CN220673425U - 储能设备及其控制装置 - Google Patents

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CN220673425U CN202322244030.4U CN202322244030U CN220673425U CN 220673425 U CN220673425 U CN 220673425U CN 202322244030 U CN202322244030 U CN 202322244030U CN 220673425 U CN220673425 U CN 220673425U
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刘凯
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Abstract

本公开提供了一种储能设备及其控制装置,涉及储能技术领域。该装置包括具有多个单体电池的电池模块,每个单体电池均连接一个电压采集模块和一个均衡模块,均衡模块包括均衡电路和电压采集电路,电压采集模块采集单体电池的第一电量信号,当AFE芯片未向电压采集电路输入均衡控制信号时,电压采集电路采集单体电池的第二电量信号;AFE芯片对第一电量信号进行处理,得到第三电量信号,对第二电量信号进行处理,得到第四电量信号,主控模块根据第三电量信号和第四电量信号,确定单体电池是否为待均衡单体电池;当AFE芯片向电压采集电路输入均衡控制信号时,均衡电路导通,对单体电池均衡。

Description

储能设备及其控制装置
技术领域
本公开涉及储能技术领域,尤其涉及一种储能设备及其控制装置。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System,BMS)包括主控单元、采集单元、均衡单元等,模拟前端(Analog Front End,AFE)芯片通常采用2路至3路模数转换器ADC,分别进行电压、温度、电流等参数的采集。
在相关技术中,通过使用增量累加ADC多次采样,然后进行数字滤波,从而在降低噪声与转换速度之间进行权衡。然而,上述采样方式在电池模组数量较多时,造成采样速率过低,影响电压采样精度,导致实时采集的电压数据准确率低,进而影响电池容量的计算精度,降低电池的利用率。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
实用新型内容
本公开提供一种储能设备及其控制装置,至少在一定程度上克服相关技术中提供的储能设备的电压采样速率低的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供一种储能设备的控制装置,包括电池模块、电压采集模块、均衡模块、模拟前端AFE芯片、主控模块,所述电池模块包括多个单体电池,每个单体电池均连接一个电压采集模块和一个均衡模块,所述均衡模块包括均衡电路和电压采集电路,其中,
所述电压采集模块与所述AFE芯片连接,用于采集所述单体电池的第一电量信号,将所述第一电量信号输出至所述AFE芯片;
当所述AFE芯片未向所述电压采集电路输出均衡控制信号时,所述电压采集电路连接所述单体电池和所述AFE芯片,用于采集所述单体电池的第二电量信号,将所述第二电量信号输出至所述AFE芯片;
所述AFE芯片,用于对所述第一电量信号进行处理,得到第三电量信号,对所述第二电量信号进行处理,得到第四电量信号;
所述主控模块,用于根据所述第三电量信号和所述第四电量信号,确定所述单体电池是否为待均衡单体电池;
所述AFE芯片,用于对待均衡单体电池对应的电压采集电路输出所述均衡控制信号;
当所述AFE芯片向所述电压采集电路输出均衡控制信号时,所述均衡电路连接所述单体电池和第一电源,所述均衡电路对所述单体电池进行均衡。
在本公开实施方式中,每个单体电池均连接一个电压采集模块和一个均衡模块,一方面,均衡模块包括均衡电路和电压采集电路,当电压采集电路未输入均衡控制信号时,电压采集电路连接单体电池和AFE芯片,通过在连接电压采集通道、均衡通道均实时采集单体电池的电压值,利用均衡通道采集的信号作为电压采集通道的佐证,从而提高采集精度,提升电池的单体电压采样速率和采样精度,提高了电池容量的计算精度,使得电池利用率最大化,提高了电池的稳定性和可靠性,延长电池寿命,提升电池充放电的安全性,用户体验更佳;另一方面,当单体电池判定为待均衡单体电池时,电压采集电路输入均衡控制信号,均衡电路连接单体电池和第一电源用于实现均衡,从而保证电池电量的一致性,达到保护电池的目的。
在本公开的一个实施例中,所述AFE芯片包括多个模数转换器ADC,一个电压采集模块连接一个ADC,一个均衡模块连接一个ADC。
在本公开实施方式中,每个单体电池的电压采集通道采用两个ADC进行电压采集,采集单体电池的电压采样速率提升明显,单体电池电压精度进一步提升。
在本公开的一个实施例中,所述电压采集模块包括:
第一电阻,所述第一电阻的一端连接所述单体电池的正极,所述第一电阻的另一端连接对应的ADC;
第一电容,所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端连接,所述第一电容的另一端与所述第一电源连接;
第二电阻,所述第二电阻的一端连接所述单体电池的负极,所述第二电阻的另一端连接对应的ADC;
第二电容,所述第二电容的一端与所述第二电阻的另一端连接,所述第二电容的另一端与所述第一电源连接;
第三电容,所述第三电容连接在所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端之间。
在本公开实施方式中,电压采集模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容,构成单体电池的电压采集通道,通过电压采集通道采集的电压值可以确定单体电池是否为待均衡单体电池,从而实现电池的监测和保护,提升电池的安全性和可靠性。
在本公开的一个实施例中,所述均衡电路包括:
均衡电阻,所述均衡电阻的一端连接所述单体电池的正极,
均衡开关,所述均衡开关的第一端与所述均衡电阻的另一端连接,所述均衡开关的第二端连接所述单体电池的负极,所述均衡电路的控制端与电压采集电路连接。
在本公开实施方式中,通过均衡电阻和均衡开关连接在单体电池的正极和负极之间,当均衡电路的控制端未输入均衡控制信号时,均衡电路断开,无法形成均衡回路;当均衡电路的控制端输入均衡控制信号时,均衡电路导通,连接至均衡回路,从而实现对待均衡单体电池进行均衡,提升电池的安全性,提高了电池容量的计算精度,使电池的利用率最大化,提高了电池的稳定性和可靠性,延长了电池寿命。
在本公开的一个实施例中,所述电压采集电路包括:
第三电阻,所述第三电阻的一端连接所述单体电池的正极,所述第三电阻的另一端连接对应的ADC;
第四电阻,所述第四电阻的一端连接所述均衡电路的控制端,所述第四电阻的另一端连接对应的ADC;
第五电阻,所述第五电阻的一端连接所述单体电池的负极,所述第五电阻的另一端连接所述均衡电路的控制端;
第四电容,所述第四电容的一端与所述第一电阻的另一端连接,所述第四电容的另一端与所述第四电阻的另一端连接。
在本公开实施方式中,电压采集电路通过将第四电阻的一端连接均衡电路的控制端,另一端连接对应的ADC,以及将第五电阻连接单体电池的负极,另一端连接均衡电路的控制端,一方面,当电压采集电路未输入均衡控制信号时,单体电池的负极通过第四电阻和第五电阻连接至对应的ADC,从而输出第二电量信号,实现单体电池的电压采集,作为电压采集电路的作证,提高电压采集精度;另一方面,当电压采集电路输入均衡控制信号时,保证电压采集电路的输出端存在第二电量信号,不会出现报错的情况,从而提升均衡模块的可靠性。
在本公开的一个实施例中,所述均衡开关包括NMOS晶体管、三极管或两级三极管中的任意一种。
在本公开实施方式中,通过采用NMOS晶体管、三极管或两级三极管中的任意一种元件,从而实现对均衡电路的控制,提升电池的稳定性和安全性。
在本公开的一个实施例中,所述AFE芯片设有温度点和GPIO接口,所述GPIO接口连接多路复用模块,所述多路复用模块连接多个温度采集电路,所述温度采集电路上设有温度点。
在本公开实施方式中,通过AFE芯片自带的温度点结合自带GPIO接口连接的多路复用模块对温度点进行扩展,从而使温度点的个数增多,对电池温度变化更为敏感,大大提升电池的温度检测精度。
在本公开的一个实施例中,所述主控模块,还用于当确定所述单体单池为待均衡单体电池时,向所述均衡电路输出所述均衡控制信号。
在本公开实施方式中,主控模块根据第三电量信号和第四电量信号确定与上述均衡电路连接的单体电池为待均衡单体电池时,生成均衡控制信号,均衡控制信号控制均衡电路连接至回路,从而实现对待均衡单体电池进行均衡,提升电池的稳定性和可靠性,提升电池充放电的安全性。
在本公开的一个实施例中,所述AFE芯片通过菊花链通信模块与所述主控模块连接。
在本公开实施方式中,通过菊花链通信模块实现AFE芯片与主控模块之间的连接,从而提升储能设备的稳定性。
根据本公开的另一个方面,提供了一种储能设备,包括:上述的储能设备的控制装置。在本公开实施方式中,结合上述的储能设备的控制装置,能够提高储能设备的安全性,减少安全隐患。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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他的附图。
图1示出本公开实施例提供的一种储能设备的控制装置的示意图;
图2示出本公开实施例提供的一种电压采集模块的电路图;
图3示出本公开实施例提供的一种均衡电路的电路图;
图4示出本公开实施例提供的另一种均衡电路的电路图;
图5示出本公开实施例提供的一种电压采集电路的电路图;
图6示出本公开实施例提供的另一种储能设备的控制装置的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
文中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确需要说明的是限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。
图1示出本公开实施例提供的一种储能设备的控制装置的示意图。如图1所示,本公开实施例中提供的储能设备的控制装置,包括电池模块110、电压采集模块120、均衡模块130、模拟前端(Analog Front End,AFE)芯片140、主控模块150,电池模块110包括多个单体电池,每个单体电池连接一个电压采集模块120和一个均衡模块130。电池模块110共包括n个单体电池,n为正整数,如图1中的单体电池1、单体电池2、…单体电池n,多个单体电池串联连接构成电池模块110,可以根据电池模块110的输出功率、单体电池的额定电压、额定电流等参数确定。
电压采集模块120与AFE芯片140连接,用于采集单体电池的第一电量信号,将第一电量信号输出至AFE芯片140。
均衡模块130包括均衡电路132和电压采集电路131,均衡电路132与电压采集电路131连接。当AFE芯片140未向电压采集电路131输入均衡控制信号时,电压采集电路131连接单体电池和AFE芯片140,用于采集单体电池的第二电量信号,将第二电量信号输出至AFE芯片140;
AFE芯片140,用于对第一电量信号进行处理,得到第三电量信号,对第二电量信号进行处理,得到第四电量信号;
主控模块150,用于根据第三电量信号和第四电量信号,确定单体电池是否为待均衡单体电池。
在一个实施例中,AFE芯片140,用于对待均衡单体电池对应的电压采集电路131输出均衡控制信号;
当AFE芯片140向电压采集电路131输出均衡控制信号时,均衡电路132导通,均衡电路132连接单体电池和第一电源GND,均衡电路132对单体电池进行均衡。
电压采集模块120用于采集单体电池的第一电量信号,第一电量信号可以为单体电池的电压值。
需要说明的是,电压采集模块120采集的单体电池的电压值为模拟信号,需要通过AFE芯片140对上述模拟信号进行模数转换、滤波、放大等处理后,得到第三电量信号,第三电量信号为与第一电量信号对应的数字信号。
当AFE芯片140未向电压采集电路131输入均衡控制信号时,均衡电路130未导通,此时,电压采集电路131连接单体电池和AFE芯片140,电压采集电路131用于采集单体电池的第二电量信号,第二电量信号可以为单体电池的电压值,电压采集电路131采集的单体电池的电压值同为模拟信号,经过AFE芯片140对上述模拟信号进行模数转换、滤波、放大等处理后,得到第四电量信号,第四电量信号为与第二电量信号对应的数字信号。
在一个实施例中,AFE芯片140包括多个模数转换器ADC,一个电压采集模块120连接一个ADC,一个均衡模块130连接一个ADC,每个单体电池的电压采集通道采用两个ADC进行电压采集,采集单体电池的电压采样速率提升明显,单体电池电压精度进一步提升。
在一种可行的实施方式中,主控模块150可以用于当第三电量信号在预设范围且第三电量信号满足预设均衡条件时,主控模块150生成均衡控制信号,并将均衡控制信号输出至AFE芯片140,AFE芯片140向电压采集电路131输出均衡控制信号,以导通均衡电路,进行负载均衡。
在一种可行的实施方式中,主控模块150可以用于当第三电量信号在预设范围内且第三电量信号未满足预设均衡条件时,无需生成均衡控制信号,电压采集电路131持续采集单体电池的电压值即可。
在一种可行的实施方式中,主控模块150可以用于当第三电量信号未在预设范围且第四电量信号满足预设均衡条件时,主控模块150生成均衡控制信号,并将均衡控制信号输出至AFE芯片140,AFE芯片140向电压采集电路131输出均衡控制信号,以导通均衡电路132,进行负载均衡。
在一种可行的实施方式中,主控模块150可以用于当第三电量信号未在预设范围且第四电量信号未满足预设均衡条件时,无需生成均衡控制信号,电压采集电路131持续采集单体电池的电压值。
示例性的,第三电量信号在预设范围内,可以为第三电量信号输出正常,例如,第三电量信号为在(0,a1)范围内的值。
第三电量信号或第四电量信号满足预设均衡条件,可以为第三电量信号或第四电量信号超过预设均衡电压值,或者该单体电池的第三电量信号或第四电量信号为多个单体电池的电压值的最大值。
均衡控制信号可以根据实际情况而定,例如,均衡控制信号可以为开关元件产生的电信号,例如,开关元件闭合时,得到均衡控制信号,当开关元件断开时,AFE芯片140未输出均衡控制信号,即通过控制开关元件的通断,生成均衡控制信号。
在一个实施例中,主控模块150,还用于当确定单体单池为待均衡单体电池时,向待均衡单体电池的电压采集电路131输出均衡控制信号,主控模块150根据第三电量信号和第四电量信号确定与上述均衡电路连接的单体电池为待均衡单体电池时,生成均衡控制信号,均衡控制信号控制均衡电路132连接至回路,从而实现对待均衡单体电池进行均衡,提升电池的稳定性和可靠性,提升电池充放电的安全性。
在一种实施例中,当AFE芯片140向电压采集电路131输入均衡控制信号时,均衡电路132导通,实现对待均衡单体电池的负载均衡;当AFE芯片140向电压采集电路131未输入均衡控制信号时,均衡电路132未导通,电压采集电路131连接单体电池和AFE芯片140,实现对单体电池的电压实时采集。
AFE芯片140可以采用ADBMS6830型芯片,ADBMS6830型芯片,可以对电池进行监测和保护,电池在充放电过程中会产生各种信号,例如电压、电流、温度等,AFE芯片可以对上述信号进行采集、处理和分析,从而实现电池的监测和保护。
在一个实施例中,AFE芯片140通过菊花链通信模块与主控模块150连接,通过菊花链通信模块实现AFE芯片140与主控模块150之间的连接,从而提升储能设备的稳定性。
在一个实施例中,该控制装置还包括未显示在附图中的电源模块,当AFE芯片140通过菊花链通信模块接收到主控模块150的唤醒信号时,电源模块用于AFE芯片140的板载电源正常输出5V以及基准电压3.2V和3V,使得AFE芯片140开始正常工作,后续进行电池电压、温度、电流等信号的采集。
第一电源GND可以是公共负电压电源或者零电位端。在一个实施例中,第一电源GND可以由与该单体电池连接的单体电池提供,也可以由控制装置的内部电压提供,例如,芯片内部的零电位端,采用芯片内部电压,有利于提高输出电压信噪比。
在本公开实施方式中,每个单体电池均连接一个电压采集模块120和一个均衡模块130,一方面,均衡模块130包括均衡电路132和电压采集电路131,当电压采集电路131未输入均衡控制信号时,电压采集电路131连接单体电池和AFE芯片140,通过在连接电压采集通道、均衡通道均实时采集单体电池的电压值,利用均衡通道采集的信号作为电压采集通道的佐证,从而提高采集精度,提升电池的单体电压采样速率和采样精度,提高了电池容量的计算精度,使得电池利用率最大化,提高了电池的稳定性和可靠性,延长电池寿命,提升电池充放电的安全性,用户体验更佳;另一方面,当单体电池判定为待均衡单体电池时,电压采集电路131输入均衡控制信号,均衡电路132连接单体电池和第一电源GND用于实现均衡,从而保证电池电量的一致性,达到保护电池的目的。
图2示出本公开实施例提供的一种电压采集模块120的电路图。下面以单体电池BAT1为例介绍电压采集模块120和均衡模块130的电路图,对于多个单体电池的情形,可以直接将多个单体电池串联连接即可。
如图2所示,在一个实施例中,电压采集模块120包括:
第一电阻R1,第一电阻R1的一端连接单体电池BAT1的正极,第一电阻R1的另一端连接对应的ADC,其中,第一电阻R1的另一端连接AFE1-C1接口,作为ADC的一个输入端;
第一电容C1,第一电容C1的一端与第一电阻R1的另一端连接,第一电容C1的另一端与第一电源GND连接;
第二电阻R2,第二电阻R2的一端连接单体电池BAT1的负极,第二电阻R2的另一端连接对应的ADC,其中,第二电阻R2的另一端连接AFE1-C0,作为ADC的另一个输入端;
第二电容C2,第二电容C2的一端与第二电阻R2的另一端连接,第二电容C2的另一端与第一电源GND连接;
第三电容C4,第三电容C4连接在第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端之间。
需要说明的是,上述第一电阻R1和第二电阻R2可以采用单个电阻或者多个电阻的串联、并联实现,或者可通过多个自偏置的晶体管的串联或并联实现,或者,通过自偏置的晶体管和电阻的串联或并联实现,对于电阻或自偏置晶体管的数量,可以根据实际需求而定,本公开不做具体限定。
在一个示例性实施例中,第一电容C1、第二电容C2、第三电容C4可以由一个或多个普通平板电容或者晶体管栅氧电容实现,本公开对此不作特殊限制。
在本公开实施方式中,电压采集模块120包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C4,构成单体电池的电压采集通道,通过电压采集通道采集的电压值可以确定单体电池是否为待均衡单体电池,从而实现电池的监测和保护,提升电池的安全性和可靠性。
参考图3,在一个实施例中,均衡电路132包括:
均衡电阻R6,均衡电阻R6的一端连接单体电池BAT1的正极,
均衡开关,均衡开关的第一端与均衡电阻R6的另一端连接,均衡开关的第二端连接单体电池BAT1的负极,均衡电路132的控制端与电压采集电路131连接。
在一个实施例中,均衡开关可以为图3中的NMOS晶体管,也可以为图4中的三极管Q1,还可以为未显示于附图中的两级三极管,可以通过采用NMOS晶体管、三极管Q1或两级三极管中的任意一种元件,从而实现对均衡电路132的控制,提升电池的稳定性和安全性。
均衡电路132还包括二极管D1,其中,二极管D1的正极端连接均衡开关的第二端,二极管D1的负极端连接均衡开关的控制端,二极管D1可以为稳压二极管,有效提升均衡电路132的可靠性和稳定性。
在本公开实施方式中,通过均衡电阻R6和均衡开关连接在单体电池的正极和负极之间,当电压采集电路131未输入均衡控制信号时,均衡电路132断开,无法形成均衡回路;当电压采集电路131输入均衡控制信号时,均衡电路132导通,连接至均衡回路,从而实现对待均衡单体电池进行均衡,提升电池的安全性,提高了电池容量的计算精度,使电池的利用率最大化,提高了电池的稳定性和可靠性,延长了电池寿命。
参考图5,在一个实施例中,电压采集电路131包括:
第三电阻R3,第三电阻R3的一端连接单体电池BAT1的正极,第三电阻R3的另一端连接对应的ADC,其中,第三电阻R3的另一端连接AFE1-S1P,作为上述ADC的第一输入端;
第四电阻R4,第四电阻R4的一端连接均衡电路132的控制端,第四电阻R4的另一端连接对应的ADC,其中,第四电阻R4的另一端连接AFE1-S1N,作为上述ADC的第二输入端;
第五电阻R5,第五电阻R5的一端连接单体电池BAT1的负极,第五电阻R5的另一端连接均衡电路132的控制端;
第四电容C3,第四电容C3的一端与第一电阻R1的另一端连接,第四电容C3的另一端与第四电阻R4的另一端连接。
在本公开实施方式中,电压采集电路131通过将第四电阻R4的一端连接均衡电路132的控制端,另一端连接对应的ADC,以及将第五电阻R5连接单体电池的负极,另一端连接均衡电路132的控制端,一方面,当电压采集电路131未输入均衡控制信号时,单体电池的负极通过第四电阻R4和第五电阻R5连接至对应的ADC,从而输出第二电量信号,实现单体电池的电压采集,作为电压采集电路的作证,提高电压采集精度;另一方面,当电压采集电路131输入均衡控制信号时,保证电压采集电路131的输出端存在第二电量信号,不会出现报错的情况,从而提升均衡模块的可靠性。
在本公开的一个实施例中,AFE芯片140设有温度点A和GPIO接口,GPIO接口连接多路复用模块160,多路复用模块160连接多个温度采集电路,例如图6中的温度采集电路1~m,温度采集电路1~m上设有温度点B,m为正整数,可以根据实际情况取值。
多路复用模块160可以选择CD4051B型芯片,用作开关芯片,AFE芯片140通过CA4051B型芯片的开关切换,来检测多路温度采集电路的温度。
温度采集电路中包括用于检测电池温度变化的温度传感器,例如热敏电阻,其中热敏电阻按照温度系数不同分为负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻、正温度系数(Positive Temperature Coefficient,PTC)。PCT在温度越高时电阻值越大,NTC在温度越高时电阻值越小。
在AFE芯片140被唤醒后,通过主控模块150控制AFE芯片140的GPIO接口,控制多路复用模块160进行多温度检测通道的开关切换,多路复用模块160连接一路温度采集电路,采集对应单体电池的温度对应的电压值,此电压值为模拟信号,上述电压值通过AFE芯片140的GPIO接口,经过ADC转换后,再经过内置滤波器滤波处理、信号放大器放大后,传输至AFE芯片140的处理器进行数字信号处理,最后,通过查找RT表,确定上述电压值对应的温度值。
在一种可行的实施方式中,AFE芯片140自带的温度点A连接板温采样电路,以采集板温对应的电压值,此时采集到的电压值为模拟信号,经过ADC转换后,在经过AEF芯片内置的滤波器滤波、信号放大器放大后,传输至AFE芯片的处理器进行数字信号处理,最后,通过查找RT表,确定与上述电压值对应的温度值。
需要说明的是,上述的RT表用于表征上述经过处理器处理后的数字信号与温度值之间的对应关系,RT表预先存储于处理器内。
在本公开实施方式中,通过AFE芯片140自带的温度点结合自带GPIO接口连接的多路复用模块160对温度点进行扩展,从而使温度点的个数增多,对电池温度变化更为敏感,大大提升电池的温度检测精度。
需要说明的是,上述的板温采样电路和温度采集电路可以采用任意一种温度采样电路,本公开不做具体限定。
所属技术领域的技术人员能够理解,本实用新型的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本实用新型的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
本公开实施例还提供了一种储能设备,例如储能系统、储能柜、储能集装箱等,该储能设备包括上述的储能设备的控制装置。在本公开实施方式中,结合上述的储能设备的控制装置,能够提高储能设备的安全性,减少安全隐患。
对于储能设备实施例而言,由于其包括储能设备的控制装置,所以描述的比较简单,相关之处参见储能设备的控制装置实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本实用新型所提供的一种储能设备及其控制装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种储能设备的控制装置,其特征在于,包括电池模块、电压采集模块、均衡模块、模拟前端AFE芯片、主控模块,所述电池模块包括多个单体电池,每个单体电池均连接一个电压采集模块和一个均衡模块,所述均衡模块包括均衡电路和电压采集电路,其中,
所述电压采集模块与所述AFE芯片连接,用于采集所述单体电池的第一电量信号,将所述第一电量信号输出至所述AFE芯片;
当所述AFE芯片未向所述电压采集电路输出均衡控制信号时,所述电压采集电路连接所述单体电池和所述AFE芯片,用于采集所述单体电池的第二电量信号,将所述第二电量信号输出至所述AFE芯片;
所述AFE芯片,用于对所述第一电量信号进行处理,得到第三电量信号,对所述第二电量信号进行处理,得到第四电量信号;
所述主控模块,用于根据所述第三电量信号和所述第四电量信号,确定所述单体电池是否为待均衡单体电池;
所述AFE芯片,用于对待均衡单体电池对应的电压采集电路输出所述均衡控制信号;
当所述AFE芯片向所述电压采集电路输出均衡控制信号时,所述均衡电路连接所述单体电池和第一电源,所述均衡电路对所述单体电池进行均衡。
2.根据权利要求1所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述AFE芯片包括多个模数转换器ADC,一个电压采集模块连接一个ADC,一个均衡模块连接一个ADC。
3.根据权利要求2所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述电压采集模块包括:
第一电阻,所述第一电阻的一端连接所述单体电池的正极,所述第一电阻的另一端连接对应的ADC;
第一电容,所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端连接,所述第一电容的另一端与所述第一电源连接;
第二电阻,所述第二电阻的一端连接所述单体电池的负极,所述第二电阻的另一端连接对应的ADC;
第二电容,所述第二电容的一端与所述第二电阻的另一端连接,所述第二电容的另一端与所述第一电源连接;
第三电容,所述第三电容连接在所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端之间。
4.根据权利要求3所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述均衡电路包括:
均衡电阻,所述均衡电阻的一端连接所述单体电池的正极,
均衡开关,所述均衡开关的第一端与所述均衡电阻的另一端连接,所述均衡开关的第二端连接所述单体电池的负极,所述均衡电路的控制端与所述电压采集电路连接。
5.根据权利要求4所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述电压采集电路包括:
第三电阻,所述第三电阻的一端连接所述单体电池的正极,所述第三电阻的另一端连接对应的ADC;
第四电阻,所述第四电阻的一端连接所述均衡电路的控制端,所述第四电阻的另一端连接对应的ADC;
第五电阻,所述第五电阻的一端连接所述单体电池的负极,所述第五电阻的另一端连接所述均衡电路的控制端;
第四电容,所述第四电容的一端与所述第一电阻的另一端连接,所述第四电容的另一端与所述第四电阻的另一端连接。
6.根据权利要求4所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述均衡开关包括NMOS晶体管、三极管或两级三极管中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述AFE芯片设有温度点和GPIO接口,所述GPIO接口连接多路复用模块,所述多路复用模块连接多个温度采集电路,所述温度采集电路上设有温度点。
8.根据权利要求1所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述主控模块,还用于当确定单体单池为待均衡单体电池时,向所述均衡电路输出所述均衡控制信号。
9.根据权利要求1所述的储能设备的控制装置,其特征在于,所述AFE芯片通过菊花链通信模块与所述主控模块连接。
10.一种储能设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的储能设备的控制装置。
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