本發(fā)明涉及一種具有并聯(lián)電池模塊的直流電源系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

蓄電池作為變電站/電廠直流電源系統(tǒng)的核心部分，其可靠性直接決定了直流電源系統(tǒng)供電的可靠性。傳統(tǒng)直流電源系統(tǒng)是由多節(jié)蓄電池串聯(lián)起來(lái)組成蓄電池組來(lái)使用的。

而蓄電池串聯(lián)使用，有如下缺點(diǎn)

1)單體蓄電池故障影響整組輸出。蓄電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)或離子遷移難以人為精確控制，串聯(lián)數(shù)量越多，單體故障發(fā)生幾率越大。

2)蓄電池電參數(shù)須保持一致。不同品牌、不同類型、甚至同一廠家不同批次的蓄電池不能混合使用，蓄電池利用效率降低。

3)蓄電池組擴(kuò)容困難，一般需要更換整組蓄電池。

4)蓄電池組只能整組冗余配置、冗余配置成本高。

5)蓄電池組無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線全容量核容、在線檢修、更換。

通常利用并聯(lián)電池模塊解決上述問(wèn)題，如圖1所示，但是，現(xiàn)有的并聯(lián)電池模塊當(dāng)交流輸入失電時(shí)，電池通過(guò)第一直流變換電路和第二直流變換電路兩級(jí)直流變換給負(fù)載供電，每一級(jí)直流變換都會(huì)損失一部分效率，整體效率較低；過(guò)負(fù)載能力較差；在負(fù)載短路時(shí)，直流變換電路提供的短路電流較小，不能可靠保證故障回路的斷路器可靠斷開(kāi)，引起故障范圍擴(kuò)大。

同時(shí)，現(xiàn)有的并聯(lián)電池模塊只針對(duì)單節(jié)12V鉛酸蓄電池，適應(yīng)范圍窄。一般沒(méi)有配置蓄電池監(jiān)測(cè)單元，無(wú)法對(duì)蓄電池的溫度、單節(jié)電池電壓、單節(jié)電池內(nèi)阻等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)并聯(lián)電池模塊的保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制功能提及較少，功能不夠完善且直流變換電路效率較低。

因此，急需一種高可靠、易擴(kuò)容、易維護(hù)的直流電源系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種具有并聯(lián)電池模塊的直流電源系統(tǒng)及方法，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)并聯(lián)電池模塊故障不影響其他并聯(lián)電池模塊輸出、不同并聯(lián)電池模塊配置的蓄電池不需要保持一致，同時(shí)電源輸入端與直流輸出端之間只有1級(jí)電源變換模塊，提高了整體轉(zhuǎn)換效率，通過(guò)直流變換器直接連接負(fù)載，顯著的提高了過(guò)負(fù)載能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有并聯(lián)電池模塊的直流電源系統(tǒng)，包括交流配電單元，所述交流配電單元將多路交流進(jìn)線連接至交流母線上，為若干個(gè)相互并聯(lián)的并聯(lián)電池模塊提供交流電，所述并聯(lián)電池模塊將交流電變換后為直流母線提供直流電，各直流饋線通過(guò)微斷開(kāi)關(guān)接到直流母線上，從直流母線取電，給本饋線的負(fù)載供電；每個(gè)并聯(lián)電池模塊配置一組蓄電池，當(dāng)交流母線掉電時(shí)，并聯(lián)電池模塊通過(guò)配置的蓄電池取電，并向直流母線輸出電源；

所述并聯(lián)電池模塊，包括依次相連的濾波電路、整流電路、PFC功率因數(shù)校正電路、第一DC/DC變換器、儲(chǔ)能元件和限流元件，將輸入的交流電變換為直流輸出；

所述PFC功率因數(shù)校正電路的輸出端通過(guò)第二DC/DC變換器連接蓄電池，所述第一DC/DC變換器的輸出端通過(guò)第三DC/DC變換器連接所述蓄電池；

所述并聯(lián)電池模塊均通過(guò)各自的通信口連接監(jiān)控裝置，反饋各自的工作狀態(tài)。

所述PFC功率因數(shù)校正電路的輸出端通過(guò)第二DC/DC變換器連接蓄電池，第二DC/DC變換器在交流電源正常時(shí)給蓄電池充電；

所述蓄電池通過(guò)第三DC/DC變換器，將蓄電池輸入的直流電源升壓變換為110V或220V直流電壓，與第一DC/DC變換器的輸出端并聯(lián)，經(jīng)儲(chǔ)能元件和限流元件，輸出到模塊輸出端，正常工作時(shí)，第三DC/DC變換器作為第一DC/DC變換器的熱備份；過(guò)負(fù)載時(shí)，第三DC/DC變換器提供電流輸出，與第一DC/DC變換器共同帶負(fù)載。

所述PFC功率因數(shù)校正電路、第一DC/DC變換器、第二DC/DC變換器和第三DC/DC變換器均連接模塊監(jiān)控單元，接受模塊監(jiān)控單元的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制，并通過(guò)模塊監(jiān)控單元與上位機(jī)進(jìn)行通信。

所述蓄電池連接有電池監(jiān)測(cè)單元，采集蓄電池的電壓、溫度、內(nèi)阻和電流信息，提供電池監(jiān)控與保護(hù)。

優(yōu)選的，所述蓄電池為電池組或電池，電池組包括多節(jié)串聯(lián)的電池。

所述蓄電池的電壓范圍為10-56V。

優(yōu)選的，所述第一DC/DC變換器、第二DC/DC變換器和第三DC/DC變換器均采用LLC諧振電壓型拓?fù)洹?/p>

優(yōu)選的，所述模塊監(jiān)控單元為PFC功率因數(shù)校正電路、第一DC/DC變換器、第二DC/DC變換器和第三DC/DC變換器提供輸出過(guò)電壓保護(hù)、輸出欠電壓保護(hù)、輸出過(guò)電流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)和輸出端短路保護(hù)。

優(yōu)選的，所述模塊監(jiān)控單元監(jiān)測(cè)PFC功率因數(shù)校正電路、第一DC/DC變換器、第二DC/DC變換器和第三DC/DC變換器的輸入電壓、輸出電壓和輸出電流。

優(yōu)選的，所述電池監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)蓄電池的單節(jié)電池電壓、電池總電壓、電池電流、電池剩余容量和/或電池工作狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述濾波電路為EMI濾波電路。

優(yōu)選的，不同的并聯(lián)電池模塊配置的蓄電池不同或相同。

基于上述直流電源系統(tǒng)的工作方法，在交流有電狀態(tài)且負(fù)載正常時(shí)，交流輸入經(jīng)濾波電路、整流電路和PFC功率因數(shù)校正電路處理后變換為直流電壓A，經(jīng)第一DC/DC變換器變換為110V或220V直流電壓輸出到內(nèi)部直流母線，經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能元件和限流元件，輸出到外部直流母線，提供負(fù)載使用，同時(shí)直流電壓A經(jīng)第二DC/DC變換器變換降壓為10-56V的直流電源給蓄電池進(jìn)行充電，電池電壓經(jīng)第三DC/DC變換器升壓變換為110V或220V直流電壓，輸出到內(nèi)部直流母線，作為第一DC/DC變換器的熱備份。

基于上述直流電源系統(tǒng)的工作方法，在交流失電狀態(tài)時(shí)，第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器不工作，電池電壓經(jīng)第三DC/DC變換器變換升壓為110V或220V直流電壓，輸出到內(nèi)部直流母線，經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能元件和限流元件，輸出到外部直流母線，提供負(fù)載使用。

基于上述直流電源系統(tǒng)的工作方法，在交流有電，但模塊過(guò)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，第一DC/DC變換器和第三DC/DC變換器同時(shí)工作，同時(shí)輸出電流到內(nèi)部直流母線，經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能元件和限流元件，輸出到外部直流母線，提供負(fù)載使用。

所述第二DC/DC變換器按照設(shè)定的充電曲線對(duì)蓄電池進(jìn)行充電管理。

所述蓄電池為鉛酸蓄電池時(shí)，采用恒流充電、恒壓限流充電和浮充電三段充電曲線進(jìn)行充電；當(dāng)蓄電池為鋰電子電池時(shí)，采用多段恒流充電曲線進(jìn)行充電。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明可以采用多個(gè)并聯(lián)電池模塊，因此單個(gè)并聯(lián)電池模塊故障不影響其他并聯(lián)電池模塊輸出，能夠保證整個(gè)直流電源的正常工作；

(2)本發(fā)明的不同并聯(lián)電池模塊配置的蓄電池不需要保持一致，不同批次、不同廠家的蓄電池可以混用，甚至新、舊電池可以混用，蓄電池利用效率高；

(3)本發(fā)明的蓄電池組擴(kuò)容簡(jiǎn)單，只需要增加并聯(lián)電池模塊即可，冗余配置簡(jiǎn)單、冗余配置成本低；

(4)本發(fā)明的蓄電池組可以在線全容量核容、在線檢修、更換；

(5)本發(fā)明的連接兩條交流進(jìn)線，在其中一路交流失電或缺相時(shí)，自動(dòng)切換到另一路交流進(jìn)線，提高交流母線的供電可靠性；

(6)本發(fā)明所述的并聯(lián)電池模塊電源輸入端與直流輸出端之間只有1級(jí)電源變換模塊，較現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案，提高了整體轉(zhuǎn)換效率；

(7)本發(fā)明所述的并聯(lián)電池模塊第一DC/DC變換器和第三DC/DC變換器同時(shí)接到負(fù)載上，過(guò)負(fù)載能力顯著提高，在負(fù)載短路時(shí)，2個(gè)直流變換電路都能夠提供短路電流，電流輸出能力是現(xiàn)有技術(shù)的2倍，能夠更可靠的保證故障回路的斷路器斷開(kāi)，避免故障范圍擴(kuò)大；

(8)并聯(lián)電池模塊所配電池組的電池類型可以是鉛酸電池、鋰離子電池、鉛炭電池等，適應(yīng)范圍更廣，除完成基本的電能轉(zhuǎn)換功能，還提供完善的保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制功能；

(9)并聯(lián)電池模塊配置有電池監(jiān)測(cè)單元，對(duì)電池溫度、單節(jié)電池電壓、單節(jié)電池內(nèi)阻等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。有效的保證電源系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)，為蓄電池充、放電管理的過(guò)程中，更精確的控制充放電參數(shù)提供依據(jù)。另外，為更精確的電池組容量估算提供數(shù)據(jù)支撐；

(10)并聯(lián)電池模塊采用的三個(gè)DC-DC模塊都使用LLC諧振電壓型拓?fù)?，采用DSP數(shù)字軟開(kāi)關(guān)算法控制。上述拓?fù)浼八惴ㄩ_(kāi)關(guān)損耗低，能量轉(zhuǎn)換效率高，算法控制靈活。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)并聯(lián)電池模塊框圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的并聯(lián)電池模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖2所示，蓄電池組由原來(lái)的多節(jié)蓄電池串聯(lián)，改為多個(gè)并聯(lián)電池模塊并聯(lián)。

兩個(gè)交流進(jìn)線，通過(guò)交流配電單元，接到交流母線上。交流配電單元的作用是：在其中一路交流失電或缺相時(shí)，自動(dòng)切換到另一路交流進(jìn)線，提高交流母線的供電可靠性。

1個(gè)或1個(gè)以上的并聯(lián)電池模塊從交流母線上取電，經(jīng)過(guò)變換后，輸出直流電源到直流母線。各并聯(lián)電池模塊是并聯(lián)關(guān)系。

各直流饋線通過(guò)微斷開(kāi)關(guān)接到直流母線上，從直流母線取電，給本饋線的負(fù)載供電。微斷開(kāi)關(guān)的作用是，正常工作時(shí)，可以手動(dòng)投/切負(fù)載。在本饋線發(fā)生短路或者過(guò)流等故障時(shí)，及時(shí)保護(hù)，切掉故障負(fù)載，保證整個(gè)直流電源系統(tǒng)的正常供電。

監(jiān)控裝置通過(guò)通信口與各并聯(lián)模塊相連，對(duì)各并聯(lián)模塊工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯進(jìn)行控制。

該系統(tǒng)的核心是并聯(lián)電池模塊和監(jiān)控裝置。

1)并聯(lián)電池模塊的工作模式：

系統(tǒng)包含1個(gè)或1個(gè)以上并聯(lián)電池模塊，每個(gè)并聯(lián)電池模塊通過(guò)電源開(kāi)關(guān)連接到交流母線，所有的并聯(lián)電池模塊輸出端并聯(lián)后，連接到直流母線，為變電站/電廠的各種設(shè)備供電。

每個(gè)并聯(lián)電池模塊配置一組蓄電池，當(dāng)交流母線掉電時(shí)，并聯(lián)電池模塊通過(guò)配置的蓄電池取電，并向直流母線輸出電源。

當(dāng)交流母線有電時(shí)，并聯(lián)電池模塊通過(guò)交流母線取電，給配置的蓄電池充電，同時(shí)，向直流母線輸出電源。

2)監(jiān)控裝置工作模式

監(jiān)控裝置通過(guò)485或CAN總線與各并聯(lián)電池模塊相連，監(jiān)測(cè)各并聯(lián)電池模塊的運(yùn)行狀況，對(duì)異常狀況進(jìn)行報(bào)警。并根據(jù)各并聯(lián)電池模塊內(nèi)所配電池的荷電狀態(tài)(剩余電量SOC)，協(xié)調(diào)各并聯(lián)電池模塊的輸出功率。同時(shí)，監(jiān)測(cè)各并聯(lián)電池模塊所配的電池健康狀況，給出并聯(lián)電池模塊維護(hù)、更換建議。當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)并聯(lián)電池模塊維護(hù)、更換時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)整其他并聯(lián)電池模塊的輸出，確保整個(gè)直流電源系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

如圖3所示，一種并聯(lián)電池模塊采用3個(gè)直流變換電路的方案，該方案整體設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：

1)電源輸入端與直流輸出端之間只有1級(jí)電源變換，較現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案，提高了整體轉(zhuǎn)換效率；

2)有2個(gè)直流變換器(DC/DC1和DC/DC3)直接接到負(fù)載上，過(guò)負(fù)載能力顯著提高；

3)有2個(gè)直流變換器(DC/DC1和DC/DC3)直接接到負(fù)載上，在負(fù)載短路時(shí)，2個(gè)直流變換電路都能夠提供短路電流，電流輸出能力是現(xiàn)有技術(shù)的2倍，能夠更可靠的保證故障回路的斷路器斷開(kāi)，避免故障范圍擴(kuò)大。

1、本發(fā)明所述并聯(lián)電池模塊，使用的電池，可使用10-56V電壓范圍的電池或電池組?？梢允菃喂?jié)電池，也可以是多節(jié)電池串聯(lián)的電池組。電池類型可以是鉛酸電池、鋰離子電池、鉛炭電池等。適應(yīng)范圍更廣。

2、本發(fā)明所述并聯(lián)電池模塊，可選配電池監(jiān)測(cè)單元，對(duì)電池溫度、單節(jié)電池電壓、單節(jié)電池內(nèi)阻等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。有效的保證電源系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，為蓄電池充、放電管理的過(guò)程中，更精確的控制充放電參數(shù)提供依據(jù)。另外，為更精確的電池組容量估算提供數(shù)據(jù)支撐。

3、本發(fā)明所述并聯(lián)電池模塊，除完成基本的電能轉(zhuǎn)換功能，還提供完善的保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制功能。

3.1、保護(hù)功能

1)模塊輸出過(guò)電壓保護(hù)

2)模塊輸出欠電壓保護(hù)

3)模塊輸出過(guò)電流保護(hù)

4)模塊輸出端短路保護(hù)

5)模塊過(guò)溫保護(hù)

3.2、監(jiān)測(cè)功能

1)交流輸入電壓監(jiān)測(cè)

2)模塊輸出電壓監(jiān)測(cè)

3)模塊輸出電流監(jiān)測(cè)

4)電池總電壓監(jiān)測(cè)

5)單節(jié)電池電壓監(jiān)測(cè)

6)電池電流監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)

7)電池剩余容量監(jiān)測(cè)

8)電池工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)

9)電池溫度監(jiān)測(cè)

3.3、控制功能

手動(dòng)充電控制

手動(dòng)放電控制

充電過(guò)程管理

放電過(guò)程管理

自動(dòng)核容控制

手動(dòng)核容控制

本發(fā)明所述并聯(lián)電池模塊中，采用的三個(gè)DC-DC模塊都使用LLC諧振電壓型拓?fù)洌捎肈SP數(shù)字軟開(kāi)關(guān)算法控制。上述拓?fù)浼八惴ㄩ_(kāi)關(guān)損耗低，能量轉(zhuǎn)換效率高，算法控制靈活。

4、電池配置方案

推薦3個(gè)電池配置方案

4.1、方案1：電池組采用單節(jié)12V鉛酸電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1)這種配置每個(gè)并聯(lián)電池模塊內(nèi)部配置的電池不存在串聯(lián)情況，能夠最大限度的避免串聯(lián)蓄電池的缺點(diǎn)。

2)在110kV變電站直流電源系統(tǒng)應(yīng)用中，需采用10幾個(gè)并聯(lián)電池模塊并聯(lián)達(dá)到直流電源的容量需求，采用“N+1”冗余的配置，多配置1個(gè)模塊作為冗余備份，冗余配置成本最低。

3)該方案存在并聯(lián)電池模塊配置較多，經(jīng)濟(jì)性不夠好的問(wèn)題。

4.2、方案2：電池組采用2節(jié)12V鉛酸電池串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電池組電壓為24V。

1)這種配置電池電壓高，DC/DC2和DC/DC3的變比相對(duì)較低，變換效率更高。

2)單個(gè)并聯(lián)電池模塊的容量相比采用單節(jié)12V電池的情況增加了1倍。在110kV變電站直流電源系統(tǒng)應(yīng)用中，采用5、6個(gè)并聯(lián)電池模塊并聯(lián)即可達(dá)到直流電源的容量需求。5、6個(gè)模塊并聯(lián)，采用“N+1”冗余的配置，多配置1個(gè)模塊作為冗余備份，20％左右的冗余配置成本，冗余配置成本適中。

3)2節(jié)電池串聯(lián)，其中1塊故障，2塊電池需要同時(shí)更換，電池綜合成本比單節(jié)12V電池方案略有提高。

4.3、方案3：電池組采用4節(jié)12V鉛酸電池串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電池組電壓為48V。

1)這種配置電池電壓最高，DC/DC2和DC/DC3的變比最低，變換效率最高。

2)單個(gè)并聯(lián)電池模塊的容量相比采用單節(jié)12V電池的情況增加了3倍。在110kV變電站直流電源系統(tǒng)應(yīng)用中，采用3個(gè)并聯(lián)電池模塊并聯(lián)即可達(dá)到直流電源的容量需求。采用“N+1”冗余的配置，多配置1個(gè)模塊作為冗余備份，30％左右的冗余配置成本，相對(duì)偏高。

3)4節(jié)電池串聯(lián)，其中1塊故障，4塊電池需要同時(shí)更換，電池綜合成本最高。

綜合比較上述3個(gè)方案，方案2成本適中，模塊數(shù)量適中，建議優(yōu)先選用。

5、并聯(lián)電池模塊結(jié)構(gòu)形式配置方案

電池、電池監(jiān)測(cè)單元、儲(chǔ)能元件、限流元件，并聯(lián)電池模塊的這4個(gè)組成部分的其中之一或全部，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)、尺寸要求外置，通過(guò)電纜與并聯(lián)電池模塊連接，也可以全部?jī)?nèi)置。

6、并聯(lián)電池模塊工作方式介紹

模塊工作分為3種狀態(tài)：S1交流有電狀態(tài)、S2交流失電狀態(tài)、S3交流有電，模塊過(guò)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。

在S1狀態(tài)：模塊由交流電源輸入(AC220V或AC380V)，經(jīng)EMI濾波電路、整流電路和PFC功率因數(shù)校正電路處理后變換為直流電壓1(電壓幅值與交流電源輸入電壓有效值相當(dāng))，經(jīng)DC/DC1變換為DC110V或DC220V直流電壓2輸出到內(nèi)部直流母線，經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能元件和限流元件，輸出到外部直流母線，提供負(fù)載使用。同時(shí)直流電壓1經(jīng)DC/DC2變換降壓為DC10-56V的直流電源給電池/電池組進(jìn)行充電。電池電壓經(jīng)DC/DC3升壓變換為DC110V或DC220V直流電壓，輸出到內(nèi)部直流母線，作為DC/DC1的熱備份。DC/DC3的直流輸出電壓整定值比DC/DC1的直流輸出電壓整定值略低，所以當(dāng)交流電源有電且負(fù)載正常的時(shí)候，直流母線主要由DC/DC1供電，DC/DC3只是作為熱備份，不會(huì)對(duì)外輸出電流。DC/DC1和DC/DC3內(nèi)部都具有防倒灌電路，只能向內(nèi)部直流母線輸出電流，不能由內(nèi)部直流母線輸入電流。

在S2狀態(tài)：交流失電，DC/DC1和DC/DC2不工作，電池電壓經(jīng)DC/DC3變換升壓為DC110V或DC220V直流電壓，輸出到內(nèi)部直流母線，經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能元件和限流元件，輸出到外部直流母線，提供負(fù)載使用。

在S3狀態(tài)，交流有電，模塊過(guò)負(fù)載運(yùn)行，DC/DC1和DC/DC3同時(shí)工作，同時(shí)輸出電流到內(nèi)部直流母線，經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能元件和限流元件，輸出到外部直流母線，提供負(fù)載使用。

模塊監(jiān)控單元，由微控制器、采集電路、控制電路、算法組成，對(duì)PFC功率因數(shù)校正電路、DC/DC1、DC/DC2、DC/DC3等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，并與上位機(jī)通訊傳送各種信號(hào)和命令。

DC/DC1、DC/DC2和DC/DC3均采用LLC諧振電壓型拓?fù)?，采用DSP數(shù)字軟開(kāi)關(guān)算法控制，完成高效的電壓轉(zhuǎn)換及能量傳遞，并可與模塊監(jiān)控單元通信，上傳DC/DC模塊工作狀態(tài)信息、電池信息等，并接受模塊監(jiān)控單元控制。

DC/DC2內(nèi)部DSP控制器同時(shí)具備蓄電池充電管理功能，控制DC/DC2按照設(shè)定的充電曲線對(duì)蓄電池進(jìn)行充電管理。一般鉛酸蓄電池采用恒流充電——>恒壓限流充電——>浮充電三段充電曲線進(jìn)行充電。鋰離子電池采用多段恒流充電曲線進(jìn)行充電。

儲(chǔ)能元件，一般由電力用電解電容或超級(jí)電容組成，平時(shí)儲(chǔ)存能量，在負(fù)載側(cè)出現(xiàn)沖擊負(fù)載時(shí)，提供短時(shí)大電流，防止DC/DC單元因沖擊負(fù)載導(dǎo)致過(guò)流保護(hù)；同時(shí)，在負(fù)載側(cè)短路時(shí)，由于斷路器跳閘需要較大的電流，并需要持續(xù)一定的時(shí)間，DC/DC變換器無(wú)法單獨(dú)提供該斷路器跳閘電流，可能引起DC/DC過(guò)流保護(hù)。這時(shí)候，由儲(chǔ)能元件提供短時(shí)大電流，驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘，斷路器跳閘后，DC/DC模塊能夠繼續(xù)正常工作，為正常負(fù)載提供工作電源。

限流元件，由限流電路和均流電路組成。在負(fù)載正常時(shí)，起到多個(gè)并聯(lián)電池模塊之間電流均衡的作用；在負(fù)載側(cè)短路時(shí)，控制儲(chǔ)能元件放電速度，以可整定的可控電流值(該電流需大于斷路器跳閘電流)放電，保證以最小的儲(chǔ)能成本實(shí)現(xiàn)可靠的故障跳閘。

電池監(jiān)測(cè)單元是一個(gè)可選單元，主要用于配置電池組的情況，用于電池組內(nèi)各單節(jié)電池的電壓、內(nèi)阻、溫度等狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，為電池組的充電過(guò)程控制和放電過(guò)程控制提供控制參數(shù)依據(jù)。同時(shí)，為更精確的電池組容量估算提供數(shù)據(jù)支撐。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。