作时，将开关K闭合，此时由于二极管D1的单向导电性，所以在电池组之间不会出现环流。 
如图2，本实用新型具体实施例系统原理图，一种无环流的电池组装置，由三个串联电池组并联组成，在每一个串联电池组的母线上安装有放电二极管和充电二极管，放电二极管和充电二极管的一端相连并连接到串联电池组的一端母线上，另一端分别与负载和充电机相连。 
优选的，将负载分成两大类：关键负载和普通负载，这种负载配置结构为典型的配置结构，可根据实际的应用对负载进行重新配置。 
串联电池组一端的母线上安装有电池管理系统，同时安装有受电池管理系统控制的保护器。 
具体使用时，当电路中的开关均闭合后，串联电池组的电流通过放电二极管单方向的流向负载，充电机的电流通过充电二极管单方向的流向串联电池组为串联电池组充电、并可通过充电二极管和放电二极管单方向的流向负载为直接供电从而可以满足后备电源的浮充工作状态。 
当开关K闭合，电路工作后，电池管理系统完成电池运行参数测量、高压控制、热管理控制及电池紧急保护控制等，同时会对采集的电池工作数据根据预先设定的故障阈值进行数据分析和故障判断，并依据电池保护要求对保护用接触器进行控制。当电池组处于安全工作状态下时，控制该接触器闭合；当监测电池组出现异常时，在主动将接触器断开，让该支路电池退出运行，等待维修。 
以上为本发明的某些具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，对于二极管的安装方式如阴极接电池组的负极、阳极接负载等并不限于上述例举，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种无环流的电池组装置，由多个串联电池组并联组成，其特征在于：所述的串联电池组的母线上安装有放电二极管D1,所述的放电二极管D1连接于串联电池组和负载之间，串联电池组的电流单方向的流向负载。
2.根据权利要求1所述的无环流的电池组装置，其特征在于：所述的串联电池组的母线上还安装有充电二极管D2，充电机通过充电二极管D2与串联电池组连接，充电机电流单方向的流向串联电池组、并可通过充电二极管D2和放电二极管D1单方向的流向负载。
3.根据权利要求1所述的无环流的电池组装置，其特征在于：所述的串联电池组的一端母线上安装有用以完成电池运行参数测量、高压控制、热管理控制及电池紧急保护控制的电池管理系统。
4.根据权利要求1或2所述的无环流的电池组装置，其特征在于：所述的串联电池组的母线上安装有受电池管理系统控制的保护器。
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