l的29端输出；同样在TR2中，隔离DC/DC变换单元TR2把电池电堆I的输入电源变换为隔离的输出电源V2，在TR2的29端输出；多个隔离DC/DC变换单兀的输出串联,在系统电源输出端4输出，输出电源的电压为VOUT = Vl+ V2 +V3 +....+ VN。
[0021]见图2，功率电子开关24为MOSFET管Ql ,MOSFET管Ql的栅极和初级控制单元连接，MOSFET管Ql的漏极和变压器25初级线圈的一端连接，变压器25初级线圈的另一端和单元输入电源正极22连接，MOSFET管Ql的源极和单元输入电源负极23连接；整流单元27是由整流控制单元271、M0SFET管Q2和电容Cl组成，MOSFET管Q2的栅极与整流控制单元271连接，MOSFET管Q2的漏极与变压器次级线圈的一端连接，电容Cl的两端分别与变压器次级线圈的另一端、MOSFET管Q2的源极连接；旁路单元28包括有旁路控制单元281和MOSFET管Q3，MOSFET管Q3的栅极与旁路控制单元281连接，MOSFET管Q3的栅极和漏极分别与电容Cl的两端并联连接其与单元电源输出端29连接。
[0022]见图2，在隔离DC/DC变换单元2正常时，旁路控制单元281控制MOSFET管Q3的栅极G3相对于源极S3电压为低电平，MOSFET管Q3处于截止状态，隔离DC/DC变换单元2正常输出电压；在隔离DC/DC变换单元2发生异常而不能正常工作时，同步整流(或输出保护MOSFET管)MOSFET管Q2关闭，即MOSFET管Q2的漏极D2、源极S2断开，旁路MOSFET管Q3接通，即MOSFET管Q3的漏极D3、源极S3导通，此时的隔离DC/DC变换单元2相当于一根短路线；当隔离DC/DC变换单元2发生异常需要旁路的工作内容，可以是本地判断和控制，也可以是系统判断和控制。
[0023]见图3，TR2的隔离DC/DC变换单元2故障时，旁路后的系统电压为=VOUT=Vl + O+ V3 ….+ VN。
[0024]见图4，电池电堆I的多个单电池采用先并联后再串联的连接方式，是一种完全的矩阵连接方式，大量的单体电池并联，完全分散了电池的不一致性，使电池电堆内串联的各并联电池组的组合特性趋于一致；见图5，电池电堆I的多个单电池采用其中几个单电池先串联后再并联的连接方式，目的是减少连接线束，但效果要差于先并联后再串联的连接方式。
[0025]见图6，多个锂离子电池电堆组合时，其对应的电堆内的并联线也进行一一对接，加强均衡效果。
[0026]见图7，燃料电池电堆由燃料电池单体堆集101组成，燃料电池电堆为多个时，多个燃料电池电堆组合为并联连接，且通过电解液管道102与一个隔离分液管103连接供应电解液。燃料电池(如铝空气燃料电池)在这种方式下，每一个级别的单体点位相同，所以分布于不同电堆内的一个电压级别的单体可以并联供液，大功率、高能量燃料电池的并联，大大降低了电解液的供给难度，提高了系统的可靠性。
【主权项】
1.一种电池电源系统,其特征在于:包括有电池电堆、连接于电池电堆和系统电源输出端之间的多个隔离DC/DC变换单元；每个隔离DC/DC变换单元包括有与电池电堆正极连接的单元输入电源正极、与电池电堆负极连接的单元输入电源负极、连接于单元输入电源正极和单元输入电源负极之间依次串联连接的变压器初级线圈和功率电子开关、连接于单元输入电源正极和功率电子开关之间的初级控制单元、与变压器次级线圈连接的变换输出和旁路单元、连接于变换输出和旁路单元、系统电源输出端之间的单元电源输出端，且单元输入电源正极、单元输入电源负极与单元电源输出端连接；所有隔离DC/DC变换单元的单元电源输出端之间为串联连接；所述的变换输出和旁路单元包括有依次并联连接的整流单元和旁路单元。
2.根据权利要求1所述的一种电池电源系统，其特征在于:所述的电池电堆包括有多个单电池，多个单电池呈方阵排列，采用先并联后再串联的连接方式，或采用其中几个单电池先串联后再并联的连接方式。
3.根据权利要求1所述的一种电池电源系统，其特征在于:所述的电池电堆采用先并联后再串联的连接方式，多个电池电堆组合时，其对应的电池电堆内的并联线也进行一一对接。
4.根据权利要求3所述的一种电池电源系统，其特征在于:所述的电池电堆为燃料电池电堆时，且燃料电池电堆为多个时，多个燃料电池电堆组合为并联连接，相同电压级别的单体电池并用一个电解液管道。
5.根据权利要求1所述的一种电池电源系统，其特征在于:所述的功率电子开关为MOSFET管Ql,MOSFET管Ql的栅极和初级控制单元连接，MOSFET管Ql的漏极和变压器初级线圈的一端连接，变压器初级线圈的另一端和单元输入电源正极连接，MOSFET管Ql的源极和单元输入电源负极连接；所述的整流单元是由整流控制单元、MOSFET管Q2和电容Cl组成，所述的MOSFET管Q2的栅极与整流控制单元连接，MOSFET管Q2的漏极与变压器次级线圈的一端连接，电容Cl的两端分别与变压器次级线圈的另一端、MOSFET管Q2的源极连接；所述的旁路单元包括有旁路控制单元和MOSFET管Q3，M0SFET管Q3的栅极与旁路控制单元连接，MOSFET管Q3的源极和漏极分别与电容Cl的两端并联连接其与单元电源输出端连接。
【专利摘要】本发明公开了一种电池电源系统，其特征在于：包括有电池电堆、连接于电池电堆和系统电源输出端之间的多个隔离DC/DC变换单元；每个隔离DC/DC变换单元包括有与电池电堆正极连接的单元输入电源正极、与电池电堆负极连接的单元输入电源负极、变压器初级线圈、功率电子开关、初级控制单元、变换输出和旁路单元和单元电源输出端。本发明用多个隔离DC/DC变换单元将一个低压大电流的电池电堆变换为隔离的高压电源输出系统，解决了靠串联连接各单体电池而满足负载对电池电压需要的问题。
【IPC分类】H02J7-00, H02M3-28, H02M3-335
【公开号】CN104578258
【申请号】CN201410791836
【发明人】袁廷华
【申请人】合肥创源车辆控制技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月19日...